L'essor de l'IA pourrait potentiellement mettre en péril la distribution mondiale d'énergie.
À la place des usines d'aluminium ou des aciéries, ce sont les centres de données alimentant les avancées de l'intelligence artificielle qui sont sur le point de devenir les plus gros consommateurs d'énergie dans un avenir proche. Ces puissantes installations numériques consomment de l'énergie à des taux comparables à ceux des nations entières. Les crises énergétiques sont une menace réelle dans certaines régions.
Le comté de Loudoun, en Virginie, peut ne pas sembler être le candidat idéal pour un pôle technologique au premier abord, mais il est le foyer de l'Allee des centres de données - la plus grande concentration de centres de données du monde. Plus de 350 fermes serveurs y sont soit en fonctionnement soit en construction, s'étalant sur des petites villes entourant l'aéroport de Dulles, couvrant une superficie plus grande que le Wannsee de Berlin. Une partie significative du trafic internet mondial passe par ce hub, qui a bénéficié de sa proximité avec le Pentagone, d'incitations fiscales avantageuses, d'un climat constant, d'une eau de refroidissement abondante de la rivière Potomac et de l'électricité abordable.
Cependant, l'avenir de cette utopie technologique est incertain. Les analystes de TD Cowen prévoient que des pénuries d'approvisionnement en électricité pourraient se développer dans le nord de la Virginie et d'autres régions importantes de l'industrie des nuages, telles que certaines parties de l'Ohio, dans les prochaines années.
La demande d'énergie est entraînée par la révolution de l'IA. Avec des géants comme Google, Amazon et Microsoft qui stimulent les avancées en IA générative, la demande de centres de données a explosé comme jamais auparavant - et ainsi la consommation d'énergie mondiale. Un centre de données de cette envergure peut consommer autant d'énergie que des dizaines de milliers de ménages aux États-Unis. Les six premiers mois de cette année ont déjà vu plus de centrales électriques raccordées au réseau aux États-Unis qu'en plus de 20 ans.
Déficit de puissance imminent
Les centres de données pour le développement de l'IA servent de fondement et de vulnérabilité à la transformation numérique. "L'utilisation de puces dans l'économie de l'IA sera limitée par l'endroit où nous construirons les centres de données et assurerons l'alimentation", a noté Daniel Golding, ancien responsable de centre de données chez Google, dans le "Financial Times" britannique. "À terme, les limites des réseaux de distribution électrique auront un impact sur l'intelligence artificielle."
Le manque de puces a été jusqu'à présent le principal obstacle à la croissance de l'IA. Les géants de la tech se battent pour obtenir des GPU de haute performance ou sont contraints d'attendre des mois pour les livraisons. Le PDG de Nvidia, Jensen Huang, a essayé de rassurer les investisseurs et les développeurs la semaine dernière en affirmant que l'approvisionnement en dernières puces superpuissantes de la génération Blackwell est assuré par "un approvisionnement abondant". Cependant, le véritable goulet d'étranglement se trouve dans l'électricité.
Comme le montre la comparaison ci-dessous, une simple recherche Google consomme environ 0,3 watt-heures, tandis qu'une demande à ChatGPT consomme environ 2,9 watt-heures - dix fois plus. "Le manque de puces est peut-être derrière nous", a mis en garde le PDG de Tesla, Elon Musk, plus tôt cette année. "Mais le prochain défi sera l'électricité. Je pense qu'à l'année prochaine, nous découvrirons qu'il n'y a simplement pas assez de puissance pour faire fonctionner tous ces puces." Le PDG de Blackstone, Steve Schwarzman, exprime également des préoccupations : "Il y a une ruée pour acquérir des terres gratuites pour construire des centres de données d'IA, avec des sommes d'investissement qui sont stupéfiantes. Je n'ai jamais rien vu de tel."
Actuellement, il y a plus de 8 000 centres de données dans le monde, avec les États-Unis en accueillant un tiers, l'Europe en représentant un sixième et la Chine en représentant un dixième, selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE). L'AIE estime que la consommation d'énergie mondiale de ces installations gourmandes en énergie doublera d'ici 2026, atteignant plus de 1 000 térawattheures - environ équivalent à la consommation électrique annuelle du Japon. La consommation d'électricité supplémentaire pourrait être comprise entre 160 et 590 térawattheures, nécessitant la construction d'une quantité supplémentaire de centrales électriques équivalente à la Suède ou le raccordement d'une Allemagne supplémentaire au réseau dans le meilleur des cas, ou dans le pire des scénarios.
Aujourd'hui, les centres de données consomment environ 1,3 % de l'électricité mondiale totale, qui pourrait augmenter à 3 % d'ici 2026. Ce niveau de consommation d'énergie ferait du développement de l'intelligence artificielle l'une des industries les plus énergivores, au niveau de l'industrie lourde traditionnelle, avec la production d'aluminium représentant environ 4 % de la génération d'électricité.
L'Irlande au bord des blackouts
Certaines régions commencent déjà à ressentir les conséquences de la croissance industrielle de l'IA. Par exemple, les centres de données représentent environ un cinquième de la consommation électrique nationale de l'Irlande, un chiffre qui pourrait augmenter à un tiers dans les deux prochaines années. En réponse, l'opérateur du réseau local a temporairement arrêté les nouvelles connexions de centres de données dans la région de Dublin.
Le gouvernement néerlandais a efficacement interdit la construction de nouveaux centres de données à grande échelle depuis le début de l'année, sauf dans quelques cas spéciaux. Les implications physiques du développement de l'IA sont susceptibles de devenir un sujet politiquement controversé dans les années à venir. Les résidents de régions comme Ashburn, en Virginie, et Amsterdam ne seront pas ravis si des halls de refroidissement massifs apparaissent suddenly dans leurs quartiers. De plus, l'appétit énergétique de cette nouvelle technologie pose également un défi aux objectifs climatiques des entreprises technologiques et des gouvernements.
Il reste incertain si les besoins énergétiques des centres d'IA pourront être satisfaits à l'avenir, et avec quelle technologie. Alors qu'Amazon Web Services (AWS) a des contrats d'approvisionnement en électricité à long terme avec une ferme éolienne pour soutenir ses centres de données irlandais, l'entreprise s'oppose à la transition énergétique en Pennsylvanie en étendant un centre de données près d'une centrale nucléaire. Il y a même des projets pour un centre de données avec son propre réacteur miniature en Suède. Si la croissance de l'IA devient une bénédiction ou une menace pour la transition énergétique dépendra de l'évolution des puces intelligentes pour l'intelligence artificielle. La dernière génération Blackwell de Nvidia est rapportée pour consommer 25 fois moins d'énergie.
Face à la demande croissante d'énergie due à la révolution de l'IA, la Commission, reconnaissant l'importance de traiter cette question, a déjà émis plusieurs recommandations pour gérer la consommation d'énergie des centres de données, assurant un avenir durable pour la transformation numérique.
D'après l'Agence internationale de l'énergie, la consommation mondiale d'énergie des centres de données devrait plus que doubler d'ici 2026. Il est donc crucial que les décideurs politiques et les entreprises technologiques travaillent de concert pour élaborer des stratégies permettant de répondre aux besoins énergétiques des centres d'IA sans compromettre les objectifs climatiques ou susciter la résistance des communautés locales.
