Un data center, également appelé centre de données ou centre informatique, est une infrastructure physique ou virtuelle utilisée par les entreprises pour héberger des applications et des données critiques. Il est conçu pour héberger, traiter et diffuser de grandes quantités de données.
🎯 Objectifs d’un data center
- Centraliser et sécuriser des données et des équipements informatiques : les data centers regroupent en un lieu unique les serveurs, le stockage, les équipements réseau et autres ressources IT, facilitant la gestion, la maintenance et la sécurisation. Cela permet de protéger les données contre les pertes, les vols et les accès non autorisés.
- Haute disponibilité et continuité de service : ils sont conçus pour garantir un fonctionnement continu des applications et des services, 24h/24, 7j/7. Pour cela, ils intègrent des systèmes d’alimentation électrique de secours (onduleurs, groupes électrogènes), des systèmes de refroidissement performants et des liaisons réseau redondantes.
- Scalabilité et flexibilité : les data centers offrent la possibilité d’augmenter rapidement les ressources informatiques en fonction des besoins de l’entreprise. Ils permettent de s’adapter à la croissance des données, à l’augmentation du trafic et au lancement de nouveaux services.
- Performance et rapidité : ils fournissent un environnement optimisé pour le fonctionnement des équipements informatiques, garantissant des performances élevées et des temps de réponse rapides pour les applications et les services.
- Externalisation et réduction des coûts : pour de nombreuses entreprises, externaliser l’infrastructure IT dans un data center permet de réduire les coûts liés à la construction, à la maintenance et à la sécurité d’un site informatique interne. Cela permet de se concentrer sur le cœur de métier.
👉 Types de data centers
On peut classer les data centers selon différents critères :
Selon le propriétaire et le mode de gestion
- Data centers d’entreprise (ou « on-premises ») : construits et gérés par l’entreprise pour ses propres besoins. Ils sont généralement situés sur le site de l’entreprise ou à proximité.
- Data centers de colocation : espaces loués par des entreprises dans des installations appartenant à des fournisseurs spécialisés (opérateurs de data centers). Les entreprises apportent leurs propres équipements (serveurs, etc.) et bénéficient des infrastructures du data center (électricité, refroidissement, sécurité, connectivité).
- Data centers hébergés (ou « managed ») : le fournisseur de data center fournit non seulement l’espace physique, mais également les équipements (serveurs, stockage, réseau) et assure la gestion et la maintenance de l’ensemble.
- Data centers cloud (ou hyperscale) : infrastructures massives appartenant à des fournisseurs de services cloud (Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud Platform, etc.). Ils offrent des ressources informatiques à la demande, payées à l’usage.
- Data centers « edge » : plus petits et situés plus près des utilisateurs et des sources de données. Ils sont utilisés pour réduire la latence et traiter les données au plus près de leur lieu de création ou d’utilisation, notamment pour les applications IoT, la 5G, etc.
Selon la conception et la performance (tiers)
Cette classification, définie par le Uptime Institute, évalue la disponibilité et la robustesse des data centers :
- Tier 1 : infrastructure basique, sans redondance significative. Disponibilité de 99,671 %.
- Tier 2 : redondance partielle pour certains composants (électricité, refroidissement). Disponibilité de 99,741 %.
- Tier 3 : redondance pour la plupart des composants, permettant la maintenance sans interruption de service. Disponibilité de 99,982 %.
- Tier 4 : redondance complète pour tous les composants, tolérance aux pannes et maintenance sans interruption. Disponibilité de 99,995 %. Les data centers Tier 4 sont les plus fiables et les plus coûteux.
Selon l’application
- Data centers généralistes (ou « multi-tenants ») : hébergent une variété d’applications et de clients, infrastructure flexible.
- Data centers dédiés à l’IA (ou optimisés pour l’IA) : conçus spécifiquement pour les charges de travail d’intelligence artificielle, haute densité de puissance (GPU, accélérateurs…), refroidissement performant, interconnexion très rapide; flexibilité des besoins en ressources.
- Data centers HPC (High-Performance Computing) : pour le calcul intensif scientifique, simulation, modélisation, performances maximales.
- Data centers de stockage (ou « cold storage ») : optimisés pour le stockage massif de données à long terme, moins axés sur la performance immédiate.
- Data centers réseaux (ou « carrier hotels ») : points d’interconnexion majeurs pour les réseaux télécom, forte connectivité.
💡 Puissance des data centers
La puissance d’un data center peut être mesurée de différentes manières :
Puissance électrique installée (en mégawatts – MW)
c’est la mesure la plus couramment utilisée pour évaluer la taille et la capacité d’un data center. Elle représente la puissance maximale que le data center peut fournir à ses équipements informatiques. Les data centers varient énormément en taille, allant de quelques kilowatts (kW) pour une petite salle serveur à plusieurs centaines de mégawatts (MW) pour les data centers hyperscale des géants du cloud.
- Petits data centers d’entreprise : quelques dizaines à quelques centaines de kW.
- Data centers de colocation de taille moyenne : quelques MW à quelques dizaines de MW.
- Data centers hyperscale : plusieurs dizaines à plusieurs centaines de MW, voire plus de 100 MW, 200 MW ou même 300 MW pour les plus grands. Certains projets très ambitieux envisagent des data centers de 1 gigawatt (GW), bien que cela reste exceptionnel.
🚨 Les data centers représentent une part croissante de la consommation électrique mondiale. On estime qu’ils consomment environ 3 % de l’électricité mondiale en 2024, et ce chiffre est en augmentation constante avec la croissance du numérique.
Capacité de calcul
Pour les data centers dédiés au calcul intensif (HPC, IA), on peut aussi parler de capacité de calcul, mesurée en FLOPS (Floating-point Operations Per Second).
Les plus puissants data centers au monde atteignent des performances en exaFLOPS (1 exaFLOPS = 1018 FLOPS) ou bientôt en zettaFLOPS (1 zettaFLOPS = 1021 FLOPS).
Tendances en matière de puissance
- Augmentation constante de la puissance totale des data centers : pour répondre à la demande croissante en ressources informatiques.
- Augmentation de la densité de puissance par rack : pour optimiser l’espace et la performance, notamment pour l’IA et le HPC.
- Recherche de l’efficacité énergétique (PUE) : les opérateurs cherchent à réduire la consommation d’énergie pour des raisons économiques et environnementales. Un PUE proche de 1 est l’idéal (mais difficile à atteindre en pratique).
- Recours accru aux énergies renouvelables : pour alimenter les data centers de manière plus durable.
- Développement de technologies de refroidissement plus efficaces : refroidissement liquide, « free cooling », etc.
🧮 Data centers les plus puissants
| Data Center (Nom) | Propriétaire / Opérateur | Puissance Électrique Estimée (MW) |
|---|---|---|
| Citadel Campus (Reno, USA) | Switch | > 650 MW (Planifié) |
| The Data Switch (Supernap 9, Las Vegas, USA) | Switch | ~ 100+ MW (par bâtiment) |
| Next Generation Data (Newport, UK) | Next Generation Data | ~ 180 MW |
| Microsoft Data Centers (ex: Quincy, USA) | Microsoft | > 100 MW (par site, Hyperscale) |
| Google Data Centers (ex: The Dalles, USA) | > 100 MW (par site, Hyperscale) | |
| AWS Data Centers (ex: Northern Virginia, USA) | Amazon (AWS) | > 100 MW (par site, Hyperscale) |
| China Telecom Data Center (Inner Mongolia, Chine) | China Telecom | > 150 MW (Phase 1) |
| Range International Information Group (Langfang, Chine) | Range International Information Group | Non spécifiée (Très grande surface) |
| NERSC (Berkeley, USA) | US Department of Energy | ~ 30 MW (pour supercalculateur Perlmutter) |
| OLCF (Oak Ridge, USA) | US Department of Energy | ~ 40+ MW (pour supercalculateur Frontier) |
📊 Chiffres et statistiques
🌍 Monde
Il est difficile de donner un chiffre exact, car le nombre de data centers évolue constamment et les définitions varient. Cependant, on estime qu’il y a plusieurs millions de data centers dans le monde, allant des petites salles serveurs aux immenses complexes. Les États-Unis (30 à 40 % du marché mondial en termes de capacité), l’Europe (notamment l’Allemagne, le Royaume-Uni, les Pays-Bas, la France) et l’Asie (Chine, Japon, Singapour) sont les principales régions en termes de concentration de data centers.
France
La France est un acteur majeur en Europe. On estime qu’il y a plus de 300 data centers commerciaux en France. La région parisienne concentre la majorité de ces installations (60 à 70 % des data centers français), mais d’autres régions comme Marseille, Lyon et Toulouse se développent également.
