« Investissement total de 1,6 milliard de yuans, PUE aussi bas que 1,15, alimentation directe en électricité verte dépassant 95%, économie annuelle d'électricité de 61 millions de kWh. En mer de Chine orientale, dans la zone de Lingang à Shanghai, le premier centre de données sous-marin au monde directement connecté à l'éolien offshore est entré en service. »
En 2026, tout le monde utilise l'IA avec plaisir, mais ceux qui gèrent les centres de calcul sont surmenés. La demande en puissance de calcul augmente trop vite, le refroidissement et l'alimentation électrique ne suivent pas, le secteur en est arrivé au stade où l'imagination est cruciale. Récemment, certains ont même évoqué le concept de puissance de calcul spatiale, envoyant des centres de données dans l'espace extra-atmosphérique. Et maintenant, quelqu'un a réellement jeté des serveurs à la mer.
Il ne s'agit pas de vous présenter un concept futuriste. C'est déjà fait, avec un investissement de 1,6 milliard de yuans, plus de 2000 serveurs ont été largués en mer. Près de Shanghai Lingang, dans les eaux de la mer de Chine orientale à l'est de Xiaoyangshan, sous une plateforme offshore à 10 mètres de profondeur, 192 baies sont entassées dans une salle informatique sous-marine de quatre étages, fournissant en permanence de la puissance de calcul. L'ensemble pèse 1950 tonnes, soit l'équivalent d'environ 1300 voitures particulières. À 500 mètres, plus de 50 éoliennes offshore, l'énergie éolienne est directement injectée, avec un taux d'alimentation en électricité verte dépassant 95%.
Regardons d'abord quelques données. PUE (indicateur d'efficacité énergétique des centres de données, plus proche de 1, mieux c'est) : pour ce centre de données sous-marin, il est de 1,15 (ce chiffre est impressionnant, nous y reviendrons plus tard), la moyenne nationale étant de 1,48. Consommation d'eau douce : zéro. Superficie au sol : 200 mètres carrés, contre 2000 mètres carrés pour une installation terrestre de même envergure. Économies d'électricité annuelles à pleine capacité : 61 millions de kWh.
Autrement dit, mettre les serveurs à tremper dans l'eau de mer non seulement ne les a pas endommagés, mais a également permis des économies d'électricité, d'eau, d'espace par rapport à une installation terrestre, tout en réduisant le taux de panne.
Il y a quelques jours, CCTV a diffusé cette nouvelle. Après l'avoir vue, j'ai creusé un peu ce qu'il y avait derrière et j'ai découvert que cette affaire était bien plus intéressante que ce qu'en disait le reportage.
Regardant en arrière, il s'agit d'une voie explorée et validée depuis de nombreuses années. Après des validations répétées, on a finalement pu assurer la sécurité de la mise à l'eau de la puissance de calcul. En regardant vers l'avenir, les deux grandes entreprises que sont les centres de calcul et les énergies vertes convergent justement sur cette voie. Une grande partie d'échecs avance, et un coup clé a été joué.
Cela mérite d'être raconté depuis le début.
01 : Pourquoi fallait-il absolument mettre les serveurs au fond de la mer ?
Un centre de données, c'est à la fois complexe et simple. Pour le dire simplement, les problèmes fondamentaux à résoudre sont au nombre de deux : l'alimentation électrique et le refroidissement.
Tout le monde sait que les serveurs consomment de l'électricité, mais beaucoup ignorent que l'électricité utilisée pour les refroidir peut être équivalente à celle consommée par les serveurs eux-mêmes.
Dans le secteur, il existe un indicateur clé pour mesurer l'efficacité énergétique d'un centre de données : le PUE (Power Usage Effectiveness). Le calcul est assez intuitif : l'électricité totale consommée par le centre de données divisée par celle consommée par les équipements informatiques (serveurs, stockage, réseau). Si le PUE est de 2, cela signifie que pour 1 kWh d'électricité brûlé par le serveur pour travailler, la climatisation et les autres installations auxiliaires en brûlent 1 autre pour le refroidir et le maintenir en fonctionnement.
Dans un état idéal, le PUE devrait être de 1, c'est-à-dire que toute l'électricité est utilisée pour le calcul, sans gaspillage pour le refroidissement. Mais en réalité, on n'atteint jamais 1, on ne peut que s'en approcher indéfiniment.
Le PUE moyen des centres de données en Chine est d'environ 1,48. Autrement dit, dans les centres de données de tout le pays, sur environ 3 kWh d'électricité brûlés, 1 kWh est utilisé par la climatisation.
En 2024, la consommation électrique mondiale des centres de données était d'environ 415 térawattheures, soit 1,5% de la consommation électrique mondiale totale. L'AIE (Agence Internationale de l'Énergie) prédit que ce chiffre doublera plus que d'ici 2030, atteignant 945 térawattheures. Et ce n'est que la consommation des centres de données traditionnels. Avec l'arrivée de l'IA, les choses deviennent encore plus exagérées.
Un serveur CPU standard consommait environ 300 watts. Si on le remplace par un serveur GPU pour l'entraînement d'IA, la consommation d'une machine similaire peut atteindre 3000 watts, soit dix fois plus. Le rapport de l'AIE indique que la consommation électrique des serveurs dédiés à l'IA devrait augmenter de 30% par an.
Une personne travaillant dans le secteur des centres de données depuis 20 ans m'a décrit une image très parlante : dans un immeuble de bureaux, les unités extérieures de climatisation sur le toit suffisent pour tout le bâtiment. Mais si vous transformez cet immeuble en centre de données, les besoins en refroidissement augmentent de façon exponentielle. Les équipements de climatisation et d'alimentation électrique peuvent occuper une surface plus grande que celle des serveurs. À ce moment-là, même en remplissant le toit et la place en bas avec des unités extérieures de climatisation, cela pourrait ne pas suffire à évacuer la chaleur.
C'est pourquoi, partout dans le monde, le secteur des centres de données réfléchit depuis des années à la même chose : comment trouver une source de froid moins chère. La réponse est étonnamment unanime : demander à la nature.
Facebook a déjà essayé de construire des centres de données dans les régions de haute latitude en Amérique du Nord, plus près du cercle polaire arctique, où la température naturelle est basse. Il y a quelques années, Tencent a construit un centre de données dans une grotte du Guizhou, où la température est constante toute l'année. Dans ce domaine, le premier critère de choix d'emplacement pour les grands acteurs n'est pas le transport, ni les talents, c'est l'endroit le plus frais.
Le projet chinois « Calcul de l'Est, Données de l'Ouest » suit la même logique : construire des centres de données en Mongolie-Intérieure, au Guizhou, au Gansu, etc. L'Ouest a de l'électricité, le charbon est bon marché, et les énergies nouvelles sont abondantes ; le climat est froid, comme à Ulanqab où il fait souvent en dessous de zéro, avec une capacité de refroidissement naturelle forte. Huit hubs de calcul, dix clusters de centres de données, l'essence même est de courir vers l'ouest à la poursuite de l'électricité bon marché et du froid gratuit.
Et les villes de l'Est ?
Shanghai, Shenzhen, Pékin sont précisément les endroits où la demande en puissance de calcul est la plus forte. Les transactions financières, l'inférence d'IA, le traitement transfrontalier des données, beaucoup d'activités sont très sensibles à la latence. Les données ne peuvent pas toujours faire un aller-retour de deux mille kilomètres vers une grotte du Guizhou pour être traitées avant d'être renvoyées. Mais ces villes ont justement les terrains les plus chers, des quotas de consommation d'énergie très stricts, et des étés caniculaires.
D'où la mer.
La température moyenne annuelle de l'eau de mer est d'environ 15 degrés Celsius, avec une très forte fluidité, sa capacité de refroidissement est des dizaines de fois supérieure à celle de l'eau de lac. Et l'éolien offshore est en pleine construction à grande échelle, l'électricité est juste à côté. Source de froid et source d'énergie, les deux choses dont un centre de données a le plus besoin, la mer vous les offre simultanément.
Mettre les serveurs au fond de la mer, d'un point de vue logique, est en fait la réponse la plus naturelle.
02 : Mettre la puissance de calcul à la mer, cela se fait en combien d'étapes ?
L'idée de mettre un centre de données au fond de la mer n'est pas venue en premier aux Chinois.
En 2015, Microsoft a lancé un projet appelé Project Natick. Pour le premier test, l'idée était assez simple : d'abord en jeter un pour voir s'il se cassait. Ils ont coulé une capsule scellée cylindrique d'environ 2,4 mètres de diamètre au fond de l'océan Pacifique, contenant des serveurs, pendant 105 jours, pour voir si les serveurs pouvaient tenir dans l'eau de mer.
La conclusion était oui.
En 2018, Microsoft est passé à la deuxième phase, avec un déploiement officiel. Au large des îles Orcades en Écosse, un conteneur scellé contenant 864 serveurs a été coulé à environ 35 mètres de profondeur dans les fonds marins de la mer du Nord. Alimenté par l'énergie marémotrice et éolienne locale, refroidi naturellement par l'eau de mer, puis laissé à lui-même.
Deux ans plus tard, en 2020, Microsoft a repêché cette chose du fond de la mer. En l'ouvrant, les données étaient étonnantes.
Parmi les plus de 800 serveurs sous-marins, seuls 6 étaient tombés en panne, soit un taux de défaillance d'environ 0,7%. En parallèle, Microsoft avait placé un groupe témoin terrestre de 135 serveurs, fonctionnant également pendant deux ans, avec 8 pannes, soit un taux de défaillance proche de 6%. Le taux de défaillance sous-marin était environ huit fois inférieur à celui sur terre.
C'est un résultat contre-intuitif. L'explication de Microsoft est que la capsule scellée était remplie d'azote sec, sans oxygène, sans humidité, sans poussière, sans vibrations ni fluctuations de température dues aux entrées et sorties de personnes. Les serveurs fonctionnaient dans un environnement quasi stérile, ce qui réduisait considérablement le vieillissement du matériel.
Personne ne touche, personne ne regarde, pas de poussière, personne n'entre en ouvrant la porte, au contraire, tout se passe bien. Un endroit totalement dépourvu d'humains est probablement l'environnement de travail idéal pour un serveur.
L'expérience de Microsoft a prouvé une chose : le refroidissement sous-marin est fiable. La suite, ce sont les Chinois qui l'ont faite.
En 2020, Hailanxin, une société cotée chinoise spécialisée dans les équipements maritimes, a racheté une équipe canadienne d'équipements en eaux profondes. Cette équipe avait participé aux travaux d'ingénierie du projet Natick de Microsoft, et surtout, elle avait accumulé plus de 20 ans d'expérience dans le domaine des eaux profondes. Le savoir-faire accumulé par l'expérience était crucial : quels organismes vivent où, quelles conditions de courant et géologiques dans quelle zone maritime, comment concevoir les raccords pour qu'ils tiennent 20 ans sous l'eau sans problème.
Avec cette base technologique, le premier centre de données sous-marin commercial est implanté à Hainan.
Le site choisi est à Qingshui Bay, Lingshui, Hainan, à environ 3 km de la côte, par 40 mètres de profondeur. Le concept était de couler une cuve scellée au fond de la mer, connectée par un câble sous-marin à une station de contrôle à terre, refroidie naturellement par l'eau de mer, avec une mise en service d'essai en 2022.
Après plus de trois ans de fonctionnement, quelques données clés sont sorties. PUE inférieur à 1,2, bien meilleur que la moyenne nationale de 1,48, économie d'énergie pour le refroidissement de plus de 90%, ce qui signifie environ 3 millions de kWh d'électricité économisés par an, environ 15 000 tonnes d'eau douce économisées, la partie terrestre occupant seulement 400 à 500 mètres carrés, soit environ un cinquième de la surface d'un centre de données terrestre de même ampleur.
Cela semble dire qu'il suffit de déplacer le centre de données au fond de la mer pour que tout aille bien. Loin de là.
Pour cette génération à Hainan, la source de froid est résolue, les coûts sont validés, mais l'alimentation électrique reste un point faible. Le réseau électrique de Hainan dépend principalement du charbon, à plus de 70%. Le centre de données sous-marin utilise l'électricité du réseau terrestre, via un câble sous-marin qui a coûté des dizaines de millions. Les coûts opérationnels quotidiens sont effectivement bas, mais si on intègre les investissements lourds de la phase de construction, la rentabilité n'est pas si bonne. De plus, avec une alimentation au charbon, à long terme, ce n'est pas encore assez vert.
Comment résoudre à la fois la source de froid et l'alimentation électrique ? L'étape suivante nous mène donc à Shanghai.
Le projet de Shanghai suit une logique complètement différente : situé dans les eaux de Lingang à Shanghai, à l'est de Xiaoyangshan, à seulement 500 mètres d'un parc éolien offshore existant de 200 mégawatts, l'énergie éolienne est injectée directement dans le centre de données via un câble sous-marin, sans passer par le réseau terrestre, utilisant ainsi de la véritable électricité verte. Source de froid et source d'énergie sont enfin résolues simultanément.
Le changement clé réside dans la structure des coûts. La génération de Hainan devait construire elle-même la station côtière, poser les câbles, tirer le réseau, ces infrastructures représentaient une grande partie de l'investissement total. Pour la génération de Shanghai, la station côtière, les câbles, le réseau, même une partie des équipements électriques, le parc éolien les avait déjà, ils sont simplement réutilisés. Rien que sur ce point, l'investissement a baissé de plusieurs dizaines de pour cent.
La raison pour laquelle cela a pris autant de temps, c'est que les difficultés étaient bien plus grandes en dehors de la technique, car c'est une chose que presque personne n'a jamais faite, et même de nombreuses normes ont dû être établies et démontrées depuis le début.
Parlons d'abord de l'environnement. Un fait peu connu est que les normes environnementales pour les travaux en mer sont bien plus strictes que sur terre.
Si vous placez un objet qui dégage constamment de la chaleur au fond de la mer, si la dissipation thermique est bonne, c'est du refroidissement ; si elle est mauvaise, c'est un chauffe-eau. Auparavant, certains ont essayé d'utiliser l'eau d'un lac pour refroidir un centre de données, en pompant l'eau froide du lac pour le refroidir avant de la rejeter. Résultat : la température du lac a augmenté, heureusement sans devenir une soupe de poisson, mais la croissance des poissons s'est nettement accélérée, l'équilibre écologique a été perturbé, non conforme aux normes environnementales.
Les normes en mer sont encore plus strictes. Les professionnels nous disent que sur ce détail, les exigences environnementales imposent que la température de l'eau de mer autour du centre de données (à environ 1 mètre) ne varie pas de plus de 0,1 degré Celsius. 0,1 degré, cette précision est déjà très exigeante. Mais se conformer ne suffit pas, il faut aussi avoir la capacité de surveillance continue, des plans d'urgence pour les situations extrêmes, et ces capacités ne sont pas à la portée de tous.
La société à l'origine de ce projet, Hailan Cloud, est une filiale de Hailanxin, société cotée dans le domaine maritime. La maison mère est implantée depuis de nombreuses années dans les technologies marines, travaillant sur l'observation océanique, les équipements sous-marins, les communications maritimes. Si une entreprise sans expérience en génie maritime s'y attaquait, elle pourrait être bloquée dès l'étape environnementale.
Du côté des serveurs, ceux qui sont prêts à jeter des serveurs coûteux dans l'eau doivent vraiment faire confiance à cette solution. Cet équipement n'est pas bon marché, s'il est endommagé par l'eau, c'est vraiment dommage. De plus, ce type de projet exige naturellement que chaque maillon de la chaîne matérielle soit suffisamment fiable. Il ne faut pas penser qu'on pourra envoyer quelqu'un régulièrement sous l'eau pour changer quelques cartes, c'est très compliqué.
Pour toutes ces raisons, ce projet a finalement réuni de grandes entreprises de divers secteurs de la chaîne, comme Shenergy, qui gère le parc éolien, un poids lourd du secteur énergétique de l'Est de la Chine ; Shanghai Yidian, un vieux groupe industriel, responsable ici des serveurs ; les communications sont assurées par Shanghai Telecom, ce qui n'a pas besoin d'explication. En résumé, des acteurs du génie maritime, de l'approvisionnement énergétique, de l'exploitation du calcul, de la fabrication de serveurs se sont rassemblés ici. Si un maillon de la chaîne lâche, toute l'entreprise échoue.
03 : Vent + Électricité, quel est le potentiel d'innovation ?
En regardant plus loin, le projet de Shanghai n'est lui-même qu'un début. Ce qui donne vraiment l'impression que cette voie a un grand potentiel, c'est son association future avec les grands parcs éoliens offshore en haute mer.
Shanghai planifie actuellement un grand parc éolien offshore en haute mer, d'une capacité totale de 4300 mégawatts. Actuellement, la taille d'un centre de données moyen à grand à Shanghai est d'environ 20 mégawatts. Autrement dit, la capacité de production de ce seul parc éolien pourrait théoriquement alimenter plus de 200 centres de données de taille moyenne à grande.
Bien sûr, il ne s'agit pas de tout destiner aux centres de données, mais certains ont calculé un ratio plus prudent : prélever environ 15% de la capacité maximale de production du parc éolien suffirait à alimenter un cluster de calcul offshore à grande échelle. Que signifie 15% ? Même lorsque le minimum d'éoliennes tourne, cette partie de l'électricité est stable, pas besoin de stockage d'énergie, pas de souci de fluctuation, c'est la meilleure électricité.
Selon ce ratio, 15% de 4300 mégawatts représentent environ 600 mégawatts. Un centre de calcul de 600 mégawatts, en mer, alimenté directement par de l'électricité verte, refroidi naturellement par l'eau de mer.
Il y a un calcul économique très important ici : un parc éolien en haute mer situé à plus de cent kilomètres de la côte perd plus de 10% de son électricité lors de la transmission vers la terre. Mais le calcul n'a pas besoin de transmettre de l'électricité. Si vous transformez directement l'électricité en puissance de calcul en mer, puis transmettez les résultats par fibre optique, il n'y a pratiquement pas de perte de transmission. La perte d'électricité est de plus de 10%, la perte de données est presque nulle. Transmettre des bits depuis la mer est bien plus économique que transmettre des électrons.
Allons encore plus loin. La base d'une éolienne offshore s'appelle le mât, c'est ce grand poteau planté dans le fond marin. Les éoliennes offshore deviennent de plus en plus grandes, la puissance d'une seule éolienne est passée de 2-3 mégawatts sur terre à 12-20 mégawatts en mer. Le diamètre du mât augmente également, actuellement d'environ 18 à 20 mètres.
Un mât de 18 à 20 mètres de diamètre, creux à l'intérieur, offre un espace non négligeable, mais personne n'avait pensé à ce qu'on pouvait en faire auparavant.
Et si, lors de la construction du parc éolien, on prévoyait directement de l'espace à l'intérieur pour y placer des serveurs ? Pas besoin de construire une structure supplémentaire, pas besoin de poser de câbles supplémentaires, les installations d'alimentation électrique du parc éolien, les câbles sous-marins, les connexions réseau existent déjà, c'est comme si on construisait la salle informatique en même temps que la maison.
Suivant cette logique, les coûts de construction globaux pourraient être réduits de plusieurs dizaines de pour cent par rapport au terrestre, sans même parler du prix de l'électricité. Si le prix de l'électricité consommée localement en haute mer peut être négocié à environ 0,3-0,4 yuans le kWh, les coûts opérationnels globaux pourraient encore baisser d'un cran.
Une éolienne, avec ses pales qui tournent en haut pour produire de l'électricité, et des serveurs qui fonctionnent dans le mât en bas. Chaque éolienne dispersée à la surface de la mer est une petite usine de calcul, n'utilisant pas l'électricité du réseau, pas d'eau douce, pas de personnel de surveillance. Parfait.
Cela ressemble à de la science-fiction, mais la logique sous-jacente est solide à chaque étape. En arrivant là, on s'aperçoit que les deux grandes entreprises que sont l'énergie et le calcul s'imbriquent parfaitement. L'éolien a besoin d'une consommation locale pour améliorer sa rentabilité, le calcul a besoin d'une électricité verte bon marché et d'une source de froid gratuite. Ces deux choses, qui allaient chacune de leur côté, convergent en mer.
La Chine a un atout majeur pour réaliser cela : l'éolien offshore. La Chine a la plus grande capacité installée d'éolien offshore au monde, les coûts de production les plus bas, la chaîne d'approvisionnement de construction la plus mature. Si quelqu'un peut réussir en premier à associer centres de calcul et éolien offshore, ce sera probablement en Chine.
Le « Calcul de l'Est, Données de l'Ouest » va vers l'ouest, à la poursuite du charbon et du froid. Maintenant, certains commencent à aller vers l'est, à la poursuite du vent et de la mer. Deux voies, pour résoudre le même problème : faire en sorte que la puissance de calcul utilise l'électricité la moins chère et le froid le plus gratuit.
Cet article provient du compte WeChat « Cool Play Lab », auteur : Cool Play Lab
