Quelle est la puissance d'une baie informatique ?

Le mot « puissance » cache quatre choses différentes, et c'est là que la plupart des dimensionnements partent de travers. Il faut les séparer avant de calculer quoi que ce soit.

La puissance souscrite, en kVA

C'est ce que le datacenter ou l'installateur vous alloue, et c'est la valeur qui figure sur votre contrat. Elle s'exprime en kilovoltampères, la puissance apparente, et c'est elle qui sert de base au dimensionnement. On paie souvent une capacité, pas une consommation.

La puissance active consommée, en kW

C'est ce que vos machines tirent réellement. Le passage de l'une à l'autre se fait par le facteur de puissance : kVA = kW / cos φ, avec un cos φ proche de 0,98 sur les alimentations modernes à correction active. Autrement dit, 1 kW consommé demande un peu plus de 1 kVA souscrit.

La puissance thermique à évacuer

Toute l'énergie électrique qui entre dans une baie en ressort sous forme de chaleur. 1 W consommé = 1 W à dissiper, sans exception. C'est cette valeur qui dimensionne le froid, pas la puissance électrique en elle-même.

La puissance de calcul

Cœurs, cartes graphiques, opérations par seconde : elle n'a pas de rapport direct avec les kW, mais c'est elle qui pousse la densité vers le haut. Une baie remplie de processeurs graphiques peut demander dix fois plus d'électricité qu'une baie de serveurs classiques pour un nombre de machines identique.

Retenez la notion qui compte vraiment : la densité de puissance, exprimée en kW ou kVA par baie. C'est elle qui décide de tout, pas le nombre d'unités disponibles.

Voici les ordres de grandeur qu'on rencontre en pratique, du plus léger au plus dense. Ils servent à se situer avant de faire ses propres mesures.

Une baie réseau tient sur une prise ordinaire. Une baie de PME classique demande déjà un circuit dédié et un vrai froid. À partir de 15 kW, l'air seul ne suffit plus. Et au-delà de 50 kW, le refroidissement liquide n'est plus une option mais la condition pour que les machines tournent.

La méthode tient en huit étapes. Elle part de la consommation réelle et finit par l'énergie annuelle.

1. Listez les équipements et récupérez leur consommation réelle, pas la valeur inscrite sur l'alimentation.
2. Additionnez : serveurs multipliés par leur consommation moyenne, plus les commutateurs, le stockage et les pertes des blocs de distribution.
3. Convertissez en kVA : divisez par 0,98.
4. Appliquez une marge : visez au maximum 80 % du calibre du circuit ou du bloc de distribution.
5. Vérifiez le calibre disponible sur place (monophasé ou triphasé, ampérage).
6. Calculez le froid : 1 kW informatique demande 1 kW de froid.
7. Calculez l'énergie : kW multiplié par 8 760 heures, puis par le PUE du site.
8. Contrôlez la charge au sol et le flux d'air : allée froide, allée chaude, plaques obturatrices.

Un exemple complet

Cinq serveurs à 300 W, plus un commutateur et du stockage, donnent 1,5 kW. En kVA, cela fait environ 1,53 kVA. Sur une année, 1,5 kW en continu représentent 13 140 kWh côté informatique. Avec un PUE de 2, le site consomme le double, soit 26 280 kWh au total. La chaleur à évacuer atteint donc 1,5 kW. Pour le coût, multipliez ces kWh par le prix du kWh de votre contrat : chaque point de PUE en plus double la facture à puissance égale.

L'erreur numéro un consiste à additionner les watts inscrits sur les alimentations. Une alimentation de 800 W ne consomme pas 800 W : elle tourne rarement au-delà de 40 à 50 % de sa capacité, et souvent bien en dessous.

Le contre-exemple classique : 42 serveurs d'une unité à 400 W « sur le papier » donnent 18,5 kW. En réalité, la consommation mesurée est très inférieure. Résultat d'un calcul sur la plaque : on surdimensionne l'onduleur, le circuit et le froid, et on paie une puissance souscrite dont on n'a pas besoin.

La bonne méthode est de mesurer : blocs de distribution avec métrologie, pince ampèremétrique, ou courbes de consommation du constructeur. Un chiffre mesuré vaut mieux qu'une addition de plaques.

Les calibres électriques européens se lisent vite. En monophasé 230 V, 16 A donnent environ 3,7 kVA et 32 A environ 7,4 kVA. En triphasé 400 V, 16 A donnent environ 11,1 kVA, 32 A environ 22,1 kVA et 63 A environ 43,6 kVA.

La formule triphasée est tension multipliée par ampérage multiplié par 1,732. On applique ensuite la règle des 80 % : un circuit ne se charge pas au-delà de 80 % de son calibre. Un circuit triphasé 32 A ne se remplit donc pas à 22,1 kVA mais à environ 17,7 kVA.

Le seuil pratique est clair : au-delà de 7 kVA environ, le triphasé devient nécessaire. Pensez aussi à la redondance A et B : deux alimentations, une charge répartie, et chaque voie chargée à 40 ou 50 % pour qu'une seule tienne la charge si l'autre tombe.

Le vrai plafond d'une baie n'est ni l'électricité ni le nombre d'unités : c'est le froid. Voici comment les solutions se relaient à mesure que la puissance monte.

• Jusqu'à 5 ou 6 kW, une ventilation filtrée ou un petit climatiseur suffit.
• De 6 à 15 kW, il faut confiner les allées et passer à une climatisation de précision.
• De 15 à 20 kW, on atteint le plafond pratique de l'air en allée froide.
• Jusqu'à 35 kW, les portes froides à eau glacée prennent le relais.
• Au-delà, le refroidissement liquide, directement sur les processeurs ou par échangeur en rangée, devient la norme.

Le PUE mesure l'efficacité de tout cela : c'est l'énergie totale du site divisée par l'énergie consommée par l'informatique. Une petite salle descend rarement sous 2. Un datacenter efficace tourne entre 1,2 et 1,3, et la moyenne du secteur se situe autour de 1,5 à 1,6. Un mauvais PUE double la facture d'exploitation à puissance informatique égale.

Le prix d'une baie ne se résume pas à un chiffre : il dépend de ce qu'on achète et de la façon dont on le paie.

La capacité souscrite ou la consommation réelle

Selon le contrat, on paie les kVA réservés, les kWh réellement consommés, ou un supplément au kW au-delà d'une enveloppe incluse. Un site facturé à la capacité vous coûte cher même si vos machines tournent à moitié.

Le niveau de gamme

Une baie réseau basse consommation, une baie serveurs standard et une baie haute densité refroidie au liquide n'appellent pas la même infrastructure. Chaque palier ajoute du froid, de l'onduleur, des blocs de distribution et de la redondance, et donc du coût.

Le mode d'hébergement

Une salle interne demande un investissement et une exploitation à votre charge, avec souvent un PUE médiocre. La colocation facture à l'unité, au quart ou à la demi-baie, ou au kW supplémentaire.

La redondance et la disponibilité visée

Double alimentation, onduleur, groupe électrogène : chaque niveau de sécurité ajoute de l'équipement et du prix.

La localisation et l'efficacité énergétique

L'immobilier, le prix de l'électricité et le raccordement au réseau pèsent lourd. Et à puissance égale, un site mal refroidi coûte bien plus cher à exploiter qu'un site efficace.

Pendant une vingtaine d'années, la baie 42U bien chargée est restée entre 3 et 5 kW, les plus denses atteignant 10 à 12 kW. Cette stabilité est terminée.

La puissance par accélérateur de calcul a été multipliée par environ quatre en huit ans, passant de l'ordre de 300 W à 1 400 W par carte. Les baies de calcul intensif sont passées de 30 à 60 kW pour les calculateurs modestes à 40 à 80 kW courants, et jusqu'à 120 à 150 kW pour les systèmes les plus denses. Certaines projections évoquent 240 kW par baie.

Conséquence directe : au-delà de 50 kW environ, le liquide passe d'option à nécessité. L'air ne transporte plus assez de chaleur pour une baie de cette densité, quel que soit le nombre de ventilateurs.

Les chiffres publics donnent le contexte. Le SDES recense 471 datacenters de plus de 1 GWh en 2024, pour 4,3 TWh consommés, en hausse de 7,1 % sur un an. L'ADEME estime la consommation totale autour de 10 TWh par an, soit environ 2,2 % de l'électricité française.

La consommation est très concentrée : 21 % des sites représentent 75 % de la consommation, et l'Île-de-France pèse 63 % du total national. RTE note aussi que la puissance de raccordement n'a rien à voir avec la consommation réelle : un site peut être raccordé pour beaucoup plus qu'il ne consomme, à cause du facteur de simultanéité.

Le message pour un projet : l'électricité est abondante en France, mais le goulot est la distribution, c'est-à-dire le réseau Enedis et RTE. C'est ce qui pèse sur les projets à forte puissance et allonge les délais de raccordement.

Dix questions à poser au prestataire ou au datacenter avant de signer.

1. Quelle densité maximale, en kW ou kVA, est admise par baie ?
2. Quel calibre électrique est fourni, en ampères, monophasé ou triphasé, et sous quelle tension ?
3. Y a-t-il une redondance A et B ?
4. Quel mode de refroidissement est disponible : air confiné, portes froides, liquide ?
5. Le PUE du site est-il communiqué ?
6. Comment la puissance est-elle facturée : kVA souscrits, kWh réels, kW supplémentaires ?
7. Quelle est la charge au sol admissible, en kg/m² ?
8. Quelles sont les conditions d'allée froide, en température et en hygrométrie ?
9. Y a-t-il de la métrologie par bloc de distribution pour suivre la consommation ?
10. Quelles sont les modalités de raccordement et les délais ?