Taille, part, croissance et analyse de l’industrie du marché du refroidissement liquide pour centres de données, par type (refroidissement monophasé, refroidissement biphasé), par application (centres de données de petite et moyenne taille, centres de données d’entreprise, grands centres de données) et prévisions régionales jusqu’en 2035

APERÇU DU MARCHÉ DU REFROIDISSEMENT LIQUIDE DES CENTRES DE DONNÉES

La taille du marché mondial du refroidissement liquide des centres de données était de 2 506,16 millions de dollars en 2026 et devrait atteindre 11 541,51 millions de dollars d’ici 2035, affichant un TCAC de 16,5 % au cours de la période de prévision.

Avec l’augmentation des problèmes de gestion thermique dans des domaines de premier plan tels que le HPC, l’IA, le ML et l’infrastructure cloud, le marché du refroidissement liquide des centres de données continue d’être une solution clé. Les entreprises de refroidissement par air conventionnelles subissent désormais une forte pression pour refroidir les énormes charges thermiques imposées par les serveurs contemporains, gourmands en énergie. Les solutions de refroidissement basées sur l’air sont souvent inefficaces pour gérer la chaleur produite par les serveurs hautement concentriques et de grande puissance d’aujourd’hui. Les systèmes de refroidissement par air modernes ne sont plus efficaces à disperser. Les opérateurs adoptent désormais de plus en plus de technologies de refroidissement liquide qui offrent une gestion supérieure de la chaleur, d'énormes économies d'énergie ainsi que des performances optimisées des systèmes. Le refroidissement par immersion apparaît donc comme une solution cruciale. Cette stratégie nécessite de sceller hermétiquement l'infrastructure informatique, y compris des serveurs entiers, dans des fluides thermiquement conducteurs et non conducteurs qui interagiront en toute sécurité avec les équipements électroniques sous tension. La chaleur provenant du matériel est immédiatement absorbée par le liquide et circule vers les échangeurs de chaleur externes, produisant une gestion thermique extrêmement efficace. Cette approche évite l'utilisation d'éléments de refroidissement par air énergivores tels que les ventilateurs de serveur, les unités CRAC, les compresseurs d'air, les conduits et les déshumidificateurs. En installant des pompes à consommation d'énergie minimale et des refroidisseurs secs au lieu d'équipements de refroidissement par air classiques, la circulation du liquide de refroidissement bénéficie d'une efficacité considérablement améliorée, avec des réductions significatives des besoins en énergie. Même le refroidissement par immersion peut améliorer l’efficacité de la consommation d’énergie (PUE), l’une des principales mesures d’efficacité énergétique dans les centres de données. En réduisant les coûts opérationnels, en maintenant des performances constantes et en permettant une capacité informatique accrue, le refroidissement par immersion répond au marché en termes de solutions de centre de données durables et évolutives. En raison de ses avantages à long terme tels que des performances améliorées, une infrastructure simple et des coûts d'exploitation réduits, le refroidissement liquide, en particulier sous forme d'immersion, devient un outil majeur pour la construction de centres de données efficaces et hautes performances.

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CRISE MONDIALE IMPACTANT LE REFROIDISSEMENT LIQUIDE DES CENTRES DE DONNÉESIMPACT TARIFAIRE MARKETUS

"L'impact des tarifs américains sur le marché du refroidissement liquide des centres de données"

L'imposition de droits de douane par les États-Unis sur les technologies et les pièces importées, qui représentent une part importante des aspects chinois dans les catégories de fabrication critiques, a créé une perturbation majeure sur le marché du refroidissement liquide des centres de données. Notamment, les composants cruciaux des systèmes de refroidissement liquide, tels que les échangeurs de chaleur, les pompes, les tubes et les fluides exotiques, proviennent de pays étrangers, et les tarifs ont augmenté le coût de ces composants. L'augmentation des coûts des composants causée par les tarifs peut entraîner une augmentation des prix de déploiement du refroidissement liquide, ce qui freine les taux d'adoption, en particulier parmi les petites entreprises de centres de données aux finances limitées. Par conséquent, certains clients peuvent être exposés à une hausse des prix, ce qui pourrait éroder l’avantage relatif du refroidissement liquide par rapport aux équivalents air. En outre, des politiques commerciales volatiles avaient provoqué des problèmes dans la chaîne d'approvisionnement, ce qui avait entraîné des délais non respectés et une moindre disponibilité du produit. En conséquence, les entreprises accordent de plus en plus d’attention à la production à proximité, à l’amélioration de la résilience de la chaîne d’approvisionnement et à l’approvisionnement en matériaux localement aux États-Unis afin d’atténuer tout effet tarifaire possible. Même si les effets à court terme peuvent affaiblir la croissance des marchés, l’accent continu mis sur la durabilité et l’informatique haute capacité rendra la demande des clients durable. Enfin, l’introduction de tarifs douaniers américains mettra l’industrie à l’épreuve tout en encourageant la création de nouvelles solutions robustes de refroidissement liquide pour centres de données.

DERNIÈRE TENDANCE

"L’émergence des charges de travail de l’IA et du calcul haute densité est essentielle à la formation de l’industrie du refroidissement liquide pour les centres de données"

La prolifération rapide de l’adoption de l’intelligence artificielle (IA) et du calcul haute performance a été le principal stimulus du développement de la demande de systèmes de refroidissement liquide pour centres de données. Avec de plus en plus d'applications d'IA mises en œuvre, telles que de grands modèles de langage, l'analyse de données en temps réel et l'apprentissage profond, il existe une demande toujours forte pour une grande capacité de calcul et une thermique substantielle. La charge thermique du matériel optimisé pour l’IA, comme les GPU et les CPU avancés, dans les configurations haute densité est désormais trop lourde pour les systèmes de refroidissement par air. L’amélioration de l’efficacité thermique et, par conséquent, la fiabilité et les performances pour les environnements d’IA et de haute densité les plus exigeants sont grandement facilitées par des méthodes de refroidissement liquide efficaces, telles que les techniques d’immersion directe sur puce. Grâce à ces méthodes, les centres de données sont capables de prendre en charge des capacités de puissance de rack plus élevées, allant jusqu'à 30 à 50 kW et dépassant celles-ci, avec une efficacité énergétique accrue, tout en réduisant l'empreinte physique. Il existe de plus en plus de besoins en matière de refroidissement fiable pour permettre des performances optimales, en plus d'une disponibilité garantie et d'opérations écologiques, ce qui contribue à la prolifération du refroidissement liquide dans les centres de données. Les améliorations futures de l’infrastructure d’IA feront probablement progresser la demande de refroidissement liquide, ce qui en fera une nécessité pour les futurs centres de données hautes performances pilotés par l’IA.

SEGMENTATION DU MARCHÉ DU REFROIDISSEMENT LIQUIDE DES CENTRES DE DONNÉES

Basé sur les types

• Refroidissement monophasé : selon cette approche, un liquide de refroidissement absorbe la chaleur sans subir de changement de phase pendant le cycle de refroidissement. Il constitue une solution économique et facile à mettre en œuvre, populaire dans les centres de données où une faible chaleur est produite.
• Refroidissement biphasé : ce système est basé sur un liquide de refroidissement à changement de phase qui absorbe la chaleur et se transforme en gaz, facilitant ainsi un meilleur transfert de chaleur. Il donne les meilleurs résultats dans les installations qui nécessitent de traiter de gros volumes de calculs et nécessitent des efforts très sophistiqués pour réguler la chaleur.

Basé sur les applications

• Centres de données de petite et moyenne taille : avec des besoins de refroidissement modérés et des fonctions de réponse aux besoins régionaux, ces centres disposent souvent d'une transmission pratique et évolutive de la technologie de refroidissement liquide.
• Centres de données d'entreprise : pour les entreprises proposant des services informatiques internes, les centres de données doivent utiliser des solutions de refroidissement fiables et efficaces pour garantir la fiabilité et les performances des opérations critiques et des charges supplémentaires.
• Grands centres de données : ces installations sont conçues pour gérer d'énormes charges de travail informatiques et nécessitent donc des systèmes de refroidissement liquide solides et évolutifs afin de gérer efficacement les charges de rack élevées et les demandes d'énergie.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

La dynamique du marché comprend des facteurs déterminants et restrictifs, des opportunités et des défis indiquant les conditions du marché.

Facteurs déterminants

"Demande croissante du marché pour les charges de travail de calcul haute performance (HPC) et d’intelligence artificielle (IA)"

La principale raison de la croissance du marché du refroidissement liquide des centres de données est l’accélération des applications de calcul haute performance (HPC), d’IA et d’apprentissage automatique (ML) à croissance rapide. L'intensité des performances des technologies nécessite l'utilisation d'un GPU et d'un cluster CPU haute densité, ce qui entraîne une émission de chaleur importante. Les technologies de refroidissement par air sont incapables de dissiper la chaleur produite par les systèmes modernes à haute densité. Les technologies de refroidissement liquide supérieures, telles que le refroidissement direct sur puce et l'immersion, offrent la meilleure dissipation, garantissant un fonctionnement fiable et des performances élevées dans les centres de données à haute concentration. Des niveaux élevés de précision et une disponibilité constante sont obligatoires dans la recherche scientifique, la finance et les systèmes autonomes, par exemple : à mesure que l'IA et le HPC sont de plus en plus adoptés à grande échelle, le refroidissement liquide, en particulier, s'avérera de plus en plus important pour la pérennité des centres de données.

"Une tendance se développe consistant à se concentrer sur l’optimisation, l’efficacité et l’augmentation de la durabilité dans les centres de données"

Avec l'augmentation de la consommation d'énergie des centres de données dans le monde entier, les opérateurs doivent de plus en plus réduire l'impact environnemental des centres de données. Les mandats réglementaires et les engagements des entreprises en faveur du développement durable renforcent la nécessité de développer les infrastructures économes en énergie. L'application des technologies de refroidissement liquide réduit considérablement les coûts énergétiques car les équipements de climatisation gourmands en énergie, les unités CRAC, les ventilateurs et les conduits sont remplacés. Le refroidissement par immersion et une approche directe sur la puce contribuent également à de meilleurs scores d'efficacité de l'utilisation de l'énergie (PUE), importants pour mesurer l'efficacité. En plus de réduire les budgets de fonctionnement, ces pratiques garantissent également le respect des normes de durabilité de l'industrie et contribuent à atteindre les objectifs environnementaux. Compte tenu de la plus grande concentration sur la responsabilité climatique parmi les gouvernements et les entreprises, les solutions de refroidissement liquide deviennent de plus en plus viables comme moyen de croissance durable dans les industries des centres de données.

Facteur de retenue

"Les niveaux de dépenses élevés pour démarrer un système de refroidissement liquide et apporter les modifications nécessaires à l'infrastructure restent un problème majeur"

Les coûts d’investissement initiaux élevés liés aux solutions de refroidissement liquide pour centres de données constituent le principal obstacle à leur adoption généralisée. L'avancement des techniques intelligentes de refroidissement liquide telles que les systèmes par immersion et biphasés nécessitent un équipement personnalisé, des configurations de serveur modifiées et des ajustements à l'infrastructure actuelle, par opposition à la technologie de refroidissement par air classique. De telles mises à niveau ont un coût le plus souvent trop élevé pour les centres de données historiques qui n'ont pas été modélisés pour le refroidissement liquide. En outre, les coûts liés à la formation du personnel, au changement de nouvelles technologies de surveillance et à la détermination de la compatibilité des équipements existants peuvent également devenir nécessaires. Limités par ces obstacles logistiques et financiers, les centres de données de petite et moyenne taille devraient être à la traîne dans l'adoption de la technologie du refroidissement liquide, même si celle-ci promet des économies opérationnelles relativement substantielles à long terme. Les défis et les risques perçus associés à la transition vers des technologies inconnues se heurtent souvent à des retards ou à des réticences dans certains segments du marché.

Opportunité

"Demande croissante de centres de données respectueux de l'environnement dans le monde entier"

L’importance croissante accordée à la durabilité ouvre un énorme marché pour les solutions de refroidissement liquide dans les centres de données. Alors que l'intérêt pour la consommation d'énergie et l'empreinte carbone dans les centres de données continue de croître, le refroidissement liquide fournira un moyen non seulement d'augmenter l'efficacité, mais également d'améliorer la responsabilité environnementale. Grâce à une consommation réduite des centrales de traitement d'air consommatrices d'énergie et à un PUE optimisé, ces technologies permettent le respect des normes de construction écologique et l'atteinte des objectifs de neutralité carbone des exploitants de centres de données. De plus, la récupération de la chaleur résiduelle via le refroidissement liquide offre la possibilité de réutiliser l'énergie thermique pour chauffer les bâtiments ou le chauffage industriel, ce qui contribue à réduire l'impact environnemental. Les entreprises axées sur l'ESG sont plus susceptibles d'investir dans des infrastructures durables pour lesquelles le refroidissement liquide devient une solution cruciale. Alors que les gouvernements imposent une réglementation plus stricte et que les coûts de l’énergie augmentent, le besoin impératif d’un refroidissement efficace et respectueux de l’environnement va croître, et la part de marché du refroidissement liquide des centres de données s’avérera être un domaine attrayant pour la croissance future.

Défi

"Complexité technique et problèmes d'intégration"

L'intégration du refroidissement liquide dans les centres de données existants se caractérise par des niveaux élevés de complexité technique. Le processus de refroidissement liquide nécessite des matériaux spécifiques tels que des pompes, des échangeurs de chaleur et des systèmes de confinement du liquide de refroidissement qui peuvent ne pas convenir à l'infrastructure de serveur existante. Maintenir des performances sans fuite et manipuler en toute sécurité les fluides diélectriques ajoute aux défis existants. En outre, les techniques de maintenance des systèmes de refroidissement liquide diffèrent considérablement de celles appliquées dans les systèmes de refroidissement par air conventionnels qui nécessitent un recyclage du personnel et des modifications des politiques de fonctionnement. Des systèmes de contrôle avancés sont nécessaires pour gérer efficacement les caractéristiques du liquide de refroidissement telles que la qualité, le débit et la température. Les opérateurs sans expérience interne craignent également les perspectives de problèmes de disponibilité et d'augmentation des temps d'arrêt, ainsi que les futurs problèmes de maintenance dus à ces complexités. Pour surmonter ces défis d'intégration et de support, les fournisseurs doivent adopter une conception robuste, fournir des guides simples et fournir un support explicite pour accroître l'acceptation. C'est ce qui a résolu ces défis et fait du refroidissement liquide une option viable dans une variété de centres de données, et pas seulement ceux dotés de gros budgets ou d'infrastructures nouvellement construites.

APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DU REFROIDISSEMENT LIQUIDE DES CENTRES DE DONNÉES

• Amérique du Nord

Le marché nord-américain du refroidissement liquide des centres de données continuera de montrer la voie, parallèlement à la croissance continue des centres de données à grande échelle et à la forte industrie des services cloud, ainsi qu'à l'adoption précoce de technologies de refroidissement avancées. Les plus grandes entreprises technologiques, telles que Google, Microsoft, Amazon et Meta, investissent massivement dans des infrastructures durables afin de réduire leur empreinte carbone en réponse au nombre croissant de charges de travail d'IA et de HPC. En outre, les règles et incitations promettant la réduction de l’empreinte carbone rendent les solutions de refroidissement liquide plus attractives pour les opérateurs de centres de données. L'environnement de R&D mature et la solide infrastructure numérique de la région permettent l'adoption et l'intégration de systèmes de refroidissement de pointe, notamment le refroidissement par immersion et diphasique. Catalysé par la prise de conscience accrue des préoccupations environnementales et la pression en faveur de la rentabilité, le marché américain du refroidissement liquide des centres de données adopte les solutions de refroidissement liquide alors qu'il tente de se développer de manière durable et d'établir une position forte sur le marché mondial.

• Europe

Le marché européen est en train de devenir un acteur dominant dans le domaine du refroidissement liquide des centres de données, grâce à des normes environnementales strictes, à l'accent mis sur l'efficacité énergétique et aux investissements dans l'infrastructure numérique. Avec la neutralité carbone à l'ordre du jour des politiques climatiques de l'UE, les opérateurs de centres de données européens mènent les efforts vers des développements durables tels que les systèmes de refroidissement par liquide qui peuvent générer des économies substantielles en termes de consommation d'énergie et d'émissions de carbone. Ce sont l’Allemagne, les Pays-Bas et la région nordique qui brillent, en facilitant des conditions environnementales favorables, des sources d’énergie propre abondantes et des incitations financières pour le développement d’infrastructures de centres de données durables. En outre, la croissance explosive des secteurs qui ont besoin du calcul haute performance, de l’IA et de l’informatique distribuée exacerbe la demande de solutions de refroidissement optimisées. De plus en plus, les opérateurs de centres de données européens souhaitent mettre en œuvre des solutions de refroidissement liquide tout en répondant aux besoins réglementaires et à l'amélioration des performances. L’Europe a beaucoup à apporter à la conception de systèmes de refroidissement liquide dans le monde en raison de sa durabilité et de son innovation de nouvelle génération.

• Asie

La croissance du marché asiatique du refroidissement liquide des centres de données devrait être influencée par la vaste transformation numérique, l’expansion croissante des fournisseurs de cloud à grande échelle et l’appétit accru des consommateurs pour les services d’IA de haute qualité. Dans des pays comme la Chine, l’Inde, le Japon et Singapour, nous constatons une croissance significative des installations de centres de données, largement attribuée à l’augmentation de l’activité Internet, à l’accélération de l’utilisation mobile et à la croissance rapide du commerce électronique. En raison des densités de puissance plus élevées qui doivent être prises en charge dans les environnements urbains très peuplés, l'utilisation de la technologie de refroidissement liquide est encouragée. Les mesures gouvernementales visant à mettre l’accent sur les infrastructures vertes et l’expansion des villes intelligentes soutiennent également la mise en œuvre croissante de technologies de refroidissement économes en énergie. Les progrès de la fabrication locale, ainsi que les nouvelles technologies dans des pays comme la Chine et le Japon, conduisent à un prix abordable et au développement de systèmes de refroidissement liquide. Étant donné que les plus grandes entreprises technologiques et les principaux fournisseurs de services cloud mettent en place des centres de données écologiques à haute densité dans toute l'Asie, la région est en passe d'être à l'avant-garde lorsqu'il s'agit de faire progresser les solutions de refroidissement liquide.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Modèle d'organisations clés dans le domaine du refroidissement liquide des centres de données déploient des efforts importants pour promouvoir l'innovation, élaborer des stratégies ensemble et accroître leur présence à l'échelle internationale afin de répondre à cette demande croissante de solutions de gestion thermique efficaces. Les principaux acteurs du marché sont Schneider Electric, Vertiv et Dell Technologies, qui fournissent des technologies de refroidissement liquide évolutives et intégrées pour les environnements d'entreprise et à grande échelle. Intel et NVIDIA sont tous deux leaders sur le marché en tant que principaux fournisseurs de matériel et fervents promoteurs du refroidissement liquide pour permettre les charges de travail informatiques et d'IA de pointe. Des entreprises telles que Cool IT Systems, Asetek et LiquidStack concentrent leurs activités sur l’offre de pointe en matière de refroidissement direct des puces et par immersion. Green Revolution Cooling (GRC) et Submer sont un leader émergent dans le domaine des technologies de refroidissement par immersion, intéressés par les économies d'énergie et la diffusion du caractère plus durable des centres de données. Parallèlement, des niveaux élevés d'innovation en matière de R&D et de technologies de serveurs refroidis par liquide font progresser l'industrie grâce aux investissements de Fujitsu et d'IBM. Ces produits spécialisés sont désormais mis sur le marché par des start-ups émergentes et des entreprises régionales, qui contribuent à rendre le marché plus compétitif. Les projets créatifs, les partenariats stratégiques avec les centres de données et la capitalisation sur la capacité de production sont des méthodes essentielles que ces parties utilisent pour gérer et s'adapter aux défis thermiques naissants. L'arrivée à maturité de l'industrie affectera également la manière dont le refroidissement liquide devrait être utilisé dans les limites des centres de données en raison de l'accent mis sur les partenariats stratégiques et les technologies vertes.

Liste des principales entreprises de refroidissement liquide pour centres de données

• Asetek (Danemark)
• Green Data Center LLP (Inde)
• Green Revolution Cooling, Inc (États-Unis)
• Horizon Computing Solutions, Inc (États-Unis)
• IBM Co. (États-Unis)
• Midas Green Technologies LLC (États-Unis)
• Rittal GmbH & Co. (Allemagne)
• Schneider Electric SE (France)
• Contrôle allié (Hong Kong)
• Fujitsu (Japon)
• Vertiv Co. (États-Unis)
• Chilldyne Inc. (États-Unis)
• Solutions de refroidissement liquide (États-Unis)
• Mitsubishi Electric Corporation (Japon)
• Sous-marin (Espagne)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE

Février 2025 :Vertiv a lancé son portefeuille de services de refroidissement liquide dans le monde entier, l'accent étant mis sur la prise en charge des applications d'IA et de calcul haute performance. La suite de services est centrée sur la conception, l'installation, la mise en service et la maintenance afin de maximiser la disponibilité et les performances du système dans son ensemble.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le marché du refroidissement liquide des centres de données va croître considérablement en raison de la demande croissante de systèmes économes en énergie et à haute puissance de refroidissement pour répondre à la production de chaleur croissante des charges de travail telles que l'IA, le ML et le HPC. Les inefficacités du refroidissement par air conventionnel comme mécanisme de refroidissement face à la génération de chaleur supplémentaire due à la haute densité de serveurs emballés ont poussé les opérateurs à adopter un système de refroidissement liquide pour des raisons d'efficacité, d'évolutivité et de durabilité. Le nombre de solutions de refroidissement par immersion et directement sur puce adoptées augmente, garantissant une amélioration de l'efficacité énergétique, des coûts d'exploitation et de meilleurs résultats de performances. Alors que les centres de données font face à des attentes croissantes en matière de durabilité et de réduction des niveaux d'empreinte carbone, le refroidissement liquide devient l'un des outils essentiels pour rendre l'infrastructure informatique plus verte. Même si certains opérateurs pourraient trouver ces développements coûteux et techniquement difficiles au début, les avantages à long terme (faibles prix de l’électricité et plus grande fiabilité du système) en valent la peine. La construction d’une infrastructure à grande échelle, les progrès des technologies de refroidissement et la demande accrue d’informatique haute densité soutiennent la dynamique du déploiement du refroidissement liquide. L’amélioration rapide des techniques et l’accent mis sur l’efficacité par les principaux acteurs du marché vont positionner un segment à croissance rapide du marché du refroidissement liquide. Alors que l'industrie s'adapte aux nouvelles réglementations, aux normes établies et prend davantage conscience du développement durable, le refroidissement liquide est susceptible de favoriser une amélioration significative pour répondre aux exigences de l'ère numérique avec une efficacité et des préoccupations environnementales sans précédent.