Construction de data centers : conception, architecture et technologies

Sans data centers, il ne peut y avoir d’internet, d’applications mobiles ou encore d’objets connectés. Ces infrastructures représentent le cœur et les artères de notre société numérique moderne et la demande n’a jamais été aussi forte. C’est pourquoi Data4 a doublé le nombre de marchés sur lesquels le groupe opère, passant de trois en 2016 à six en 2023.  

Construire un data center est une entreprise complexe et stratégique qui requiert une approche méticuleuse en matière de conception, d’architecture, d’ingénierie et d’intégration technologique. C’est encore plus le cas alors que les data centers consomment actuellement près de 3 % de l’énergie totale produite dans le monde. Entre efficience énergétique et mise en œuvre opérationnelle et stratégique, voyons comment Data4 façonne l’avenir des centres de données, en harmonisant les exigences de performance, de sécurité et de durabilité.

Planifier stratégiquement la construction d’un data center

La construction d’un data center débute bien avant la pose de la première pierre. La première phase de la planification implique une évaluation détaillée des besoins en traitement et stockage de données numériques. Cette analyse minutieuse permet de définir une architecture de data center qui, non seulement répond aux exigences actuelles, mais est également capable d’évoluer pour répondre aux besoins futurs.

Le choix de l’emplacement est un autre pilier de la planification stratégique. Data4 évalue plusieurs critères pour trouver le bon site, dont la proximité des infrastructures de réseau, la disponibilité des ressources énergétiques, notamment les énergies renouvelables, et des zones offrant une faible probabilité de catastrophes naturelles. C’est ainsi que la Région Île-de-France, par exemple, se distingue comme un emplacement stratégique de par sa position centrale et son accès à un réseau et à des sources d’énergie diversifiées, favorisant ainsi une consommation électrique responsable.

Conception et architecture d’un data center

Au cœur d’un data center se trouvent des principes clés tels que la redondance, la modularité et l’efficacité énergétique du bâtiment. La redondance est assurée à plusieurs niveaux, des systèmes d’alimentation électrique aux réseaux de données, garantissant une disponibilité et une fiabilité maximales des services d’hébergement de données. La modularité, quant à elle, permet de pouvoir ajuster les ressources en fonction de l’évolution des besoins sans perturber les opérations existantes.

En parallèle, la sécurité est au cœur de la conception architecturale des data centers, avec des accès contrôlés et surveillés, et des protocoles spécifiques, incluant un contrôle d’accès biométrique, une surveillance vidéo 24/7 et des systèmes anti-intrusion.

Infrastructures techniques et technologiques

Le refroidissement est l’un des aspects les plus critiques dans la gestion d’un data center, compte tenu de la chaleur générée par les équipements informatiques. Choisir les bonnes solutions en matière de refroidissement, tant d’un point de vue technique que d’un point de vue écologique, est un sujet clé. 

Si la climatisation traditionnelle reste présente dans les data centers, il existe aussi d’autres approches. C’est notamment le cas du refroidissement par air qui optimise la consommation d’énergie dans une conception architecturale intelligente pensée pour favoriser une circulation efficace de l’air et réduire la nécessité de refroidissement mécanique. On peut aussi évoquer le « liquid cooling » qui conduit mieux la chaleur que l’air, et qui peut gérer plus efficacement les densités croissantes d’un datacenter, pour accueillir des applications et des baies à forte capacité de calcul.

Pour alimenter le bâtiment, la fiabilité de l’alimentation électrique est essentielle pour la continuité des opérations dans un data center. On intègre des systèmes d’alimentation redondants et des dispositifs d’UPS (Uninterruptible Power Supply) pour prévenir toute interruption de service, même en cas de défaillance du réseau électrique principal. Data4 accorde également une importance particulière à l’efficacité de ces systèmes, en adoptant des technologies qui minimisent les pertes énergétiques et en privilégiant l’utilisation d’énergies renouvelables.

Durabilité et impact environnemental de la construction d’un data center

13% de l’électricité mondiale en 2030. C’est ce que pourraient consommer les activités numériques dans le monde selon l’étude sur l’impact spatial et énergétique des data centers sur les territoires (Rapport Ademe, 2019). Au sein d’un data center, les 2/3 de l’électricité consommée sert à faire fonctionner les machines et 1/3 à éliminer la chaleur dégagée par celles-ci.

Durabilité et construction de datacenters vont donc de pair. C’est pourquoi Data4 s’engage à concevoir et construire des infrastructures numériques les plus durables possibles en intégrant des pratiques éco-responsables à chaque étape de la construction et de la gestion de ses centres de données.

Et pour adopter une approche durable, il existe des solutions concrètes déjà mises en place :

• Choix de technologies dites de « free cooling » et de « free chilling » qui utilisent l’air extérieur frais lorsque cela est possible pour refroidir les salles informatiques.
• Optimisation des rendements des équipements en retravaillant l’architecture électrique.
• Installation de panneaux solaires sur certains de nos campus.
• Utilisation de fluides frigorigènes avec un facteur d’émission plus faible.
• Utilisation d’un béton ayant un impact environnemental plus faible pour les fondations d’un nouveau centre de données.
• Réduction de l’impact environnemental de nos futurs centres de données, grâce à l’allongement de la durée de vie des batteries avec l’usage de batteries au lithium pour remplacer les anciennes batteries au plomb.
• Recyclage et traitement des déchets issus de la rénovation de bâtiments, comme ce fut le cas sur le campus de Marcoussis, où :
  • 6% des déchets ont été réutilisés.
  • 47% des déchets ont été recyclés.
  • 47% des déchets ont été valorisés pour produire de l’énergie.
  • 0% des déchets issus de la rénovation du bâtiment D4 (campus de Marcoussis, Essonne) ont été mis en décharge.

Intégration des normes et réglementations durant la construction d’un datacenter

La conformité aux normes et réglementations est un aspect fondamental dans la construction et l’exploitation de data centers, garantissant non seulement la sécurité et la fiabilité des installations, mais aussi leur durabilité et leur responsabilité environnementale.

Pour obtenir la certification BREEAM, la durabilité va bien au-delà de l’efficacité énergétique. Elle comprend neuf autres critères obligatoires : les matériaux, les déchets, l’utilisation des sols, la pollution, la gestion, la santé, le bien-être, le transport et l’eau. La certification BREEAM est désormais intégrée à chaque étape du processus de conception de tous nos data centers. Il s’agit d’un processus continu, et avec chaque nouveau data center, nous obtenons de meilleurs résultats et augmentons le niveau de notre certification.

La construction et la mise en œuvre de data centers par Data4 incarnent une synergie remarquable entre innovation technologique, engagement environnemental et conformité réglementaire. Face aux défis posés par la croissance exponentielle des données numériques et la nécessité d’une sobriété énergétique, les pratiques adoptées par Data4 ouvrent la voie à des réflexions plus larges sur l’avenir des infrastructures numériques. Elles invitent l’industrie à repenser ses méthodes pour concilier efficacité technologique et responsabilité environnementale, en vue de bâtir un avenir numérique durable pour tous.