Une compréhension complète du grand cycle des centres de données AI et de la prochaine course aux armements, qui ne se limite plus aux GPU, mais concerne le Power

Les centres de données AI deviennent de plus en plus grands, un centre de données consomme souvent autant d'énergie qu'une ville de taille moyenne.
Les centres de données passés étaient de 10-20 kW/rack, ils sont maintenant passés à 80 kW, 120 kW, voire 600 kW/rack. La consommation électrique des grands clusters AI a atteint le niveau GW.
Les goulots d'étranglement, en plus des GPU, CPU et stockage, commencent aussi à se tourner vers le courant, la chaleur, la distribution électrique, la perte de cuivre, l'efficacité de conversion électrique, l'accès au réseau électrique et le HVDC.
Chaîne industrielle des centres de données AI :
Réseau électrique → Transformateur → UPS → HVDC → PSU → VRM → GPU.
Les serveurs traditionnels utilisaient massivement du 48V, car à l'époque d'Internet classique, la puissance des armoires n'était pas élevée. Mais à l'ère AI, les problèmes liés aux systèmes basse tension commencent à se révéler pleinement. Parce que :
P = VI
Pour la même puissance de 1 MW, 48V nécessite un courant de plus de 20 000A, 400V environ 2 500A, et 800V encore moins, environ 1 250A.
Une baisse du courant signifie un câblage plus fin, une réduction des pertes de cuivre, une moindre génération de chaleur, un boîtier plus petit, une pression réduite sur l'alimentation, une pression moindre pour le refroidissement liquide, une difficulté de construction moindre, et des coûts plus faibles.
800V est une plateforme haute tension déjà validée dans les véhicules électriques, pourquoi le EV passe-t-il à 800V ? Parce que la charge rapide, la haute puissance, la réduction des pertes en ligne et la diminution de la chaleur dissipée.
Aujourd'hui, les centres de données AI rencontrent le même problème. Ainsi, le SiC, MOSFET haute tension, DC/DC haute tension, PSU haute tension, HVDC, busbar, transformateurs à état solide, ces industries initialement liées aux véhicules neufs, commencent à se déborder vers l'AIDC.
Mais 800V pourrait n'être qu'un début, la véritable grande tendance est le HVDC (courant continu haute tension).
C'est pourquoi les entreprises électriques industrielles traditionnelles voient soudain leur valorisation réévaluée par le marché. Comme Vertiv, Eaton, Schneider Electric, ABB, Siemens, qui deviennent des bénéficiaires clés de la chaîne AI.
C'est aussi la raison pour laquelle les semi-conducteurs de puissance sont en train d'être réévalués par le marché.
Infineon est un exemple typique d'une transition fluide de semi-conducteurs de puissance destinés à l'automobile vers ceux pour l'infrastructure électrique.
Infineon pourrait être actuellement l'une des rares plateformes mondiales à réaliser une véritable « Grid-to-Core » dans les semi-conducteurs de puissance. De la haute tension côté réseau, HVDC, PSU, alimentation GPU, GaN haute fréquence, drivers, contrôleurs, MCU, jusqu'aux modules de puissance, MOSFET, SiC, tout est couvert.
C'est aussi sa plus grande barrière protectrice.
Plus important encore, Infineon n'est pas une société Fabless, mais IDM. Elle conçoit, fabrique, emballe et teste elle-même. Ce point est crucial dans l'industrie des semi-conducteurs de puissance. Car, contrairement aux CPU/GPU, la semi-conducteur de puissance ne se limite pas à la logique, qui mise sur l'EUV, FinFET, GAA, la densité de transistors. La véritable compétition pour la semi-conducteur de puissance porte sur la gestion thermique, la stabilité haute tension, la fiabilité à long terme, les matériaux, l'emballage, la croissance en épitaxie et le taux de rendement. Surtout que l'avenir des centres de données AI implique une charge prolongée, un courant élevé, une densité thermique importante, une haute tension. La fabrication elle-même est une technologie.
Les actifs réellement importants d'Infineon aujourd'hui incluent Villach, Dresden, Kulim. Parmi eux, le plus critique est la fab de puissance 300mm et la fab SiC 200mm. Le marché sous-estime un peu : la fabrication de semi-conducteurs de puissance en 300mm est en réalité très difficile. Parce que le stress thermique, le taux de rendement, les dispositifs haute tension, le contrôle des défauts, sont bien plus complexes que les procédés classiques. Et à l'ère AI, la demande pour ces dispositifs de puissance commence à entrer dans une phase d'expansion massive. La capacité de fabrication avancée de semi-conducteurs de puissance redevient une barrière protectrice.
Si l'on ne regarde que les acteurs « purement » AI haute tension, ce sont des sociétés comme Navitas Semiconductor et Wolfspeed. En particulier Navitas, qui est essentiellement une société GaN + AI à haute efficacité, purement Beta.
Wolfspeed adopte une logique différente. Si les centres de données AI entrent massivement dans le PSU SiC, HVDC, et l'architecture électrique haute tension, alors ils pourraient connaître une seconde courbe de croissance.
Il y a aussi de grandes plateformes industrielles électriques, comme Eaton, Schneider Electric, ABB. Parce qu'elles contrôlent la distribution électrique, le médium tension, le basse tension, les disjoncteurs, la gestion de l'énergie et la topologie électrique des centres de données. Et ces éléments ont des coûts de commutation extrêmement élevés.
Finalement, l'AI réalisera que si les GPU peuvent être remplacés, l'architecture électrique, une fois fixée, a une durée de vie très longue.
En résumé, celui qui pourra continuer à résoudre les défis liés à la densité de puissance ultra-élevée de l'AI — courant, chaleur, efficacité, distribution, fiabilité, accès au réseau — pourra maintenir une avance dans cette course. Parce que le prochain goulot d'étranglement de l'AI commence à se déplacer du GPU vers le Power. Et cette chaîne industrielle n'est pas encore totalement intégrée dans le marché.
Avertissement : Je possède les actifs mentionnés dans cet article, mes opinions sont biaisées, ce n'est pas un conseil en investissement, faites vos propres recherches.