Centres de données en conteneurs, modulaires et micro-centres de données

Centres de données en conteneurs, modulaires et micro-centres de données

Réponse rapide

• Définissez la limite du système : précisez ce qui est inclus dans le lot fourni et ce qui demeure au niveau du site.
• Tracez chaque interface : puissance, refroidissement, réseau, commandes, incendie, structure, drainage, accès et responsabilité.
• Choisissez l’unité d’extension : une autre enceinte, un autre bloc fonctionnel, un autre nœud périphérique local ou une combinaison coordonnée.
• Effectuez une vérification de la demande de propositions (RFP) : exigez que chaque soumissionnaire chiffre exactement le même périmètre, documente les exclusions et démontre les interfaces au moyen d’essais en usine et sur site.

Le problème de classification : Trois questions différentes

La plupart des tableaux comparatifs commencent par les dimensions, les délais ou les coûts. Cela est prématuré, car ces trois étiquettes répondent à des questions distinctes.

• Conteneurisé signifie : quel emballage physique contient l’équipement, et comment cet emballage peut-il être transporté et manipulé ?
• Modulaire préfabriqué signifie : comment l’installation est-elle divisée en fonctions répétitives construites en usine, puis intégrées sur site ?
• Micro signifie : quelle étendue d’opérations locales est desservie par une unité compacte ?

Un appel d’offres (RFP) pour un « centre de données modulaire » peut susciter des propositions portant sur un conteneur informatique, des modules fonctionnels séparés ou des armoires périphériques fermées, chacune impliquant une portée différente sur site. Utilisez les définitions suivantes sur la page de couverture.

Les catégories se chevauchent. Un conteneur compact desservant un seul site industriel peut être à la fois conteneurisé et micro. Un campus modulaire peut combiner des blocs IT au format conteneur avec d’autres modules fonctionnels. L’étiquette n’est utile que lorsque la délimitation est claire.

Le processus d’achat en un coup d’œil

Traitez la sélection de l’architecture comme un exercice de conception et de planification, plutôt qu’un débat terminologique.

Les quatre étapes sont séquentielles. Définissez d’abord le problème opérationnel avant de choisir un format physique.

Étape 1 — Définir la limite du système

Une limite correspond à la frontière entre le module intégré fourni par le fournisseur et le reste du projet. Tracez-la avant d’aborder le nombre de modules.

Commencez par la charge de travail. Notez la charge informatique initiale et finale, la charge attendue et maximale de chaque baie, les équipements refroidis par air ou par liquide, la tension, l’agencement des alimentations, la topologie du groupe de secours (UPS), l’autonomie des batteries, les chemins réseau, le temps d’arrêt autorisé et les conditions de conception du site. Si le calendrier des baies n’est pas encore prêt, indiquez qu’il est provisoire et précisez qui en assure la mise à jour.

Ensuite, classez chaque fonction dans l’une des quatre catégories suivantes :

• à l’intérieur de l’unité fournie ;
• fournie séparément par le même fournisseur ;
• fournie par un autre entrepreneur ;
• infrastructure existante du site, à vérifier.

La liste doit couvrir les baies, les onduleurs, les batteries, la distribution d’énergie, les terminaux de refroidissement, les unités de distribution de refroidissement (CDU) le cas échéant, l’évacuation de chaleur en extérieur, la détection et la suppression d’incendie, la contrôle d’accès, les systèmes de gestion des infrastructures de centre de données (DCIM), la délimitation du réseau, les supports structurels, la protection contre les intempéries, l’évacuation des eaux, l’éclairage, l’arrêt d’urgence de l’alimentation, la mise à la terre et les communications sur site.

Essai de délimitation A : Centre de données en conteneur

Pour un centre de données en conteneur, l’enveloppe constitue une limite physique évidente, mais elle ne correspond que rarement à la limite complète du projet. Posez-vous la question suivante : « Que s’arrête-t-il au niveau de la paroi ? » Le lot proposé comprend-il uniquement les unités de refroidissement internes, ou également le condenseur externe ou le groupe frigorifique ? Les câbles d’alimentation entrants sont-ils raccordés à un tableau externe, à l’intérieur du conteneur ou au niveau du tableau général du site ? Qui fournit la fondation, les escaliers, la plateforme d’entretien, la gestion des eaux pluviales et le trajet protégé des canalisations ?

l’expression « conteneur clé en main » ne constitue pas une réponse suffisante. L’acheteur a besoin d’un calendrier précis indiquant ce qui se trouve à l’intérieur et à l’extérieur.

Les exigences relatives au transport relèvent également de cette définition de la limite. ISO 668 établit un cadre pour la classification, les dimensions et les caractéristiques des conteneurs de fret de la série 1, mais une enceinte de centre de données modifiée nécessite tout de même un examen spécifique au projet portant sur les ouvertures, la masse, le levage, le renforcement structurel, la fixation des équipements, les limites d’itinéraire et la manutention. Le fait qu’une enceinte soit transportable au moment de l’expédition ne signifie pas qu’elle puisse être relocalisée sans travaux d’ingénierie après sa mise en service.

Essai aux limites B : Modulaire préfabriqué

Pour un site modulaire préfabriqué, définir les limites non seulement par enceinte, mais aussi par fonction. Un module informatique peut s’arrêter au niveau du système de barres omnibus, de la connexion à l’eau glacée, de la boucle d’alarme incendie et de la passerelle de contrôle. Un module d’alimentation peut inclure un onduleur et des batteries, mais dépendre d’équipements haute tension distincts. Le refroidissement peut être fourni sous forme de module central desservant plusieurs blocs informatiques.

C’est ici que l’architecture modulaire révèle sa souplesse : chaque fonction peut adopter une forme adaptée, plutôt que d’être contrainte dans un seul cadre. Cela crée également davantage d’interfaces. Le concepteur au niveau du site doit assumer la coordination de la protection, l’équilibre hydraulique, les séquences de commande, le découpage incendie, les issues de secours, les joints d’étanchéité aux intempéries et la mise en service à travers les limites des modules.

Essai de limite C : Micro

Pour un centre de données micro, une petite empreinte physique peut masquer une grande limite opérationnelle. L’unité compacte peut être intégrée, mais elle dépend tout de même de la capacité électrique locale, de l’évacuation thermique, de la disponibilité du réseau, des conditions ambiantes de la salle, de la sécurité physique, de la surveillance à distance et de l’accès aux services.

La meilleure définition de « micro » est opérationnelle, non numérique : une charge de travail localisée est gérée comme un environnement compact unique et un domaine de panne limité. Aucun seuil universel en kW ou en nombre de baies n’existe. Évitez d’en définir un dans la demande de proposition (RFP).

Conserver séparément les quatre valeurs de puissance

Chaque calendrier de limites doit prévoir des colonnes distinctes pour :

• charge informatique totale de l’enceinte ou du module ;
• charge prévue et charge maximale de chaque baie ;
• fonctionnement de l’unité de refroidissement ;
• capacité totale du site ou du projet.

Pour les références standard de conteneurs ZT, une unité de 20 pieds est indiquée à 15–25 kW charge informatique totale , tandis qu’une unité de 40 pieds est indiquée à 40–70 kW charge informatique totale l’agencement documenté à faible densité est le suivant :

Une moyenne n’est pas une conception thermique. Le planning des baies doit tout de même identifier la baie la plus chaude ainsi que toute charge GPU concentrée. Toutefois, le calcul empêche d’inscrire directement la puissance totale d’un conteneur dans un champ dédié à une seule baie.

Étape 2 — Dessiner les interfaces et désigner les responsables

Une fois la limite définie, dessinez les points de connexion. Un simple schéma-bloc est plus utile que plusieurs pages de prose « entièrement intégrée ».

Chaque interface nécessite cinq entrées : emplacement, condition de conception, partie fournisseuse, partie réceptrice et méthode de vérification . Une connexion de tuyauterie sans indication de température, de débit, de pression, de qualité de l’eau, de périmètre des vannes et d’échange relatif aux commandes ne constitue pas une interface définie. De même, une connexion électrique sans indication de tension, de niveau de défaut, de limite de protection, de mode de mise à la terre, de périmètre du câblage et de séquence de mise sous tension est tout aussi incomplète.

Utilisez un tableau des responsabilités relatives aux interfaces suffisamment tôt pour permettre aux soumissionnaires de le contester.

La responsabilité ne doit pas être exprimée uniquement par « par d’autres ». Nommez la partie contractuelle. Si l’entrepreneur civil fournit les fondations à l’aide de charges fournies par le fournisseur de modules, fixez des dates pour les données préliminaires, les données approuvées et le contrôle des modifications. Si un tiers fournit le groupe frigorifique, identifiez qui démontre la séquence complète de commande sous charge informatique variable.

Étape 3 — Choisir l’unité d’extension

le terme « évolutif » est incomplet à moins que la demande de propositions (RFP) ne précise explicitement ce qui est répété et ce qui doit déjà exister.

Pour un architecture en conteneur l’unité d’extension est souvent un autre conteneur ou un groupe coordonné. Vérifiez si les équipements amont (tableaux électriques), l’installation de refroidissement, la capacité réseau, les fondations et les systèmes de commande peuvent accueillir ce bloc. Vérifiez également si une nouvelle unité peut être installée sans bloquer l’accès aux services ni interrompre le fonctionnement de la première unité.

Pour un architecture modulaire préfabriquée , l’unité d’extension peut être un bloc informatique (IT) accompagné d’une part correspondante des capacités d’alimentation et de refroidissement. Les modules n’ont pas besoin d’être ajoutés un par un. Une phase pourrait nécessiter une capacité d’alimentation avant une capacité IT, ou une installation de refroidissement dimensionnée pour plusieurs blocs ultérieurs. Le plan directeur doit indiquer les points de raccordement, les dispositifs d’isolement, la marge de capacité des systèmes de commande, les issues de secours, les itinéraires de levage, ainsi que la séquence des travaux sur site en exploitation.

Pour un micro-architecture , l’unité d’extension habituelle est un autre nœud local, et non un ajout à une salle centrale unique. Cela permet d’aligner les investissements sur la demande des succursales ou des lignes de production. Cela étend également le périmètre de surveillance, l’empreinte des pièces de rechange et la zone géographique de service. La conception finale est donc autant un modèle opérationnel qu’une disposition physique.

La densité peut modifier l’unité d’extension. Les références techniques de ZT distinguent 5–8 kW/baie pour l’informatique générale, 15–30 kW/baie pour l’inférence ou le calcul accéléré mixte, et 100 kW/baie ou plus pour l’entraînement IA utilisant un refroidissement liquide au niveau de la puce. À 30–50 kW/arme , un refroidissement arrière ou hybride air/liquide est examiné ; au-delà 50 kW/rack , le refroidissement liquide au niveau de la puce constitue la voie pratique dans les conceptions ZT. Il s’agit de plages de conception, non de définitions de catégories.

Une future phase à refroidissement liquide pourrait nécessiter une unité de distribution de fluide (CDU), une distribution par tuyauterie, un contrôle de la qualité de l’eau, une détection des fuites, un rejet thermique ainsi qu’un refroidissement résiduel par air, éléments qui n’étaient pas requis lors de la première phase à refroidissement par air. La gamme de CDU de ZT est 200–1400 kW , avec ±1°C contrôle de température côté secondaire et disponible 1+1en configurations comprenant des pompes, des instruments, de l’alimentation électrique et des systèmes de communication. Ne déduisez pas la quantité de CDU requise pour un projet à partir de ces limites catalogues ; déterminez-la à partir du calendrier des armoires, de la diversité de charge, des températures, de la redondance et de la planification par phases.

Trois scénarios courts d’approvisionnement

Scénario 1 : Capacité extérieure distante avec une charge définie

Un acheteur a besoin d’un ensemble informatique clos sur un site éloigné, avec une liste de baies connue et un itinéraire de transport capable d’accueillir l’enceinte terminée. Le format conteneurisé constitue une option rationnelle à évaluer. La demande de propositions (RFP) doit toutefois distinguer clairement la portée interne de l’ensemble des équipements des fondations, de l’alimentation amont, de l’évacuation externe de chaleur, des communications, des opérations de levage, des interfaces météorologiques et des obligations de remise en service.

La décision clé ne porte pas, dans un premier temps, sur le choix entre « conteneur de 20 pieds ou de 40 pieds ». Elle concerne plutôt la question de savoir si les baies déclarées, les espaces libres requis pour l’entretien, la chaîne d’alimentation électrique et l’agencement du système de refroidissement s’intègrent bien dans les limites fixées, tout en restant facilement maintenables.

Scénario 2 : Un site mis en œuvre par phases et présentant une densité mixte

Un acheteur prévoit des baies à usage général lors de la première phase, puis des zones de calcul accéléré plus denses ultérieurement. L’expression « architecture modulaire préfabriquée » s’avère utile, car les fonctions informatiques, d’alimentation, de refroidissement et de soutien peuvent être planifiées sous forme de blocs coordonnés. Certains de ces blocs peuvent adopter le format conteneurisé, d’autres non.

Le cahier des charges doit présenter dès à présent la configuration finale : capacité électrique et hydraulique réservée, points d’isolement, emplacements prévus pour les modules futurs, itinéraires sur site en exploitation, adressage des systèmes de contrôle, ainsi que la désignation de l’installation partagée installée à chaque phase. Sinon, l’ajout d’un module ultérieurement risque de nécessiter une refonte disruptive du site.

Scénario 3 : Calcul local réparti sur plusieurs installations

Un fabricant ou un réseau de succursales a besoin de petits environnements informatiques autonomes situés à proximité des équipements ou des utilisateurs. Les microcentres de données peuvent convenir, car la portée du déploiement est locale. La comparaison principale de l’acheteur devrait inclure la visibilité à distance, la sécurité physique, l’évacuation locale de la chaleur, l’acoustique là où cela s’applique, le comportement de perte réseau, les pièces de rechange standard, la hiérarchie des alertes et la couverture de service.

Un conteneur à fret pourrait être utilisé à un seul emplacement extérieur, mais cela ne redéfinit pas automatiquement chaque nœud micro comme étant conteneurisé. Le terme « micro » demeure une décision relative à la portée.

Étape 4 — Transformer l’architecture en une liste de vérification pour le cahier des charges

Le cahier des charges final doit rendre l’ambiguïté coûteuse pour l’offrant, et non pour l’acheteur après l’attribution du marché.

Établir des plannings communs

Fournir à chaque offrant le même planning de racks, la même fiche des conditions sur site, la même matrice des responsabilités, le même plan de déroulement par phases, la même base de conformité et les mêmes exigences d’essai. Exiger que les hypothèses soient renvoyées sous forme annotée. Une proposition qui remplace discrètement une charge de rack inférieure, des conditions ambiantes différentes ou une portée réduite de la batterie n’est pas techniquement conforme, même si sa puissance totale en kW semble correcte.

Demander des preuves au niveau approprié

Une marque de composant ne certifie pas l’installation déployée. Demandez les identifiants du certificat ou du rapport, la pertinence du modèle, l’organisme émetteur, la validité et les conditions d’utilisation. ZT cite, parmi ses références de certification, les normes ISO 9001, CE, CCC, TÜV, RoHS, UL et TIA-942. Sa bibliothèque de paramètres indique également la norme UL 1741 pour les systèmes électriques des conteneurs, la norme UL 94 V-0 pour le niveau de résistance au feu de l’enceinte d’un conteneur doté d’intelligence artificielle, ainsi que le degré de protection IP55. Un examen technique doit confirmer que chaque allégation s’applique bien à la configuration proposée et à la destination visée.

Pour la résilience, l’Uptime Institute Programme Tier-Ready traite des conceptions préfabriquées et modulaires, mais l’examen technique d’un module ne constitue pas une certification de l’installation opérationnelle achevée. Pour la conception thermique, utilisez une base convenue telle que la Série Datacom ASHRAE norme ASHRAE TC 90.4

Effectuez des essais sur le module et sur ses raccordements

La matrice de vérification doit inclure l’examen de la conception, les essais d’acceptation en usine (FAT), l’inspection avant expédition, les essais d’acceptation sur site, les essais des systèmes intégrés et la remise. Les FAT permettent de valider le câblage interne, les alarmes, les commandes, le fonctionnement du système de refroidissement et l’assemblage documenté avant expédition. Ils ne permettent pas de valider l’alimentation sur site, les raccordements sur site, la stratégie complète contre l’incendie, le rejet thermique externe ni la bascule bout-à-bout (failover).

Exiger des scénarios d’essai précisant les conditions préalables, les instruments utilisés, les conditions simulées, les résultats attendus, les limites d’acceptation, les témoins présents et la clôture des écarts. Inclure les séquences de perte et de rétablissement de l’alimentation, la commutation des composants redondants, le routage des alarmes, les actions d’urgence, la réponse du système de refroidissement, la bascule réseau (network failover) lorsqu’elle relève du périmètre, ainsi que les points de surveillance. La méthode d’essai doit suivre la matrice des responsabilités afin qu’aucune interface critique ne soit laissée sans couverture contractuelle.

Normaliser les comparaisons commerciales

Ne pas comparer le prix par module avant d’avoir normalisé le périmètre. Séparer au moins :

• les équipements fabriqués en usine et leur intégration ;
• conception et soumissions ;
• Coûts des essais d’usine (FAT) et des vérifications ;
• fret, assurance, levage et entreposage ;
• fondations et travaux préparatoires du site ;
• raccordements aux réseaux et aux services publics ;
• équipements externes de refroidissement ou d’évacuation de chaleur ;
• autorisations et inspections locales ;
• Essais sur site (SAT), essais intégrés et formation ;
• pièces détachées, logiciels, services et dispositions pour les phases ultérieures.

La préfabrication peut réduire le montage sur site et permettre l’avancement des travaux en usine pendant la préparation des fondations et des réseaux. Elle n’élimine toutefois ni les procédures d’autorisation, ni les contraintes liées au réseau électrique, ni les travaux de génie civil, ni les formalités douanières, ni les délais longs associés à certains équipements. ZT enregistre un réduction de 50 à 70 % du temps de construction sur site par rapport à la construction traditionnelle, sous réserve de la portée et de la maturité du projet. Considérez cela comme une référence pour la diligence raisonnable, non comme une garantie universelle de calendrier.

Questions fréquemment posées

Chaque centre de données en conteneur est-il modulaire ?

Au sens large de la livraison, généralement oui : il s’agit d’une unité fabriquée en usine pouvant constituer un bloc répétable. L’inverse n’est pas vrai. Les installations modulaires préfabriquées peuvent utiliser des salles sur mesure, des skids, des structures en panneaux ou plusieurs types d’enceintes.

Un micro-centre de données est-il simplement un conteneur plus petit ?

Non. « Micro » décrit une portée limitée de déploiement local ; « en conteneur » décrit l’emballage. De nombreux micro-centres de données sont des armoires fermées ou des salles compactes. Certains systèmes extérieurs en conteneur peuvent remplir un rôle micro.

Quelle architecture permet le déploiement le plus rapide ?

Celui qui présente une conception stable, un site prêt, des réseaux disponibles, des autorisations résolues et des interfaces maîtrisées. Une petite unité micro peut nécessiter moins de travaux physiques, tandis que des systèmes conteneurisés ou modulaires intégrés en usine peuvent raccourcir des plannings plus importants. Le simple fait d’attribuer cette étiquette ne garantit pas une date de livraison.

Un conteneur peut-il être déplacé après sa mise en service ?

Cela est possible, mais tout déplacement exige un plan comprenant l’arrêt du système, la protection des données, la déconnexion des câbles et des tuyaux, la gestion des fluides et des batteries, le calage des équipements, la prise en compte de la masse, l’obtention des permis requis, les opérations de levage, les chocs liés au transport, la préparation du site de destination et la remise en service.

Quelle option convient le mieux à l’IA haute densité ?

N’importe quel format peut supporter des armoires denses si l’ensemble de la chaîne électrique, de refroidissement liquide, d’air résiduel, structurelle, de commande et d’évacuation thermique est conçu pour la liste réelle de serveurs. L’architecture modulaire préfabriquée offre une liberté pour séparer les zones de densité ; la géométrie des conteneurs est plus contrainte ; un microsystème dépend fortement des équipements locaux.

Une puissance de 40 à 70 kW pour un conteneur de 40 pieds signifie-t-elle 40 à 70 kW par armoire ?

Non. Il s’agit de la capacité IT totale du conteneur telle que déclarée par ZT pour la référence standard. dans l’arrangement documenté de huit armoires pour 40 kW, la moyenne est de 5 kW/baie . La charge maximale par armoire doit toujours être tirée du calendrier des charges par armoire.

Que les acheteurs doivent-ils joindre à une demande de proposition (RFP) ?

Joindre la liste des armoires et des serveurs, la charge par armoire, la capacité initiale et finale, la tension et la topologie d’alimentation, la redondance, l’autonomie des batteries, la préférence en matière de refroidissement, les conditions du site, les contraintes de parcelle et d’accès, les normes applicables à la destination, la matrice des responsabilités, le plan de déploiement par phases et les étapes de test requises.

Trois points clés

• Classer correctement le problème. Containerisé désigne un format d’enceinte et de transport ; modulaire préfabriqué, une méthode de livraison et d’architecture ; micro, une portée de déploiement localisée.
• Achetez une frontière définie et des interfaces testées — pas une étiquette. Attribuez chaque connexion liée à l’alimentation électrique, au refroidissement, au réseau, aux systèmes de contrôle, à la sécurité incendie, à la structure et à la mise en service à une partie désignée.
• Nommez l’unité d’extension et étiquetez chaque valeur en kW. La capacité informatique totale du conteneur, la charge individuelle par baie, la puissance frigorifique requise et la puissance totale du projet (en MW) sont des valeurs différentes.

À PROPOS DE ZT

Fondée en 2009, ZT (ZheJiang ZhiTing Information Technology Co., Ltd) conçoit et fabrique des infrastructures de centres de données modulaires préfabriqués depuis un site de production de 30 000 m² situé dans la province du Zhejiang, en Chine, avec plus de 200 employés. Sa gamme comprend des systèmes containerisés ISO de 20 et 40 pieds, la SÉRIE NEBULA de modules micro-refroidis à liquide, des unités de distribution de refroidissement (CDU), des systèmes de refroidissement en ligne, des onduleurs (UPS), des baies et des logiciels de gestion des infrastructures de centre de données (DCIM). Les certifications mentionnées par ZT sont les suivantes : ISO 9001, CE, CCC, TUV, RoHS, UL et TIA-942.

CTA : Placez le plan des limites avant le devis

Envoyer à ZT le calendrier des racks, les charges initiale et finale, les conditions du site, les interfaces requises, l’objectif de redondance, la base de refroidissement, la destination et le plan d’extension. L’examen technique pourra alors déterminer si le projet nécessite un format conteneurisé, un site modulaire préfabriqué coordonné, un déploiement micro ou une combinaison de ces solutions — avant que la comparaison commerciale ne fige une limite inappropriée.

Demandez une consultation technique , examinez la solution de centre de données conteneurisé , ou explorer le recours à une approche de centre de données modulaire préfabriqué .

Sources

• ISO 668:2020 — Conteneurs de fret série 1 : classification, dimensions et capacités
• Uptime Institute — Niveau de préparation (Tier-Ready) pour les centres de données préfabriqués et modulaires
• ASHRAE — Série Datacom
• TIA — Aperçu de la norme TIA-942
• TIA — Livre blanc sur les centres de données : refroidissement liquide