Microsoft mise sur les supraconducteurs pour alimenter les data centers de l'AI

La soif énergétique de l'intelligence artificielle force les géants technologiques à chercher des solutions où, jusqu'à récemment, personne ne l'aurait fait — dans le domaine de la supraconductivité. Microsoft a annoncé un pari stratégique sur les supraconducteurs haute température comme remplacement du câblage en cuivre traditionnel dans les centres de données. L'entreprise a déjà investi 75 millions de dollars dans la startup Veir et construit le premier prototype au monde d'un rack serveur alimenté par un câble supraconducteur.

Pour comprendre l'ampleur du problème, un chiffre suffit : selon l'Administration de l'information énergétique des États-Unis, les pertes moyennes lors de la transmission et de la distribution d'électricité s'élèvent à environ cinq pour cent. Dans plusieurs pays, ce chiffre est nettement plus élevé. Cinq pour cent peut sembler une quantité tolérable.

Mais lorsqu'il s'agit de centres de données consommant des centaines de mégawatts, chaque point de pourcentage perdu se traduit par des dizaines de millions de dollars de dépenses annuelles et des milliers de tonnes d'émissions de carbone. Et de plus en plus de centres de données sont en cours de construction — et la capacité des réseaux électriques est déjà critiquement insuffisante. Les hyperscalers tels que Amazon Web Services, Google Cloud et Microsoft Azure explorent littéralement chaque opportunité pour obtenir de l'énergie supplémentaire et augmenter l'efficacité de son utilisation.

C'est dans ce contexte que Microsoft a porté son attention sur les supraconducteurs haute température. Malgré le nom prometteur, « haute température » est seulement relatif — les supraconducteurs traditionnels exigent un refroidissement à près du zéro absolu, tandis que les HTS fonctionnent à la température de l'azote liquide, c'est-à-dire autour de moins 196 degrés Celsius. C'est toujours un froid extrême, mais technologiquement beaucoup plus réalisable et moins cher à entretenir.

La physique du processus est élégante dans sa simplicité. Le cuivre est un bon conducteur, mais le courant électrique passant dans un câble en cuivre rencontre inévitablement une résistance. Cette résistance génère de la chaleur, réduit l'efficacité et limite la quantité de courant qui peut passer à travers un fil d'une section donnée.

Les matériaux supraconducteurs à des températures cryogéniques éliminent pratiquement la résistance électrique. Le résultat — des câbles qui sont plus petits et plus légers que les équivalents en cuivre, ne causent pas de chute de tension lors de la transmission du courant et ne dégagent pas de chaleur. Selon Alastair Spears, directeur général de l'infrastructure mondiale chez Microsoft, les nouvelles lignes supraconductrices offrent une capacité de débit d'un ordre de grandeur supérieur aux lignes ordinaires au même niveau de tension.

Un ordre de grandeur — ce n'est pas une exagération marketing, mais littéralement dix fois plus d'énergie à travers un câble de taille comparable.

Le partenaire technologique clé de Microsoft est devenu Veir, une entreprise fondée par Tim Heidel. Ses conducteurs utilisent des rubans supraconducteurs à base d'oxyde de baryum-cuivre avec des éléments de terres rares, connus sous l'abréviation REBCO. C'est une couche supraconductrice céramique appliquée comme un film mince sur un substrat métallique et ensuite formée en un conducteur durable adapté à l'assemblage de câbles de puissance. « La différence clé par rapport au cuivre ou à l'aluminium est qu'à la température de fonctionnement, la couche supraconductrice transporte le courant pratiquement sans résistance électrique, fournissant une densité de courant très élevée dans un facteur de forme beaucoup plus compact », explique Heidel.

Bien entendu, le refroidissement cryogénique n'est pas simplement « verser de l'azote et oublier ». Veir a développé un système de refroidissement en boucle fermée dans lequel l'azote liquide circule sur toute la longueur du câble, sort à l'extrémité lointaine, est refroidi à nouveau et revient. L'azote liquide est un matériau disponible, bon marché et sûr largement utilisé dans l'industrie, ce qui réduit les risques de mise en œuvre. Microsoft a déjà démontré un prototype fonctionnel d'un rack serveur alimenté par un câble supraconducteur — le premier du genre au monde.

Pour l'industrie, c'est un signal d'une importance capitale. La crise énergétique des centres de données n'est pas une menace abstraite, mais un frein réel au développement de l'infrastructure de l'IA. En 2025, de nombreux projets de construction de nouveaux centres de données ont été confrontés à l'impossibilité d'obtenir suffisamment d'électricité des réseaux existants.

Les supraconducteurs ne résolvaient pas le problème de la génération — l'électricité doit encore venir de quelque part — mais ils changent radicalement l'équation de la distribution. Moins de pertes, moins de sous-stations, moins d'espace pour l'infrastructure de câbles, moins de dégagement de chaleur. Pour les centres de données urbains compacts, où chaque mètre carré est précieux et où les limitations thermiques dictent la puissance maximale, cela pourrait être un facteur décisif.

Cependant, du prototype au déploiement massif est une distance qui ne doit pas être sous-estimée. Le coût des rubans REBCO est toujours élevé, l'infrastructure de refroidissement cryogérique nécessite une maintenance spécialisée, et les normes industrielles pour les systèmes de câbles supraconducteurs dans les centres de données sont encore en cours de formation. Cependant, quand Microsoft investit des dizaines de millions de dollars et construit des prototypes fonctionnels, ce n'est plus de la science-fiction, mais un défi d'ingénierie avec un horizon clair pour la solution. L'architecture énergétique des centres de données, inchangée pendant des décennies, se tient au seuil d'une transformation fondamentale.