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La fabrication additive veut s’imposer dans les centres de données
Par Charlotte Mauger, publié le 01 octobre 2025
Les besoins en puissance de calcul pour l’IA et le HPC font évoluer les datacenters vers des architectures matérielles plus performantes. Dans ce contexte, l’impression 3D métallique permet de concevoir des systèmes de dissipation thermique sur-mesure, à la fois plus efficaces et mieux adaptés aux contraintes d’intégration.
D’ici 2033, à en croire un rapport d’Additive Manufacturing Research, le segment des centres de données pour l’HPC et l’IA pourrait acquérir à lui seul 2 000 machines d’impression 3D métallique : « Cela représente déjà plus de machines que ce qui est vendu chaque année sur l’ensemble du marché de la fabrication additive », précise l’étude.
Il faut dire que l’impression 3D (ou fabrication additive) est de plus en plus perçue comme un levier pour pallier les besoins complexes des datacenters en matière de refroidissement. Et cela découle d’un historique dans le domaine des semi-conducteurs. « La fabrication additive métallique était déjà utilisée dans le cadre de la fabrication des puces depuis une quinzaine d’années. Car pour produire des objets de si petites tailles, toutes les conditions doivent être très contrôlées », souligne Scott Green, responsable principal des solutions chez 3D Systems, un des fournisseurs du secteur.
La fabrication additive est pertinente à plusieurs égards dans ce domaine de pointe. Ce procédé autorise l’exploration d’une plus grande variété de géométries, car l’impression 3D est moins restreinte dans la complexité de formes réalisables en pratique – contrairement aux autres méthodes de fabrication. « Ainsi, vous pouvez faire des simulations basées sur la physique pour trouver la géométrie idéale avant d’imprimer la pièce », assure Scott Green. Par exemple, grâce à la fabrication additive, les wafers – plaques circulaires servant de support à la fabrication des puces – peuvent être optimisés pour un meilleur contrôle de la chaleur et des vibrations lors de la lithographie, ce qui la rend plus précise.
L’autre atout de l’impression 3D est la rapidité des itérations jusqu’au design idéal. Plusieurs options peuvent être imprimées et testées en quelques semaines. Reste que recourir à ce procédé est souvent plus coûteux pour les entreprises que d’acheter des pièces produites en série. Un calcul s’impose pour étudier le rapport coût-bénéfice de pièces optimisées.
Ces caractéristiques expliquent l’intérêt renouvelé de l’industrie dans le domaine de l’IA, où les équipements des datacenters pour le HPC et l’IA sont de plus en plus sophistiqués. Les modules multi-puces – où CPU, GPU et RAM cohabitent sur une même carte – s’imposent, et le refroidissement liquide remplace peu à peu celui à air, comme l’entreprise Nvidia l’a annoncé dans sa conférence GTC 2025.
« Il y a dix ans, les composants d’ordinateurs étaient simples et peu chers à produire avec des procédés classiques. Mais aujourd’hui, les coûts sont si élevés que la fabrication additive fait sens », continue Scott Green. Le procédé trouve notamment sa place dans les systèmes de refroidissement sur puce et dans les unités de distribution de liquide de refroidissement – qui fait circuler le liquide en boucle fermée à l’intérieur du rack. À la clé, un meilleur contrôle thermique et une réduction des risques de fuite grâce à des pièces monoblocs. « Nous pouvons réduire les points à risque de fuite d’un facteur 6 pour un module multi-puces », annonce Scott Green. À titre d’exemple, 3D Systems a conçu en une heure un dissipateur en cuivre sur mesure pour la puce Nvidia A4000.
Échangeur de chaleur en cuivre pour une unité de distribution de liquide de refroidissement pour puce Nvidia A4000.
La demande devrait donc croître rapidement au cours de la prochaine décennie, imposant un changement d’échelle aux fournisseurs. Un point sur lequel Scott Green se montre rassurant : « Cela demande une meilleure coopération dans la chaîne d’approvisionnement, mais la fabrication additive est capable de cela. Nous l’avons déjà expérimenté pour l’industrie médicale. »
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