Taille et part du marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données - Analyse de la croissance et prévisions (2026 - 2031)

Tendances et perspectives mondiales du marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données

Expansion des charges de travail IA et HPC

Les clusters d'entraînement IA utilisent des milliers de GPU étroitement interconnectés et génèrent des charges thermiques soutenues. Le GPU NVIDIA B200 SXM6 fonctionne à une puissance thermique de conception de 1 000 W, et un serveur à 8 GPU peut nécessiter plus de 8 kW en charge soutenue. Les recommandations de NVIDIA ne prennent pas en charge le refroidissement par air pour les configurations B200, qui reposent sur une infrastructure de refroidissement liquide. Cette exigence accroît la demande sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données à mesure que les installations de GPU se développent. Les opérateurs de colocation adaptent leurs installations car les locataires IA exigent de plus en plus des espaces compatibles avec le refroidissement direct sur puce. À mesure que les opérateurs créent des zones prêtes pour le liquide, les équipements existants environnants peuvent également nécessiter des mises à niveau de refroidissement connexes. Ces travaux comprennent le matériel de distribution, les pratiques de surveillance et la sélection des réfrigérants, ce qui étend la demande de fluides au-delà de l'installation initiale de serveurs IA.

Augmentation de la densité de puissance des baies dans les centres de données

Selon le rapport State of the Data Center 2026 de l'Association for Data Center Professionals (AFCOM), la densité moyenne des baies a atteint 27 kW en 2026, contre 16 kW en 2025^{[1]AFCOM, "GPU Rack Power Requirements: Data Center Planning Guide," GPUSmith, gpusmith.com}. Les densités de baies supérieures à 20 kW peuvent dépasser la plage de fonctionnement pratique des échangeurs de chaleur en porte arrière et du confinement des allées froides. Les plaques froides directes sur puce offrent une solution pour la plage de baies de 50 à 132 kW, qui entre dans les déploiements à grande échelle. Les systèmes NVIDIA GB200 NVL72 fonctionnent à une puissance thermique de conception au niveau de la baie de 120 kW à 132 kW, tandis que les configurations successeurs devraient atteindre 142 kW par baie. Ces conditions de fonctionnement font de la sélection des réfrigérants un élément clé de la planification des infrastructures sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. Elles soutiennent également les nouvelles installations conçues dès le départ avec la distribution de liquide à l'esprit. La planification de ces charges modifie le cheminement des tuyaux, le dimensionnement des unités de distribution de refroidissement et les processus de maintenance. Elle réduit également la valeur pratique des mises à niveau temporaires du refroidissement par air.

Mandats de durabilité et d'efficacité énergétique

La Commission européenne a annoncé en juin 2026 des plans pour développer des normes minimales de performance en matière d'efficacité énergétique pour les centres de données nouveaux et existants. L'Allemagne exige que les centres de données mis en service à partir du 1er juillet 2026 atteignent un facteur de réutilisation de l'énergie d'au moins 10 %. Cette exigence passe à 20 % d'ici 2028 et soutient l'utilisation de boucles directes sur puce à eau chaude. La règle de l'Agence américaine de protection de l'environnement (U.S. Environmental Protection Agency) interdira les nouveaux équipements de centres de données utilisant le R-410A et certains autres réfrigérants à fort potentiel de réchauffement climatique à partir du 1er janvier 2027. Shell a lancé le fluide DLC S3 en juin 2025, indiquant que le produit peut améliorer l'efficacité d'utilisation de l'énergie (PUE) jusqu'à 27 % par rapport au refroidissement par air et répond aux spécifications OCP PG25. Ces règles et exigences de produits augmentent la valeur des formules conformes et économes en énergie sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. Elles peuvent également accélérer les décisions de remplacement là où les anciens réfrigérants ne répondent plus aux nouvelles règles relatives aux équipements. Les fournisseurs doivent équilibrer les performances thermiques, l'efficacité et la conformité des formules.

Standardisation des réfrigérants compatibles avec l'OCP

L'OCP étend les pratiques communes au-delà des plaques froides vers l'ensemble du système de refroidissement thermique. Ses travaux couvrent les unités de distribution de refroidissement, les collecteurs, les connecteurs et les spécifications chimiques des réfrigérants. Les lignes directrices provisoires publiées en 2024 et 2025 soutiennent un écosystème ouvert plutôt que des exigences hyperscaler distinctes. La norme d'alimentation en réfrigérant à 30 °C de l'OCP peut réduire la consommation annuelle d'énergie des refroidisseurs de 20 % pour chaque augmentation de température de 5 °C. Les fournisseurs doivent démontrer leur compatibilité avec le cuivre, l'aluminium, le laiton, les élastomères et les plastiques avant que les grands opérateurs approuvent le déploiement en flotte. Ce processus confère aux fournisseurs qualifiés une position concurrentielle sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données et réduit la gamme de formules que les acheteurs prennent en considération. Le fonctionnement à eau chaude reste important car il réduit la consommation d'énergie des refroidisseurs dans les installations adaptées. Les boîtiers avancés augmentent également le besoin de performances des plaques froides au niveau de la puce.

Coûts élevés de modernisation et de déploiement

La modernisation d'une rangée refroidie par air pour le refroidissement liquide direct sur puce coûte entre 50 000 USD et 150 000 USD par rangée. L'installation des unités de distribution de refroidissement, le cheminement des tuyaux, l'intégration des collecteurs et la mise en service prolongent les délais des projets. Ces coûts peuvent dépasser le cycle de renouvellement de 3 à 4 ans que de nombreux opérateurs utilisent. Les installations d'entreprise ont également besoin de formation du personnel, d'équipements de surveillance des fuites et de processus d'élimination des fluides. Les opérateurs de colocation doivent financer des zones prêtes pour le liquide avant que les locataires IA s'engagent sur la capacité. Ce problème de calendrier peut retarder la demande adressable de fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données dans les installations plus petites. L'intégration nécessite une planification supplémentaire, les équipements refroidis par air et les procédures d'exploitation restant en place. Les opérateurs ont également besoin d'une détection validée des fuites et d'une compatibilité des fluides avant la conversion.

Restrictions relatives aux substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) et incertitude sur le remplacement des fluides biphasés

Le règlement UE 2024/573 est entré en vigueur en mars 2024 et a restreint l'utilisation des gaz fluorés ayant un potentiel de réchauffement climatique de 2 500 ou plus dans les équipements de réfrigération depuis janvier 2025^{[2]Union européenne, "Règlement (UE) 2024/573 relatif aux gaz à effet de serre fluorés," EUR-Lex, eur-lex.europa.eu}. Le règlement ajoute des exigences de planification pour les fournisseurs de fluides fluorocarbonés diélectriques utilisés dans les systèmes biphasés. Une étude Nature de 2025 a révélé que des restrictions larges sur les PFAS pourraient limiter l'accès aux fluides de transfert de chaleur très performants et a soutenu une réglementation fondée sur la science basée sur les profils de persistance et de bioaccumulation. Chemours a développé l'Opteon 2P50 avec un potentiel de réchauffement climatique de 10 selon la mesure du sixième rapport d'évaluation du GIEC. La qualification complète par les fabricants d'équipements d'origine peut nécessiter 18 à 24 mois de tests. Des changements réglementaires plus rapides pourraient donc créer un écart temporaire dans l'approvisionnement biphasé conforme pour le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. L'exposition est la plus élevée là où les conceptions de systèmes dépendent d'une formule diélectrique qualifiée. Les fournisseurs doivent gérer les tests de remplacement sans interrompre les programmes clients actuels.

*Nos prévisions considèrent les impacts des moteurs et des contraintes comme directionnels et non additifs. Les prévisions d'impact reflètent la croissance de référence, les effets de composition et les interactions entre variables.

Analyse des segments

Par type de fluide : les réfrigérants à base d'eau dominent la demande actuelle tandis que les fluides fluorés progressent

Les réfrigérants à base d'eau représentaient 44,08 % du segment en 2025, soutenus par l'utilisation établie des boucles glycol-eau et la chimie éprouvée des inhibiteurs de corrosion. Leur compatibilité avec les métaux et élastomères spécifiés par l'OCP a soutenu les pratiques d'approvisionnement. Shell a lancé son fluide DLC S3 à base de propylène glycol en juin 2025 et a déclaré qu'il répondait à toutes les exigences OCP PG25. Le produit offre une durée de vie du fluide de plus de six ans et peut améliorer le PUE jusqu'à 27 % par rapport au refroidissement par air. Ce parc installé soutient les formules à base d'eau sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. Les fluides à base de glycol et les fluides hydrocarbonés synthétiques répondent à des exigences thermiques qui se chevauchent dans certaines installations. Les fluides biosourcés et spéciaux restent des options plus restreintes, façonnées par les exigences de durabilité des entreprises.

Les fluides fluorés devraient enregistrer un CAGR de 24,29 % jusqu'en 2031. Ils prennent en charge les applications biphasées où le transfert de chaleur latente permet un flux de chaleur de plaque froide supérieur à 500 W/cm². L'Opteon 2P50 de Chemours a été qualifié par Samsung Electronics pour un disque SSD (Solid-State Drive) de quatrième génération en 2025. La qualification fournit un point de référence pour d'autres développeurs de composants et de systèmes. Les formules à faible potentiel de réchauffement climatique peuvent aider les fournisseurs à répondre aux besoins de performance et aux exigences réglementaires sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. Leur valeur dépend de qualifications réussies sur les composants de serveurs et les équipements de distribution de fluides. Ce processus peut aider les fournisseurs à constituer un portefeuille de produits différencié.

Par technologie de refroidissement : le monophasé reste établi tandis que le biphasé répond aux charges thermiques plus élevées

Le refroidissement direct sur puce monophasé détenait 62,16 % du segment en 2025 et reste la norme de fonctionnement. Il bénéficie des pratiques établies eau-glycol et d'une large compatibilité avec les systèmes de distribution de refroidissement existants. L'unité de distribution de refroidissement du Projet Deschutes de Google a été utilisée sur quatre générations d'unités de traitement tensoriel (TPU) et a signalé une disponibilité à l'échelle de la flotte de 99,99 % depuis 2020. La norme de température d'alimentation à 30 °C de l'OCP s'aligne également sur les conditions de fonctionnement eau-glycol monophasé. Ces conditions soutiennent la demande continue de fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. Les opérateurs accordent de l'importance à la fiabilité établie lors de la planification d'installations qui ne peuvent pas tolérer d'interruptions thermiques. La technologie convient également aux projets sur site vierge construits autour d'une température de réfrigérant commune.

Le refroidissement direct sur puce biphasé devrait croître à un CAGR de 28,08 % jusqu'en 2031. Les opérateurs l'envisagent pour les plateformes où le flux de chaleur de la plaque froide dépasse 500 W/cm². L'architecture peut gérer des charges GPU élevées mais nécessite un confinement de la vapeur, des unités de distribution de refroidissement compatibles et des performances stables des fluides. Vertiv a acquis Strategic Thermal Labs en avril 2026, ce qui indique un investissement continu dans les capacités avancées de refroidissement liquide. Le déploiement devrait rester concentré sur les sites hyperscale disposant d'une forte capacité d'ingénierie. Cette tendance crée une voie de croissance spécialisée pour le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. L'approche est la plus pertinente lorsque les systèmes monophasés ne peuvent pas atteindre le flux de chaleur requis. Elle sert donc un groupe plus restreint mais plus dynamique de déploiements IA.

Par composant refroidi : les CPU dominent les installations actuelles tandis que le refroidissement des GPU et des accélérateurs IA se développe

Le refroidissement des CPU représentait 43,33 % du segment des composants refroidis en 2025. Cette part reflète la longue période pendant laquelle l'informatique en nuage à usage général a façonné les conceptions de plaques froides pour les boîtiers de processeurs inférieurs à 300 W. Ce parc installé soutient la demande actuelle de boucles liquides et de fluides compatibles. Les travaux sur l'architecture HBM (High Bandwidth Memory) empilée sur GPU ont montré que la résistance thermique verticale peut pousser la température de pointe du GPU à 141,7 °C sans atténuation active. Cette constatation soutient le besoin d'un refroidissement plus performant sur l'ensemble du marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. Elle montre également pourquoi la conception des boîtiers et les performances des fluides deviennent de plus en plus liées. Les plans de refroidissement doivent traiter le chemin thermique du boîtier de la puce à la boucle de l'installation.

Le refroidissement des GPU et des accélérateurs IA devrait croître à un CAGR de 27,26 % jusqu'en 2031. Les plateformes NVIDIA Blackwell et Vera Rubin, ainsi que les systèmes AMD MI350X, nécessitent un refroidissement liquide direct à 1 000 W par puce. Les boîtiers avancés CoWoS 2,5D nécessitent des fluides compatibles à la fois avec les unités de distribution de refroidissement et les surfaces des plaques froides. SK hynix a présenté l'iHBM en mai 2026, avec des éléments de refroidissement intégrés qui réduisent la résistance thermique de 30 %. La HBM4 devrait nécessiter près du double de la puissance de la HBM3 selon la feuille de route des réfrigérants de l'Open Compute Project (OCP). Ces changements de boîtiers augmentent les exigences de performance sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données. Les fournisseurs doivent prendre en charge une faible résistance thermique à l'interface de la plaque froide. Ils doivent également maintenir la compatibilité avec tous les composants mouillés du système élargi.

Par type de centre de données : les installations hyperscale dominent la part tandis que les sites de colocation développent la demande de modernisation

Les centres de données hyperscale représentaient 57,29 % du segment en 2025 et devraient croître à un CAGR de 26,48 % jusqu'en 2031. Ces opérateurs peuvent négocier de grands contrats d'approvisionnement pour un seul type de fluide. Leurs sites sur terrain vierge peuvent être conçus dès le départ pour des baies de 50 kW ou plus. Meta a présenté une baie refroidie par liquide de 140 kW au Sommet mondial de l'Open Compute Project (OCP) en 2024. L'architecture de référence a contribué à établir des exigences qui influencent les qualifications de fluides chez les principaux fournisseurs. Les grands campus peuvent s'engager dans l'infrastructure avant que la demande des locataires ne soit pleinement visible. Cette échelle d'approvisionnement leur confère une plus grande influence sur les spécifications des produits.

Les centres de colocation représentent le prochain domaine de croissance sur le marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données car les locataires IA exigent une capacité compatible avec le refroidissement direct sur puce. Les unités de distribution de refroidissement de modernisation créent une demande là où les installations disposent déjà d'une base de clients et d'un accès à l'énergie. Les centres de données d'entreprise restent en retrait par rapport à l'adoption hyperscale car beaucoup de leurs charges de travail fonctionnent en dessous de 20 kW par baie. Par conséquent, le refroidissement par air reste praticable pour une grande partie du parc d'entreprises installé. Les clusters d'inférence IA dans les services financiers et les soins de santé peuvent encore créer une demande sélective de modernisation. Ce schéma laisse les fournisseurs servir à la fois les nouvelles constructions et les mises à niveau ciblées. Les modernisations de colocation peuvent élargir la demande sans nécessiter un nouveau centre de données. Le déploiement en entreprise reste sélectif là où les charges de travail IA créent une pression de densité localisée.

Analyse géographique

L'Amérique du Nord détenait 39,78 % du marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données en 2025. La région bénéficie d'une forte concentration de campus hyperscale américains. Les hyperscalers nord-américains contribuent également de manière significative aux spécifications de refroidissement de l'OCP, et leurs exigences d'approvisionnement influencent les qualifications de réfrigérants dans le monde entier. La règle de l'Agence de protection de l'environnement (EPA) sur certains réfrigérants à fort potentiel de réchauffement climatique devrait stimuler les investissements dans la reformulation des fluides glycol et synthétiques à faible potentiel de réchauffement climatique à partir de 2027. Cet environnement réglementaire peut influencer la sélection des fluides avant que les équipements n'entrent en service et renforcer le besoin d'une conformité documentée avec les formulations.

L'Asie-Pacifique devrait se développer à un CAGR de 26,45 % jusqu'en 2031. La Chine exige que de nombreux centres de données maintiennent un PUE (Power Usage Effectiveness) inférieur à 1,3, soutenant l'adoption des systèmes directs sur puce et d'immersion. Alibaba Cloud, Tencent Cloud et Huawei Cloud doivent respecter ces exigences d'efficacité dans leurs opérations nationales. Les fournisseurs chinois d'unités de distribution de refroidissement, notamment Envicool et Lingyi iTech, ont augmenté leur production pour répondre à la demande nationale et à l'exportation. Reuters a rapporté en mars 2026 que Google était en discussions avec Envicool et d'autres fournisseurs chinois de refroidissement concernant des achats. La capacité de l'Inde devrait passer de 1,5 GW à 3-3,5 GW dans les cinq prochaines années. Les systèmes directs sur puce en circuit fermé peuvent réduire les pertes d'eau associées au refroidissement par évaporation dans les zones urbaines à ressources en eau limitées. Cette capacité rend la conception du refroidissement pertinente pour les priorités locales de gestion de l'eau et crée une justification distincte pour l'investissement en boucle liquide au-delà de la densité des baies.

L'Europe contribue au marché des fluides de refroidissement direct sur puce pour centres de données, l'Allemagne, le Royaume-Uni et la France étant en tête de la région. L'exigence de facteur de réutilisation de l'énergie de l'Allemagne est de 10 % pour les centres de données mis en service le 1er juillet 2026 ou après. Cette exigence passera à 20 % en 2028, favorisant le fonctionnement direct sur puce à eau chaude. Les fournisseurs qui maintiennent leurs performances à des températures d'alimentation de 30 °C à 40 °C sont bien positionnés pour ces projets. L'Amérique du Sud, le Moyen-Orient et l'Afrique restent des régions en phase initiale. DataVolt a signé un accord stratégique avec Chemours en mai 2025 pour développer des solutions de refroidissement liquide utilisant les fluides diélectriques Opteon. L'accord indique que les programmes d'IA souverains du Golfe sont conçus dès le départ avec un refroidissement direct sur puce. Ces projets peuvent éviter certains obstacles d'intégration rencontrés dans les installations plus anciennes et créer des opportunités pour les fournisseurs qui entrent tôt dans les discussions de conception.