Dimensionner l'onduleur pour le calcul IA : topologie, chimie des batteries, autonomie et le piège des kVA

Un onduleur placé devant un serveur IA est un poste de dépense où l'écart entre bien faire et faire à l'économie tient davantage à la connaissance de ce que l'on achète qu'au budget engagé. L'unité de 6 kVA étiquetée « 6000 W » n'est souvent pas un onduleur de 6 kW. Le modèle line-interactive à un tiers du prix du double conversion convient à un poste de bureau et contribuera parfois à faire planter un nœud à 4 GPU.

Il s'agit ici de la protection par onduleur sur le matériel Kentino : serveurs IA Kentino à 4 et 8 GPU, sur cartes grand public (RTX 5090, 4090) et professionnelles (RTX Pro 6000 Blackwell). Renvois : W04, P01, P03, I04, P06, L05.

Pourquoi un serveur IA a besoin d'un onduleur

Pas pour la continuité de service. Les entraînements sont sauvegardés par points de contrôle ; l'inférence se vide puis redémarre. Si le courant tombe quatre-vingt-dix minutes, vous perdez le travail effectué depuis le dernier point de contrôle — le modèle, les données et le matériel survivent. Ce que l'onduleur vous achète :

1. Un arrêt propre. Un redémarrage brutal sous charge est un événement sale — des systèmes de fichiers en cours d'écriture peuvent se retrouver incohérents (le journal en rattrape une partie, mais pas les points de contrôle tronqués ni les écritures en vol en base de données). Avec un onduleur, le serveur vide ses files, synchronise ses systèmes de fichiers, envoie un SIGTERM à vLLM ou SGLang et s'éteint proprement via l'OS — trois à cinq minutes sur un nœud bien réglé.
2. L'absorption des transitoires. Le réseau électrique fléchit pendant quelques dizaines à quelques centaines de ms. En général, la réserve de l'alimentation absorbe le creux ; parfois le serveur redémarre sans prévenir. Pire : le GPU voit une sous-tension du 12 V pendant quelques ms, réduit son boost, génère des erreurs ECC, et la sortie d'inférence est subtilement fausse pendant plusieurs minutes, jusqu'au reset du pilote. Diagnostiqué des semaines plus tard, en constatant que la perplexité a grimpé.
3. Le conditionnement du courant. Le double conversion régénère une sinusoïde de sortie à partir du bus continu. L'alimentation voit un 230 V propre, quelle que soit la qualité du réseau.

Ce pour quoi un onduleur n'est pas fait : tenir pendant une coupure prolongée. Dimensionné pour 5 kW pendant dix minutes, il représente déjà plusieurs kVA de batterie ; dimensionné pour une heure, c'est une salle à part. Pour une vraie autonomie, il vous faut un groupe électrogène (P06).

Le piège kVA contre kW

La puissance apparente (kVA) vaut V efficace × I efficace. La puissance active (kW) est celle qui fournit un travail réel. FP = kW / kVA.

Pour des charges non linéaires, FP < 1.0, et l'onduleur doit tout de même fournir la totalité des kVA. Les anciens modèles annonçaient des VA en supposant un FP de 0.6 à 0.8. Un onduleur « 6 kVA » de 2010 pouvait n'être donné que pour 4 kW réels — d'où viennent la plupart des surprises du type « noté 6000 VA, se coupe à 4500 W ».

Les alimentations IA modernes changent la donne. Le PFC actif, généralisé depuis environ 2010, porte le FP à ~0.95–0.99. Les alimentations IA Kentino (Corsair AX, Seasonic PRIME, Super Flower Leadex, Supermicro CRPS) tournent à FP ≥ 0.97. Les alimentations serveur modernes atteignent un FP ≈ 0.99 : les kVA et les kW d'un onduleur se rejoignent désormais.

Les familles line-interactive (Vertiv Liebert PSI5, APC Smart-UPS SMT) restent à FP ~0.9. Pour du double conversion de 6 kVA et plus, partez du principe que kVA ≈ kW à 10 % près, et lisez la fiche technique. Dimensionnez en kW, puis vérifiez que les kVA suivent.

Double conversion en ligne contre line-interactive

Trois catégories d'onduleurs ; une seule convient à l'IA.

Standby (off-line). Commutation en 8 à 25 ms, souvent en pseudo-sinusoïde. Des boîtiers de bureau à 100 €. À écarter.

Line-interactive. Un autotransformateur corrige creux et surtensions sans passer sur batterie. Commutation en 2 à 10 ms. Vertiv Liebert PSI5, APC Smart-UPS SMT, Eaton 5PX. Suffisant pour de l'informatique de bureau. Inadapté au calcul IA.

Double conversion en ligne. La charge est alimentée en permanence par l'onduleur, lui-même nourri par un bus continu alimenté en parallèle par le redresseur et la batterie. En cas de perte d'entrée, la batterie reprend le bus continu — l'onduleur n'en sait rien. Temps de commutation nul, sortie entièrement régénérée. APC Smart-UPS SRT, Eaton 9PX, Vertiv Liebert GXT5/EXM, Riello Sentinel Dual SDU/SDH, Schneider Galaxy VS.

Pourquoi le double conversion : une commutation de 4 à 10 ms fait planter une alimentation proche de sa capacité nominale (un nœud IA Kentino de 5 kW à 70 % de charge d'alimentation dispose d'environ 12 ms de réserve ; une commutation de 6 ms en consomme la moitié, sans marge pour les pointes transitoires). Un affaissement momentané du 12 V se propage à l'entrée du VRM du GPU : chute de fréquence, erreurs ECC, et parfois une carte qui disparaît du bus. Les alimentations ATX et CRPS modernes sont difficiles avec la pseudo-sinusoïde. Le double conversion élimine ces trois problèmes.

Coût : un double conversion de 6 kVA se situe entre 1500 et 2500 € ; un line-interactive entre 700 et 1200 €. Pour une configuration serveur à 30 k€+ plus 5 k€+ d'électricité et de refroidissement, l'écart de 1000 € est l'assurance la moins chère que vous achèterez.

Calcul de dimensionnement : puissance active + marge

P_ups_kW   =  (P_server + P_network + P_workstation_critical) × 1.25
P_ups_kVA  =  P_ups_kW / PF_load   (PF ≈ 0.97 pour les alimentations IA)

Le coefficient 1.25 couvre les pointes transitoires des GPU (un 5090 qui monte à 600 W pendant 5 ms) et 10 % de croissance.

Les stations de travail n'ont généralement pas besoin d'onduleur — les opérateurs rouvrent leur SSH après une coupure d'une minute. Les équipements réseau, si — un serveur qui survit mais ne peut pas joindre le réseau d'exploitation pendant son arrêt vaut un serveur mort. Incluez le switch ToR et le point d'accès d'administration.

Bon sens à l'installation : chargez l'onduleur à 70–80 % de ses kW nominaux. En dessous de 50 %, vous gaspillez du capex sur un point de fonctionnement moins efficace ; au-dessus de 85 %, il ne reste plus de marge transitoire et l'onduleur bascule en bypass à la première pointe GPU.

Dimensionnement de l'autonomie

Doubler l'autonomie coûte plus du double, parce que des batteries plus grandes exigent aussi un onduleur plus puissant.

Pour Kentino AI, visez 10 à 15 min à charge soutenue. Cinq suffisent techniquement pour un arrêt propre, mais ne laissent aucune marge si le réseau clignote (coupure, retour 30 s, nouvelle coupure). Quinze permettent à l'opérateur de se connecter et de décider s'il tient ou s'il éteint.

Un onduleur de 6 kVA à batteries internes délivre typiquement 4 à 6 min. Dix exigent une armoire batterie externe, quinze en exigent deux. Chaque armoire représente ~30 à 40 % du prix affiché de l'onduleur. L'autonomie est de loin le premier levier de coût.

Le seuil de rentabilité du groupe électrogène se situe autour de 20 à 30 min à 5 kW. En deçà : des batteries. Au-delà : un groupe électrogène plus un onduleur de transition plus petit (P06).

Lithium contre VRLA : le tableau en 2026

Le lithium-ion (LFP — lithium fer phosphate, chimie sûre pour le stationnaire) a franchi le seuil de rentabilité ces trois dernières années, et tous les grands fabricants proposent désormais des variantes lithium de leurs gammes double conversion de milieu de gamme.

Le TCO dépend de la façon dont la pièce fait vieillir le VRLA. Un onduleur dans un placard à 30 °C brûle ses chaînes VRLA tous les 18 à 24 mois — le lithium s'amortit alors en deux à trois ans. Un laboratoire à 22 °C fera peut-être cinq ans de VRLA, et le lithium s'amortira sur un horizon plus long. Le TCO du lithium est inférieur d'environ 35 % sur 10 ans ; certains fabricants annoncent 50 %.

Le lithium est le choix par défaut pour toute nouvelle installation au-dessus de 3 kVA. Le BMS signifie aussi que l'onduleur sait quand sa batterie décline. Le VRLA garde du sens pour les très petites protections (1 à 3 kVA) et pour les packs de remplacement d'unités non lithium.

Choix concrets par palier Kentino AI

Des familles de fabricants, pas des références : les familles sont stables, les numéros de modèle changent sans cesse.

Kentino AI 4 GPU (2.4 kW soutenus, 3.0 kW transitoires) : double conversion 3 kVA / 2.7 kW, lithium. APC Smart-UPS SRT 3000, Eaton 9PX 3000, Vertiv Liebert GXT5 3000, Riello Sentinel Dual SDU 3000. Environ 5 min en interne — suffisant pour un arrêt propre. UE : 1 500 – 2 500 € en lithium, 1 000 – 1 600 € en VRLA. Convertible 2U–3U.

Kentino AI 8 GPU (5 kW soutenus, 6 kW transitoires) : double conversion 6 kVA / 5.4–6 kW, lithium. APC Smart-UPS SRT 6000, Eaton 9PX 6000, Vertiv Liebert GXT5 6000, Riello Sentinel Dual SDH 6000. 4 à 6 min en interne ; une armoire externe pour 10 à 12 min. UE : 3 000 – 5 000 € en lithium, 2 000 – 3 500 € en VRLA, plus 1 000 – 2 000 € par armoire. 4U–6U.

Rack de 4× 8 GPU (20 kW soutenus) : 20 à 30 kVA en centralisé, ou 6 kVA par serveur. En centralisé — APC Smart-UPS SRT 20000, Eaton 9PX 22 kVA, Vertiv Liebert APM, Schneider Galaxy VS 20 kW — 12 000 – 20 000 € en lithium pour 10 min d'autonomie. Par serveur — 4× 6 kVA, 16 000 – 22 000 € au total.

Le centralisé est plus efficace (un onduleur à 96–97 % contre quatre à 92–94 %), occupe moins de place en rack et revient moins cher par kW au-delà d'environ 15 kW. Le par-serveur est plus résilient — une panne d'onduleur ne fait tomber qu'un serveur. Un seul rack, un seul opérateur : centralisez. SLA de services managés : répartissez.

Supervision : SNMP, NUT, chaîne d'arrêt

Un onduleur que personne ne surveille est un onduleur qui rate discrètement son test de capacité et vous ment le jour où vous en avez besoin. Trois couches, dès le premier jour.

Test de capacité annuel. Une décharge manuelle une fois par an. En dessous de 80 % de la capacité nominale, c'est la fin de vie. La panne d'onduleur la plus répandue sur le terrain est celle d'une unité qui affiche « batterie OK » tout en ne tenant que 30 secondes au lieu de 10 minutes — le firmware estime à partir de la tension de charge, pas de la capacité réelle. Le BMS lithium remplace ce test ; pour le VRLA, il est obligatoire. Voir aussi L05.

Le piège du « branché puis oublié »

Mort silencieuse de la batterie. L'onduleur reste en place trois ans. L'autotest de 30 s passe, parce que la batterie tient encore 30 secondes. Tableau de bord au vert. Coupure de cinq minutes, l'onduleur lâche à 45 s, le serveur redémarre brutalement. La batterie était morte depuis 18 mois.

Maltraitance thermique. Un onduleur dans un placard avec un serveur à 4 GPU qui dissipe 2.4 kW, sans refroidissement, à 32–35 °C ambiants tout l'été. Le VRLA vieillit environ 2× plus vite par tranche de 10 °C au-dessus de 25 °C — des batteries données pour cinq ans tiennent 18 mois à 35 °C. Le lithium est plus tolérant, mais préfère tout de même rester < 30 °C.

Le remède : planifiez le test, surveillez la température de la pièce, collez sur l'unité l'étiquette de la prochaine date de remplacement.

Aperçu de l'intégration d'un groupe électrogène

Au-delà de 20 à 30 min d'autonomie, les batteries sont le mauvais choix. Un groupe de 10 ou 20 kW à l'extérieur, raccordé via un inverseur de source automatique (ATS). À la perte du réseau, l'ATS commande le démarrage, attend une sortie stable (10 à 30 s) et transfère la charge. L'onduleur comble l'intervalle — la batterie tient la pleine charge environ 60 s avec de la marge. Une autonomie d'onduleur de 5 min est largement suffisante. La couverture longue durée vient du réservoir de carburant. P06 traite du groupe, de l'ATS et des verrouillages.

Cet article fait partie du Kentino Wiki, une série de référence sur le calcul IA, la robotique et les systèmes qui les relient. Commentaires et corrections bienvenus à info@kentino.com.