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Dynamique du marché

Facteur déterminant : Demande croissante de données massives et d’informatique en nuage

Le marché des centres de données hyperscale connaît une expansion exponentielle, portée par le besoin croissant de technologies de mégadonnées dans de nombreux secteurs d'activité. Selon les prévisions, le volume mondial de données devrait atteindre 175 zérosoctets d'ici 2023, engendrant un besoin considérable en infrastructures pour les stocker et les traiter efficacement. Les centres de données hyperscale constituent l'épine dorsale du calcul et fournissent l'infrastructure nécessaire à la gestion de ces volumes massifs de données, permettant ainsi aux entreprises d'exploiter ces ressources et d'optimiser leur efficacité. Par exemple, le secteur de la santé devrait investir plus de 15 milliards de dollars par an dans l'analyse des données d'ici 2025, ce qui contribuera à améliorer la prise en charge des patients et la gestion globale du secteur. Par ailleurs, la prolifération de l'IA et de l'apprentissage automatique se poursuit, ce qui explique la croissance estimée à 50 % par an des charges de travail d'IA dans les centres de données. Cette tendance incite les opérateurs hyperscale à intégrer des technologies de pointe, telles que l'informatique quantique et l'edge computing, à leurs infrastructures afin d'améliorer leurs capacités de traitement.

De plus, le cloud computing devient un atout majeur pour les entreprises du marché des datacenters hyperscale qui visent la croissance de leurs activités. On estime que d'ici 2025, plus de 90 % des entreprises adopteront un modèle hybride combinant clouds publics et privés. Le secteur bancaire devrait également investir plus de 50 milliards de dollars dans l'infrastructure cloud au cours des cinq prochaines années, illustrant ainsi l'importance des datacenters hyperscale pour répondre aux besoins spécifiques de chaque secteur. Cette évolution ne se limite pas à la croissance ; elle vise également à accélérer les processus et à réduire les coûts. Dans un contexte où les décisions sont désormais largement basées sur les données, les datacenters hyperscale deviennent indispensables pour fournir l'infrastructure nécessaire à ces technologies en constante évolution, ce qui a un impact positif sur la compétitivité et l'innovation à l'échelle mondiale.

Tendance : Demande croissante de traitement des données piloté par l'IA et d'analyse en temps réel dans les centres de données hyperscale

Le marché des centres de données hyperscale connaît une demande exceptionnellement forte pour le traitement et l'analyse des données grâce à l'intelligence artificielle (IA). Face à la croissance exponentielle du nombre d'appareils connectés, qui devrait atteindre 14,4 milliards à l'échelle mondiale, les centres de données, en constante expansion, privilégient l'intégration de l'IA avancée dans leurs systèmes afin de gérer l'explosion du volume de données. L'importance croissante de l'analyse et de la prise de décision en temps réel est d'autant plus cruciale que la création quotidienne de contenu devrait atteindre 463 exaoctets d'ici cinq ans. Les centres hyperscale misent de plus en plus sur l'IA pour optimiser leurs processus et leur efficacité. À titre d'exemple, Google aurait utilisé des outils d'IA pour réduire de 40 % les coûts de refroidissement de ses centres de données. Par ailleurs, une étude de marché mondiale sur l'IA dans les centres de données estime sa valeur à environ 4,23 milliards de dollars en 2026, témoignant d'une utilisation accrue de cette technologie. On consacre de plus en plus de dollars au matériel et aux logiciels d'IA, de nombreuses grandes entreprises technologiques comme Microsoft investissant 1 milliard de dollars par an dans le développement de l'IA.

L'intégration de l'analyse de données basée sur l'IA dans les opérations hyperscale a engendré une nouvelle tendance sur le marché des centres de données hyperscale. Le nombre de puces d'IA déployées dans ces centres devrait atteindre 20 millions en 2025, témoignant d'une transition vers l'intégration de circuits électroniques toujours plus avancés pour gérer la puissance de traitement de l'IA en constante expansion. Parallèlement, le besoin croissant de telles capacités a entraîné la construction de plus de 600 centres de données hyperscale à travers le monde. De plus, le traitement des données en tant que service (DaaS) utilisant l'intelligence artificielle devrait représenter près de 13 000 milliards de dollars américains d'ici 2030. L'intégration de modèles d'apprentissage automatique dans les centres hyperscale permet une maintenance prédictive, générant ainsi 15 millions d'heures de disponibilité supplémentaires par an. Le secteur de l'analyse de données hyperscale, tel qu'il est projeté, est voué à un essor considérable au sein des mégastructures, notamment en ce qui concerne le maintien de son expertise dans la manipulation des données, tant pendant le processus décisionnel que dans les décisions finales.

Défi : concilier une forte consommation d’énergie avec des pratiques durables et l’intégration des énergies renouvelables

Le marché des centres de données hyperscale, d'une part, a permis d'atteindre une grande efficacité en matière de consommation d'électricité, mais d'autre part, il se heurte à un défi de taille : celui de garantir des mesures durables. Les centres de données contribuent à hauteur d'environ 1 % à la demande mondiale d'électricité, soit une consommation d'environ 200 térawattheures par an. Avec la multiplication des centres de données, la demande énergétique risque d'augmenter, avec plus de 3 500 installations supplémentaires prévues d'ici 2026. Cette forte hausse de la consommation d'énergie souligne l'importance cruciale de l'adoption de sources d'énergie alternatives. Actuellement, plus de 100 centres de données sont équipés de systèmes d'énergie renouvelable sur site. La transition vers de telles pratiques énergétiques vertes représente un défi pratique considérable, car le coût de ces solutions pour le secteur est estimé à 7 milliards de dollars d'ici 2025. Les 40 centres de données neutres en carbone illustrent parfaitement que les progrès restent difficiles malgré les efforts déployés pour renforcer ces pratiques.

Cependant, l'intégration des énergies renouvelables sur le marché des centres de données hyperscale soulève des problèmes opérationnels, notamment en matière de fiabilité du réseau électrique et de capacités de stockage d'énergie. D'ici 2030, le marché mondial du stockage d'énergie par batteries pour centres de données devrait atteindre environ 9 gigawattheures, dont les systèmes favoriseront l'adoption des énergies renouvelables. Par ailleurs, l'efficacité énergétique (PUE) reste perfectible, la plupart des centres hyperscale affichant une valeur moyenne de 1,2. Face à ces enjeux, les centres de données recherchent de plus en plus des méthodes de refroidissement alternatives, et l'acquisition de 50 installations équipées de systèmes de refroidissement liquide a permis de réduire leur consommation d'énergie. Sous l'impulsion de la déréglementation et face aux préoccupations liées au réchauffement climatique, 15 pays ont adopté des politiques rendant obligatoire la mise en œuvre de mesures d'efficacité énergétique dans les centres de données. Malgré ces efforts, il est crucial, pour l'avenir des centres de données hyperscale, de trouver un équilibre entre la demande énergétique croissante et les pratiques durables. Ce processus de transformation, conjugué à la nécessité d'éviter toute complaisance, demeure un moteur essentiel de la transformation du secteur.

Analyse segmentaire 

Par infrastructure 

Le marché des centres de données hyperscale connaît une croissance sans précédent, alimentée par un besoin croissant de traitement et de stockage des données. En 2023, par exemple, la taille du marché mondial des centres de données était évaluée à plus de 220 milliards de dollars américains, dont une part importante était occupée par les installations hyperscale. Cependant, le marché des infrastructures informatiques, essentiel au fonctionnement de ces centres, devrait atteindre 95,95 milliards de dollars d'ici 2032, ce qui en fait le segment prédominant. Parmi les facteurs à l'origine de cette croissance, on note l'augmentation des livraisons mondiales de serveurs, qui ont atteint 14 millions d'unités au cours du premier semestre 2023. L'émergence de technologies de serveurs de nouvelle génération, comme les processeurs ARM, a également contribué à cette croissance, captant un marché de 15 milliards de dollars. La même année, le recours aux services de cloud computing a fortement progressé et le cloud public était estimé à 591 milliards de dollars, nécessitant ainsi davantage d'infrastructures de centres de données.

Avec les progrès technologiques et l'essor des applications, il devient crucial de disposer de systèmes d'alimentation à faible coût sur le marché des centres de données hyperscale. Le marché des solutions de gestion de l'énergie pour les centres de données était évalué à 19 milliards de dollars américains en 2023, ce qui témoigne de la transition de ce secteur vers des alternatives plus écologiques et économes en énergie. Le besoin en équipements de communication est également en forte croissance, le marché des commutateurs Ethernet représentant 33 milliards de dollars américains. Cette augmentation est due à l'explosion du volume de données, qui devrait atteindre 175 zettaoctets en 2025. Par ailleurs, les progrès réalisés dans le domaine du stockage ont généré un marché de 30 milliards de dollars américains pour les solutions de stockage destinées aux centres de données, en raison des exigences croissantes en matière de conservation des données. L'essor de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique, qui implique un besoin de traitement rapide des données, a également contribué à l'expansion de ce marché. Ces avancées démontrent l'efficacité de l'infrastructure informatique pour faciliter la transformation numérique en répondant aux besoins changeants des données.

Par système de refroidissement

En 2023, la croissance du marché mondial des centres de données hyperscale a été soutenue par la demande croissante de solutions de refroidissement essentielles au fonctionnement des systèmes informatiques. Le segment des unités CRAC et CRAH demeure le plus important de ce marché et devrait générer un chiffre d'affaires de 1,36 milliard de dollars américains d'ici 2032, avec un TCAC constant de 2,24 %. Ces unités permettent de contrôler la température et l'humidité, ainsi que leur consommation, facteurs essentiels à la fonctionnalité et à la fiabilité des équipements informatiques. Le marché du refroidissement des centres de données était estimé à 12,5 milliards de dollars. À cet égard, les systèmes de refroidissement des unités CRAC et CRAH jouent un rôle primordial. L'Amérique du Nord, en particulier, n'a pas fait exception, une part importante du marché total des systèmes de refroidissement étant attribuable aux centres de données situés sur son territoire. Le développement fulgurant des centres de données hyperscale a engendré une demande croissante de technologies de refroidissement avancées.

La domination croissante des unités CRAC/CRAH sur le marché des datacenters hyperscale s'explique également par l'amélioration des technologies de refroidissement. En 2023, la consommation mondiale de datacenters devrait atteindre 200 térawattheures, d'où la nécessité de systèmes de refroidissement performants. Face à cette évolution, l'intégration de l'IA et de l'apprentissage automatique dans ces systèmes a permis d'accroître l'efficacité opérationnelle, témoignant des progrès technologiques réalisés dans la quête de l'amélioration des performances. Par ailleurs, le recours aux technologies de refroidissement liquide s'est intensifié, répondant ainsi à la nécessité d'un refroidissement plus efficace. Dans la région Asie-Pacifique, le marché du refroidissement des datacenters a atteint 3 milliards de dollars, principalement grâce à la numérisation rapide des infrastructures. De plus, plus de 18 millions de mètres carrés de datacenters à l'échelle mondiale nécessitent des solutions de refroidissement. Si les unités CRAC/CRAH se sont imposées comme des équipements modernes des systèmes de refroidissement, leur fonction a évolué au gré des contraintes opérationnelles des datacenters hyperscale et de l'évolution constante des technologies.

Par technique de refroidissement

Le refroidissement par air est considéré comme le segment dominant du marché des datacenters hyperscale, grâce à son rapport coût-efficacité et à son adaptabilité à différentes architectures. Son chiffre d'affaires devrait dépasser 1,36 milliard de dollars d'ici 2032. L'argument principal en faveur de cette croissance réside dans la facilité de modification des infrastructures existantes. Cependant, en 2023, plus de 60 % des datacenters dans le monde utilisaient encore des systèmes de refroidissement par air, plébiscités pour leur simplicité et leur coût relativement faible. De plus, ces systèmes sont fiables : 85 % des exploitants de datacenters ont constaté moins de problèmes de maintenance avec le refroidissement par air qu'avec des systèmes plus sophistiqués. Cette fiabilité est essentielle pour garantir le fonctionnement optimal des datacenters hyperscale, qui abritent des équipements informatiques parmi les plus sensibles.

De plus, grâce aux nouvelles technologies, la stratégie des systèmes de refroidissement par air a gagné en efficacité ces dernières années sur le marché mondial des centres de données hyperscale. Par exemple, l'utilisation de ventilateurs à vitesse variable et de technologies de climatisation basées sur l'intelligence artificielle a permis aux systèmes modernes de réduire leur consommation d'énergie jusqu'à 30 %. Un autre facteur majeur expliquant leur prédominance est la tendance mondiale vers des technologies plus écologiques. Celles-ci ont évolué en intégrant des fluides frigorigènes écologiques afin de respecter les exigences environnementales et de s'harmoniser avec les normes environnementales internationales. L'ASHRAE a démontré que l'utilisation de tels systèmes de refroidissement par air dans les centres de données a permis de réduire les émissions de carbone de plus de 1,2 milliard de tonnes par an, soit l'équivalent de 500 000 voitures retirées de la circulation chaque année.

Outre ces avantages, les systèmes de refroidissement par air, initialement conçus pour le refroidissement mécanique, utilisent désormais l'air extérieur pour refroidir les centres de données hyperscale, permettant ainsi d'économiser jusqu'à un million de dollars par an sur les coûts énergétiques de refroidissement. Grâce à la conception plus sophistiquée des ventilateurs, le bruit dans les bureaux a été réduit d'un tiers, ce qui a permis d'accroître la satisfaction des employés de 20 %. De plus, les systèmes de refroidissement par air sont relativement simples à déployer, avec un gain d'environ 25 jours sur le délai moyen d'intervention par rapport aux systèmes à liquide, comme l'a indiqué Larry. La durée de vie des dispositifs de refroidissement par air a augmenté, certains systèmes pouvant durer près de quinze ans. Par ailleurs, l'utilisation de sources d'énergie alternatives contribue à réduire la consommation d'énergie de l'équivalent de la consommation de plus de 3 000 foyers. Tous ces progrès, associés à une conception compacte, garantissent que le refroidissement par air restera une option privilégiée pour les responsables de centres de données.

Par construction générale 

Selon le secteur de la construction générale, le sous-segment de la construction de bâtiments au sein du marché des centres de données hyperscale devrait dépasser les 5,5 milliards de dollars américains d'ici 2032, principalement en raison des besoins croissants en données. Les principaux moteurs de cette croissance sont l'explosion des données, la multiplication des objets connectés et l'essor du cloud computing. Du fait de leur très haute capacité d'adaptation et d'efficacité énergétique, les centres de données hyperscale nécessitent d'importants travaux de construction pour accueillir des milliers de serveurs, de systèmes de réseau et de refroidissement. Ces installations, dont beaucoup couvrent des centaines, voire des milliers de mètres carrés, représentent souvent des investissements considérables en matériaux, en main-d'œuvre et en conception énergétique. La robustesse des structures est donc une priorité.

Plusieurs facteurs clés du marché des centres de données hyperscale déterminent l'intensité et la croissance de la part de la construction en général. L'intégration croissante de technologies de pointe dans la conception des centres de données, telles que les systèmes de refroidissement liquide ou les systèmes d'énergies renouvelables, exige une construction réalisée par des professionnels. Par ailleurs, l'implantation de ces centres de données hyperscale dans des régions émergentes répond à un besoin géographique précis : celui de nouvelles constructions pour attirer davantage d'entreprises souhaitant réduire la latence et respecter les politiques de souveraineté des données. En 2023, on recensait déjà plus de 800 centres de données hyperscale, un marché en pleine expansion, les États-Unis en comptant plus de 300 et la Chine plus de 100. De plus, la superficie moyenne des nouveaux centres hyperscale a augmenté de 20 000 pieds carrés au cours des cinq dernières années. Les investissements dans la construction écologique, soutenus par la commercialisation de nouveaux médias, ont permis de réduire les coûts énergétiques des nouveaux bâtiments de 40 %. Par ailleurs, l'utilisation d'unités modulaires préfabriquées a permis de réduire de 30 % le temps de construction ; de plus, des jumeaux numériques, destinés à optimiser les conceptions et les opérations, sont déjà installés dans plus de 50 % des projets.

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Analyse régionale 

L'Amérique du Nord demeure le leader incontesté du marché des centres de données hyperscale, occupant une position dominante à l'échelle mondiale. D'ici la fin de la période de prévision, la région devrait représenter plus de 45 % des revenus du marché. Cette croissance est principalement observée aux États-Unis, où près de 45 autres installations, d'une capacité de 15 mégawatts chacune, sont en cours de développement. Cette situation s'explique par la forte croissance de Microsoft, Facebook et Apple, qui ont investi massivement dans la construction de leurs propres centres de données. La demande d'espaces de colocation en gros de la part des entreprises de médias et de divertissement ainsi que des réseaux sociaux contribue également à cette expansion. Par ailleurs, les fournisseurs de colocation se sont concentrés sur les sites de centres de données en périphérie de réseau, améliorant ainsi l'efficacité des opérations hyperscale. Le Canada et l'Amérique latine participent également à cette croissance, mais dans une moindre mesure et restent au sein de la région dominée par l'Amérique du Nord.

L'Europe est le deuxième marché mondial des centres de données hyperscale. La région bénéficie d'investissements massifs de la part d'acteurs tels qu'AWS, Google et Microsoft, désireux de tirer profit de la croissance du marché numérique européen. Des pays comme l'Irlande, les Pays-Bas et l'Allemagne sont en tête, l'Irlande abritant l'un des plus grands pôles de centres de données au monde. Les défis liés au développement des centres de données hyperscale devraient être relevés prochainement. Grâce à l'amélioration de la connectivité et au recours accru aux énergies renouvelables, plus de 20 nouveaux centres de données devraient ouvrir leurs portes sur les principaux marchés de la région. La croissance fulgurante du marché européen s'explique également par la nécessité de localiser les centres de données, imposée par les mesures de protection des données. Toutefois, cette nécessité limite les opportunités de développement de nouvelles infrastructures dédiées à la souveraineté et à la conformité des données. Par ailleurs, l'européanisation de la conception et du fonctionnement des centres de données est également due aux enjeux environnementaux européens et à la volonté de leurs citoyens de les implanter dans des pays plus chauds.

Dans la région Asie-Pacifique, la croissance du marché des centres de données hyperscale est alimentée par des facteurs clés tels que la transformation numérique rapide et l'essor d'Internet. Ce marché affiche une tendance forte, avec une participation massive de pays comme la Chine, l'Inde et Singapour, la Chine étant clairement le moteur de cette croissance. Cette croissance régionale se traduit par les investissements d'entreprises comme Alibaba, Tencent et Amazon Web Services, qui développent leurs infrastructures pour répondre à la demande croissante de services cloud destinés aux consommateurs. L'Inde a le potentiel de devenir l'un des marchés les plus attractifs pour les services cloud. Bien qu'enclavée, le pays constitue un emplacement stratégique pour les centres de données grâce à sa situation géographique idéale et à sa bande passante performante. Des efforts sont déployés pour accroître ses capacités grâce à la création de centres de données verticaux. Le marché indien connaît une croissance rapide, notamment grâce à des politiques telles que le programme Digital India du gouvernement et à la migration croissante des entreprises vers le cloud.

Principaux acteurs du marché mondial des centres de données hyperscale :

• Société SanDisk
• IBM Corporation
• Hewlett-Packard
• Systèmes Cisco
• Systèmes Cavium
• Mellanox Technologies
• Broadcom Ltd.
• Intel Corporation
• Quanta Computer Inc.
• Autres joueurs importants

Aperçu de la segmentation du marché :

Par infrastructure

• Infrastructure informatique
• Infrastructure électrique
• Infrastructure mécanique
• Construction générale

Par système de refroidissement

• Unités Crac & Crah
• Groupes frigorifiques
• Tours de refroidissement et refroidisseurs secs
• Économiseurs et refroidisseurs évaporatifs
• Autres

Par technique de refroidissement

• Refroidissement par air
• Refroidissement à base de liquide

Par construction générale

• Développement immobilier
• Services d'installation et de mise en service
• Conception de bâtiments
• Sécurité physique
• DCIM

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis.
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Le reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Le reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Corée du Sud
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique
  • Émirats arabes unis
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Reste du Moyen-Orient
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Le reste de l'Amérique du Sud