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市场情景
2023年全球超大规模数据中心市场价值为1115.7亿美元,预计到2032年将达到1775.8亿美元,在2024-2032年预测期内复合年增长率为5.3%。
得益于主机托管提供商,全球超大规模数据中心市场日益蓬勃发展。他们通过租赁基础房地产空间在行业中发挥着重要作用,使AWS、谷歌和微软等云服务公司能够在短时间内在全球范围内开发多个云区域。然而,2023 年最值得注意的事件之一是,建造大型超大规模设施的建筑物数量持续增加,其中许多建筑物的面积超过 100,000 平方英尺,机架功率密度高达 50 kW。这种转变不仅仅发生在现有的技术中心;南亚和拉丁美洲等地区正在出现新的举措,以确保推动全球化。此外,这些运营商会明白,他们每年在涉及运营超大规模数据中心的资本支出上投入数千亿美元,这说明了促进全球数字发展可用性的根深蒂固的愿望。
海缆的建设带来了超大规模数据中心市场的各种新发展,包括谷歌、Facebook、微软等互联网巨头对功能性海缆项目的参与性投资,试图改变数据传输的范式。从任何给定的数据中心传输到最终用户。例如,上述公司在 2023 年铺设了许多新的海底电缆,例如 Grace Hopper 和 Firmina 电缆,帮助改善了大西洋和太平洋之间的连接。正在建设中的还有大约十二条或更多的新系统电缆,它们不仅具有魅力,而且具有前所未有的容量带宽甚至弹性。该基础设施是通过与全球通信网络运营商建立的几家生产性合资企业来维护的。这种关系不仅有利于加强互联互通,而且有利于与当地管理者建立桥梁,当地管理者正迅速成为超大规模投资的关键推动者,特别是在不断增长的数字经济中。
超大规模数据中心现已被认为是全球经济的游戏规则改变者,并受到全球各国政府的追捧。欧洲和亚洲超大规模数据中心市场的国家已经采取了税收减免、土地供应和简化程序等激励措施来赢得数据中心项目。 2023年,印度、爱尔兰等国也相继发布了数个大型科技公司对数据中心的大规模投资公告,重申了其成为数字中心的雄心。此外,随着许多超大规模运营商根据各种可持续发展努力倾向于清洁能源,为超大规模运营提供动力的可再生能源正在取得进展。这种综合方法可以保护数据中心免受不利于数据中心建设的因素的影响,此外还使超大规模数据中心作为经济发展和技术进步工具的看法更具吸引力。
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市场动态
驱动因素:大数据和云计算的需求不断增长
由于各种业务对大数据技术的需求不断增加,超大规模数据中心市场正在不断扩大。据报道,预计到 2023 年,全球数据将达到 175 ZB,需要大量结构来有效存储和处理数据。超大规模数据中心充当计算主干,并促进处理这些大量数据所需的基础设施,使企业能够利用这些资产并提供最佳效率。例如,预计到 2025 年,医疗保健行业每年在数据分析上的投入将超过 150 亿美元,这将有利于改善该行业的患者和综合管理。此外,人工智能和机器学习的不断普及,这就是数据中心的人工智能工作负载预计每年增长 50% 的原因。这一趋势使得超大规模运营商将量子计算、边缘计算等先进技术融入其基础设施中,以提高其处理能力。
此外,云计算技术正在成为超大规模数据中心市场中旨在实现业务增长的企业的重要资产。预计到 2025 年,超过 90% 的企业将采用混合模式开展工作,包括公共云和私有云。然而,银行业预计在未来五年内将在云基础设施上投入 500 亿美元以上,这表明超大规模数据中心在满足独特的行业需求方面有多么重要。这种变化不仅涉及增长,还涉及提高速度和削减开支。鉴于各行业都嵌入了通过数据做出决策的概念,超大规模数据中心对于提供此类不断变化的技术所需的基础设施至关重要,这对世界的竞争和创新产生了积极影响。
趋势:超大规模中心对人工智能驱动的数据处理和实时分析的需求不断增加
超大规模数据中心市场的发展对使用人工智能技术处理和分析信息有着异常巨大的需求。随着全球联网设备数量预计增长到 144 亿台,不断增长的数据中心正在转向更积极的方法,将先进的人工智能构建到系统中,以帮助应对快速增长的数据溢出。预计未来五年内每日内容创建量将达到 463 艾字节,这进一步增强了实时分析和决策的重要性。整个超大规模中心更多地致力于利用人工智能技术来改进流程及其有效性。例如,据报道,谷歌利用人工智能工具将数据中心的冷却成本降低了40%。更重要的是,全球数据中心人工智能市场价值调查估计,2026 年将达到约 42.3 亿美元,这表明人工智能技术的使用有所增加。越来越多的资金投入到人工智能硬件和软件上,微软等许多大型科技公司每年投资 10 亿美元用于人工智能开发工作。
随着基于人工智能的分析融入超大规模运营,超大规模数据中心市场出现了一种新趋势。到 2025 年,数据中心部署的 AI 芯片数量将增至 2000 万颗,这表明数据中心正在向嵌入更先进的电子电路来处理不断扩展的 AI 处理过渡。与此同时,对此类能力的需求带动了全球600多个超大规模数据中心的增长。除此之外,到 2030 年,使用人工智能的数据处理即服务预计将占近 13 万亿美元。通过将机器学习模型结合到超大规模中心,可以实现预测性维护,从而增加 1500 万小时的工作时间。每年的正常运行时间作为回报。据预测,超大规模数据分析行业将在巨型结构中蓬勃发展,以维持其在决策过程中和最终决策中操纵数据的能力。
挑战:在高能源消耗与可持续实践和可再生能源整合之间取得平衡
超大规模数据中心市场一方面在电力消耗方面非常高效,但另一方面也遇到了确保可持续措施的非常艰巨的问题。数据中心约占全球电力需求的 1%,即每年约使用 200 太瓦时的能源。随着数据中心设施不断涌现,能源需求也有可能增加,预计到 2026 年将新增 3,500 多个设施。能源使用量的激增表明,采用替代能源至关重要能源。目前,已有 100 多个数据中心采用现场可再生能源系统运行。纠正此类绿色能源实践面临着广泛的实际挑战,因为到 2025 年,该行业在此类解决方案上的成本估计将达到 70 亿美元。 40 个碳中和数据中心充分说明,尽管努力支持这些实践,但仍取得了成就。
然而,将可再生能源纳入超大规模数据中心市场会带来一些运营性质的问题,例如电网的可靠性和储能容量。到 2030 年,全球数据中心电池存储市场预计将达到 9 吉瓦时左右,其中系统将支持可再生能源的采用。此外,电力使用效率 PUE 仍然需要改进,因为大多数超大规模中心的平均 PUE 仅为 1.2。鉴于这些问题,数据中心越来越多地寻找替代冷却方法,购买了 50 个设施,其中液体冷却系统已经能够减少能源使用。由于放松管制的呼声和对全球变暖的担忧,15 个国家制定了政策,规定在数据中心不应用能源效率是非法的。尽管该行业正在做这一切,但重要的是,在超大规模数据中心的未来中,不断增长的能源需求和可持续实践之间的平衡仍然是推动转型的动力,并且远离该行业的自满情绪。
细分分析
按基础设施
由于处理和存储数据的需求不断增长,超大规模数据中心市场正在经历前所未有的增长。例如,到 2023 年,全球数据中心市场规模将超过 2200 亿美元,其中超大规模设施占其中很大一部分。然而,对于上述中心的运营至关重要的 IT 基础设施市场预计到 2032 年将带来 959.5 亿美元的收入,这意味着它是最具主导地位的。导致这一增长的因素之一是全球服务器市场出货量的增长,在 2023 年前六个月达到 1400 万台。 ARM 处理器等新一代服务器技术的出现也促进了这一增长,从而抢占了 150 亿美元的市场。另一方面,同年,更多的人选择云计算服务,公共云的价值预计将达到 5910 亿美元,因此需要更多的数据中心基础设施。
随着技术的进步和应用程序使用的增加,在超大规模数据中心市场中拥有低成本电源系统变得越来越重要。 2023 年数据中心电源管理解决方案市场价值将达到 190 亿美元,表明该行业正在转向更环保、更节能的替代方案。对通信设备的需求不断增长,其中以太网交换机市场价值 330 亿美元。这是由于数据使用量增加,预计到 2025 年将达到 175 ZB。此外,存储技术的改进为数据中心存储解决方案创造了 300 亿美元的市场,因为大量数据保留的要求。人工智能和机器学习技术的使用增加,伴随着对快速数据处理的需求,进一步有助于扩大市场。这些改进体现了 IT 结构在通过促进数据不断变化的需求来促进转型过程方面的有效性。
按冷却系统
2023 年,由于对 IT 系统运行至关重要的冷却解决方案的需求不断增长,全球超大规模数据中心市场的增长将持续面临压力。 Crac & Crah Units 细分市场仍然是市场集群中最有价值的,预计到 2032 年,收入将达到 13.6 亿美元,复合年增长率为 2.24%。这些单元有助于促进受控的温度和湿度及其消耗,这对于信息技术设备的功能和可靠性很重要。填充数据中心隔间的冷却公司预计耗资125亿美元。在这方面,Crac & Crah 机组冷却系统也具有巨大的价值。尤其是北美地区也不例外,因为整个冷却系统市场的很大一部分来自位于北美的数据中心。在超大规模数据中心建设蓬勃发展的地方,对先进冷却技术的需求不断增长是当务之急。
Crac & Crah Units 在超大规模数据中心市场中日益占据主导地位也是冷却技术改进的结果。预计到 2023 年,全球数据中心的用电量将达到 200 太瓦时,这就需要高效的冷却系统。考虑到这一进步,冷却系统中融入的人工智能和机器学习提高了运行效率,这是寻求提高性能的技术进步的标志。此外,由于需要更有效地冷却,液体冷却技术的使用也有所增加。在亚太地区,数据中心冷却市场达到30亿美元,这主要归功于数字化的快速发展。此外,全球数据中心建筑面积超过1800万平方米需要冷却解决方案。虽然 Crac & Crah 单元被证明是冷却系统中现代设备的一部分,但它们的功能在一定程度上已经发生了变化,因为超大规模数据中心内的操作限制随着技术的不断发展而发生了变化。
按冷却技术
由于其成本效益和对不同数据中心设计的适用性,空气冷却领域被认为在超大规模数据中心市场中占有最大的市场份额。到 2032 年,该部门的收入预计将达到 13.6 亿美元以上。最有助于推进这一想法的论点是轻松修改旧结构的可能性。但是,截至 2023 年,全球 60% 以上的现有数据中心仍然拥有空基系统,因为它们简单且相对便宜。除此之外,空基系统是可靠的; 85% 的数据中心运营商使用空气冷却比使用复杂系统遇到的维护问题更少。这种可靠性对于保持超大规模数据中心运行这一目标至关重要,超大规模数据中心容纳着最敏感的 IT 设备。
此外,由于新兴技术的出现,近年来,在全球超大规模数据中心市场,空气冷却系统的策略也变得更加有效。例如,采用基于人工智能的变速风扇和气候控制技术可以帮助现代系统减少高达 30% 的能源消耗。支撑其主导地位的另一个主要因素是全球绿色技术趋势。这些产品通过加入绿色制冷剂而不断发展,从而保持符合环境要求。并与全球环境标准保持一致。 ASHRAE 记录显示,在数据中心内采用此类空气系统每年可减少超过 12 亿吨碳排放,相当于每年减少道路上的 500,000 辆汽车。
这些优势的一部分是,在超大规模数据中心市场中,基于空气的冷却系统现在不再采用机械冷却,而是采用外部空气进行冷却,每年可节省高达 100 万美元的冷却能源成本。由于老风扇的设计更加复杂,办公室噪音减少了三分之一,从而使员工满意度提高了 20%。此外,空气冷却系统的部署相对简单,Larry 报告的液体系统的平均周转时间减少了约 25 天。空气冷却设备的预期寿命有所增加,一些系统的使用寿命接近十五年。此外,他们还通过使用替代能源实现了能源使用量的减少,相当于为 3,000 多个家庭供电。所有这些发展加上对紧凑设计的关注,确保空气冷却将继续成为数据中心管理者的首选。
按一般建筑
基于一般建筑领域,到 2032 年,超大规模数据中心市场中的建筑施工子领域的规模预计将增长到 55 亿美元以上,这主要得益于对数据的需求不断增长。主要驱动因素包括数据爆炸、物联网设备数量的增长以及向云计算的转变。由于其非常高的可扩展性和效率指标,超大规模数据中心需要大量的建设工程来容纳数千台服务器、网络和冷却系统的燃烧范围。此类设施,其中许多占地数百甚至数千平方英尺,通常耗资数百万美元,在建筑材料、劳动力和执行能源主管设计方面的投资相当大,因此建筑结构强度也是一个优先事项。
超大规模数据中心市场的各个关键方面决定了总体建设份额的密集度和增长。其中,数据中心设计中所包含的高科技的程度和数量越来越多,例如液体冷却系统或可再生能源系统,确实需要由专业人员进行施工。此外,这些超大规模数据中心位于一些新兴市场地区也有地理原因,需要新建,以吸引更多公司降低延迟并遵守数据主权政策。据报道,到2023年,已有超过800个超大规模数据中心存在,并进入新市场,其中美国超过300个超大规模数据中心,中国超过100个。此外,新建超大规模数据中心的平均规模也有所增加过去五年内增加了 20,000 英尺。新媒体商业化支持的绿色建筑投资已将新建建筑的能源成本降低了 40%。此外,利用预制模块化单元还减少了 30% 的施工时间,此外,超过 50% 的项目已经安装了数字孪生来优化设计和运营。
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区域分析
北美仍然是超大规模数据中心市场的领跑者,在全球占据重要的领导地位。到预测期结束时,该地区预计将占据超过 45% 的市场收入份额。这一增长大部分发生在美国,美国还有大约 45 个其他设施正在开发中,每个设施的发电能力为 15 兆瓦。这得益于微软、Facebook 和苹果的强劲增长,它们投入了大量资金从头开始建设自己的数据中心。媒体和娱乐公司以及社交网络组织对批发空间的需求有力地推动了这种扩张。此外,托管提供商还专注于边缘数据中心站点,从而提高超大规模运营的效率。加拿大和拉丁美洲也促进了这一增长,但程度较小,且仍在以北美为主的整个地区内。
欧洲是第二大超大规模数据中心市场。该地区正从 AWS、谷歌和微软等企业那里获得大量投资,这些企业希望利用欧洲不断增长的数字市场。爱尔兰、荷兰、德国等国家处于领先地位,爱尔兰子类拥有世界上最大的数据中心集群之一。超大规模数据中心的开发挑战可能很快就会得到解决。随着连接性和可再生能源使用的改善,计划在该地区的主要市场开设 20 多个新数据中心。欧洲市场也瞬时增长,这是由于数据保护措施需要数据中心本地化的结果。然而,这为开发用于数据主权和合规性的新设施创造了很少的机会。而且,数据中心的设计和功能的欧洲化也是欧洲及其公民的生态迫使数据中心迁往更热的国家造成的。
在亚太地区,推动超大规模数据中心市场增长的一些关键因素是快速的数字化转型和互联网使用的增加。市场呈现出一种趋势,中国、印度、新加坡等国家的参与度很高,其中中国显然处于主导地位。该地区的增长可以通过阿里巴巴、腾讯和亚马逊网络服务等公司的投资看出,这些公司正在增加基础设施,以满足针对消费者的不断增长的基于云的服务。印度有潜力成为云服务最具吸引力的市场之一。该国虽然是内陆国家,但由于其完美的地理位置和先进的带宽而成为非常重要的数据中心位置,但该国正在努力通过垂直数据中心增加空间。由于政府的“数字印度”计划等政策以及企业向云的迁移增加,印度市场出现了快速增长。
全球超大规模数据中心市场的顶级参与者:
市场细分概述:
按基础设施
按冷却系统
按冷却技术
按一般建筑
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