Investing.com——数据中心是现代数字经济的支柱,为从云服务到人工智能驱动的应用程序的一切提供支持。
随着数据存储、处理和传输的需求不断上升,支持数据中心建设和运营的行业已经发展成为一个庞大的全球市场。
美银证券分析师表示:“我们估计 2023 年全球数据中心资本支出为 2150 亿美元”,其中 74% 的支出将用于 IT 设备,包括服务器、网络和存储。
剩余的 26% 用于容纳和支持该 IT 设备的建设、安装和基础设施。
构建数据中心涉及许多组件,每个组件在其功能中都发挥着至关重要的作用。
“我们估计建设数据中心的总成本为 3800 万美元/兆瓦。IT 设备成本(服务器、网络和存储)约为 3000 万美元/兆瓦,”分析师表示。
参与建设这些数据中心的供应商涵盖各个行业,从服务器制造商到电气设备供应商。对于占数据中心成本最大比例的服务器,戴尔科技 (NYSE:)、惠普企业 (NYSE:) 和联想等公司发挥了重要作用。
广达和纬创等原始设计制造商也占有重要地位,尤其是在超大规模数据中心,这些中心通常更喜欢定制硬件。
在电力基础设施方面,施耐德电气 (EPA:)、Vertiv 和 伊顿 (纽约证券交易所代码:) 占据主导地位。施耐德在电气设备市场处于领先地位,包括不间断电源、开关设备和配电装置。
对于用于管理高密度服务器产生的强烈热量的热设备,Vertiv 是市场领导者,紧随其后的是 江森自控 (纽约证券交易所代码:)、特灵 (Trane) 和大金 (Daikin)。
人工智能的发展正在推动数据中心设计和建设的变革。人工智能工作负载(尤其是与机器学习和深度学习相关的工作负载)比传统应用程序耗电量大得多。
GPU 和专用 AI 加速器等 AI 芯片所需的电力比传统 CPU 多三到四倍。
因此,迎合人工智能应用的数据中心需要增强的电力和冷却能力来支持这些高性能系统。
这种转变已经加速了数据中心市场的发展。分析师表示:“人工智能芯片市场规模将从 2023 年的 440 亿美元增长至 2027 年的 2000 亿美元。”
人工智能的日益普及预计将推动对数据中心的需求,预计 2018 年至 2023 年数据中心的复合年增长率将达到 18%(以电力容量衡量)。
由于传统的空气冷却方法难以跟上人工智能处理器产生的热量的增加,向更高功率密度和人工智能特定工作负载的转变也促进了液体冷却系统的兴起。
热量管理是现代数据中心面临的最关键挑战之一,尤其是随着人工智能硬件的普及。人工智能芯片的功率密度正在突破传统风冷系统的极限。
为了应对这一问题,数据中心运营商越来越多地转向液体冷却解决方案。液体冷却涉及将冷却液直接循环到服务器组件,其效率远高于空气冷却,并且可以处理现代 AI 处理器产生的极端热负荷。
美银证券指出,尽管空气冷却仍然占据市场主导地位,但液体冷却正在迅速普及,尤其对于高性能工作负载而言。
直接芯片液体冷却,即将服务器处理器的热量转移到循环液体中,正在成为首选方法。
该解决方案可以冷却功率密度超过 110 kW 的机架,远远超出了空气冷却系统的容量(每个机架的最大功率为 70 kW)。
浸入式 (NASDAQ:) 冷却是另一种将服务器浸入介电液体中的方法,尽管它仍然是一项小众技术,但也引起了越来越多的关注。浸入式冷却可以提供更大的热容量,使其适用于加密货币挖掘和 AI 等专业应用。
数据中心行业由各种各样的供应商组成,每个供应商都专注于设施基础设施的不同方面。
例如,施耐德电气在电力基础设施市场处于领先地位,提供 UPS 系统、开关设备和 PDU 等关键组件。
Vertiv 凭借其一系列冷却解决方案(包括计算机房空气处理器 (CRAH) 和液体冷却系统)在热管理领域占据主导地位。
对于服务器而言,戴尔科技在原始设备制造商中占有最大的份额,其次是惠普企业和联想。
在网络设备方面,思科(纳斯达克股票代码:)仍然占据主导地位,市场份额接近 28%。
其他值得注意的供应商包括 Arista 网络 (纽约证券交易所代码:)和华为,它们也提供数据中心连接所必需的高性能网络解决方案。
在建筑和工程方面,Jacobs、Fluor(纽约证券交易所代码:)和 AECOM 等公司在设计和建造数据中心的物理结构方面发挥着至关重要的作用。
这些公司负责确保数据中心满足电力、冷却和安全的严格要求,同时遵守当地的建筑规范和法规。
根据美国银行证券的数据,数据中心工程服务的市场规模为 23 亿至 28 亿美元。
数据中心的未来受到几个关键趋势的影响。人工智能正在推动对更强大、更高效、具有更大电力和冷却能力的设施的需求。
向更高机架密度和液体冷却的转变已经在进行中,许多数据中心正在改造其现有基础设施以适应这些变化。
未来几年,美国银行证券预测数据中心总支出的复合年增长率将达到 14%,到 2026 年将达到 3110 亿美元。
与此同时,超大规模数据中心(亚马逊 (NASDAQ:)、谷歌 (NASDAQ:) 和微软等科技巨头所拥有的大型设施)的崛起正在改变这一格局。
这些设施在规模和技术方面都不断突破极限,先进的冷却系统和定制设计的服务器已成为常态。这一趋势也推动了供应这些关键系统的供应商的创新。
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