Энергокомпании США прогнозируют рост спроса на электричество, вызванный взрывным развитием рынков ЦОД и генеративного ИИ. По данным Datacenter Dynamics, многие из поставщиков энергии в стране сегодня пересматривают капитальные затраты с учётом растущего спроса со стороны дата-центров.

Как сообщили аналитики Reuters, девять из десяти энергоснабжающих компаний США связывают рост клиентской базы и спрос на электричество с индустрией дата-центров, тогда как в прошлом году среди них лишь две учитывали вероятный рост ЦОД в своих прогнозах. По словам Newton Investment Management, рост индустрии ожидается более быстрый, чем в предыдущие десятилетия. А рост востребованности энергии вызывает опасение, что генерирующих мощностей попросту не хватит. Более того, по мнению некоторых экспертов, рост производства энергии не успевает за ростом ЦОД вообще.

Источник изображения: Casey Horner/unsplash.com

Так, Southern Co рассчитывает, что ЦОД будут способствовать ежегодному росту продаж энергии на 6 % в 2025–2028 гг., хотя ранее ожидалось, что прирост составит лишь 1–2 %. Филиал Power Business в Джорджии, вероятно, будет расти на беспрецедентные 9 % ежегодно. А в Morgan Stanley предполагают, что использование электроэнергии дата-центрами в глобальном масштабе вырастет втрое, с менее 15 ТВт∙ч в 2023 году до 46 ТВт∙ч в 2024 году.

Наконец, McKinsey предрекает спрос на электроэнергию для IT-оборудования в ЦОД США на уровне 50+ ГВт к 2030 году. В прошлом году она предполагала, что он достигнет только 35 ГВт к концу десятилетия. Общее потребление электричества в США должно значительно вырасти. Во многом не только из-за ЦОД, но и из-за развития электротранспорта. Всего, по оценкам BofA Global Research, к 2030 году спрос вырастет на 15 % до 70 ГВт.

Источник изображения: Lawrence Berkeley National Laboratory

Как считают в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory), ёмкость новых проектов, желающих подключиться к сетям, выросла с 2000 ГВт в 2022 году до 2600 ГВт в 2023-м. При этом потенциальная мощность новых энергопроектов за последние три года взлетела на 90 %. Из них 80 % приходится на новые типы энергии. Правда, как признают в лаборатории, большинство заявленных проектов так и не были реализованы в 2023 году, успешных инициатив — не более 20 %.

Тем временем регуляторы обеспокоены возможным ростом нагрузки на электросети, увеличением углеродных выбросов и другими вероятными проблемами, связанными с развитием ЦОД. Например, законотворцы в Джорджии проголосовали за отмену налоговых льгот для дата-центров, заявив, что те не создают достаточно рабочих мест для существенного развития экономики, зато возлагают непосильную нагрузку на местные энергокомпании.

Компания Hyperion Research, по сообщению ресурса HPC Wire, сделала прогноз по мировому рынку облачных HPC-решений. По мнению аналитиков, спрос на такие услуги в ближайшие годы будет быстро расти, что объясняется стремительным внедрением ИИ, генеративных сервисов и других современных решений.

Говорится, что значение CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) на рынке облачных НРС-сервисов в перспективе пяти лет составит 18,1 %. При этом, как отмечается, данный показатель не в полной мере учитывает значительное влияние ИИ на увеличение спроса на технические вычисления в облаке.

Аналитики отмечают, что обучение ИИ-моделей, имеющее большое значение, может быть отодвинуто на второй план из-за роста потребностей в инференсе. Дело в том, что обучение требует значительных вычислительных ресурсов, но на относительно небольшие периоды времени. Кроме того, обучение выполняет сравнительно небольшое количество пользователей. Вместе с тем инференс востребован среди широкого круга заказчиков для самых разных приложений.

Источник изображения: pixabay.com

В исследовании также говорится, что рост использования генеративного ИИ продолжится, тогда как его темпы внедрения стабилизируются. В сегменте больших языковых моделей (LLM) популярность начнут обретать фреймворки.

В плане аппаратного обеспечения, как полагают аналитики Hyperion Research, резко возрастёт востребованность Arm-процессоров. В сегменте НРС выручка от Arm-систем в 2024 году поднимется в два раза по отношению к предыдущему году. Кроме того, ожидается рост популярности чипов с открытой архитектурой RISC-V. Прогнозируется также увеличение интереса к локальным квантовым компьютерам, которые будут дополнять квантовые вычисления через облако.

В 2023 году, по оценкам J’son & Partners Consulting, объём российского рынка корпоративных коммуникаций составил приблизительно 81 млрд руб. Ожидается, что к 2028-му затраты удвоятся и достигнут 164,2 млрд руб. Таким образом, показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) в течение рассматриваемого периода окажется на уровне 15 %.

Аналитики учитывают поставки решений для корпоративной телефонии, видеоконференцсвязи (ВКС), а также корпоративных мессенджеров и почтовых систем. J’son & Partners прогнозирует, что на фоне сложившейся геополитической обстановки продажи отечественных продуктов для корпоративных коммуникаций поднимутся с 37 млрд руб. в 2023 году до 149 млрд руб. в 2028-м. Значение CAGR ожидается около 33 %. Если прогноз оправдается, доля российских решений (ПО и оборудование) вырастет с 45 % в 2023 году до 91 % в 2028-м.

Источник изображения: J’son & Partners Consulting

В исследовании сказано, что продажи отечественных систем ВКС, включая ПО и оборудование, увеличатся до 44,5 млрд руб. в 2028 году по сравнению с 9,8 млрд руб. в 2023-м, что соответствует величине CAGR в 35 %. Спрос на средства корпоративной телефонии (виртуальные АТС на серверах, софт, IP-телефоны и др.) поднимутся за этот период с 20,2 млрд до 56,1 млрд руб. со значением CAGR в 23 %.

В сегменте корпоративных мессенджеров продажи продуктов достигнут 28,2 млрд руб. в 2028 году по сравнению с 2,8 млрд руб. в 2023-м (величина CAGR составит 59 %). В секторе корпоративных почтовых решений (почтовые серверы в инфраструктуре заказчика и др.) ожидается величина CAGR на уровне 40 %, а продажи вырастут с 3,9 млрд руб. до 20,9 млрд руб.

В тройку лидеров рынка отечественных систем ВКС входят такие компании, как IVA Technologies, Vinteo и TrueConf. Вместе с тем такие поставщики, как Cisco Systems, Microsoft и Avaya, покинули рынок РФ.

По оценкам DIGITIMES Research, доходы тайваньского бизнеса, связанного с серверами, в 2023 году превысили 2 трлн тайваньских долларов, сократившись на 7 %. Согласно последнему отчету, снижение физического объёма поставок на 17,5 % привело к гораздо меньшим денежным потерям, чем ожидалось, так как в структуре экспорта выросла доля высокопроизводительных ИИ-серверов, стоящих чрезвычайно дорого.

В 2024 году DIGITIMES Research прогнозирует продолжение этой тенденции и спрос на замену серверов общего назначения, что приведёт к увеличению доходов тайваньских производителей серверов на 15 %.

Несмотря на сокращение заказов со стороны облачных провайдеров (CSP) на серверы общего назначения, а также связанные с ними услуги и оборудование, Foxconn (Hon Hai Precision Industry) в 2023 году осталась на первом месте по выручке от продаж серверов среди тайваньских производителей. По оценкам, в 2024 году Foxconn Group сохранит лидерство вследствие большого объема заказов на новые процессоры Amazon Graviton и роста продаж новых решений NVIDIA во II половине года. Ожидается, что доходы Foxconn от продаж серверов вырастут почти на 15 %.

Компания Wistron Group (включая Wiwynn), занявшая второе место, имела в 2023 году самые стабильные показатели выручки среди тайваньских компаний, снижение которой, по оценкам, составило всего 5,2 %. Wistron является основным поставщиком HGX-модулей NVIDIA A100/H100 и иных несущих плат для ускорителей, которые принесли существенный доход.

В 2024 году выручка Wistron Group также значительно вырастет благодаря таким благоприятным факторам, как увеличение поставок как ИИ-серверов для гиперскейлеров, так и фирменных ИИ серверов. Доходы Quanta Computer, занимающей третье место, в 2023 году по серверному направлени. сократились на 9,2 %, поскольку североамериканские облака перенесли часть своих расходов на приобретение дорогостоящих ИИ-серверов и значительно сократили закупки серверов общего назначения. В 2024 году, в связи со существенным увеличением доли ИИ-серверов с более высокой маржинальностью, выручка Quanta может вырасти на 14,5 %.

В 2023 году у компании Inventec первое место по объему поставок серверов в виде материнских плат, а по выручке — четвертое. В 2023 году, когда спрос на серверы общего назначения со стороны поставщиков фирменных решений и клиентов CSP после пандемии снизился, выручка Inventec от продажи серверов упала на 9,5 %, что стало самым значительным снижением среди четырех крупнейших тайваньских производителей. Ожидается, что в 2024 году заказы от крупных клиентов возобновятся, а продажи вырастут на 9 %.

В своё время технология 3D NAND немало способствовала росту плотности записи и повышению ёмкости SSD. DigiTimes сообщает, что обычные жёсткие диски, в последнее время всё чаще заменяемые твердотельными альтернативами, могут получить второе дыхание благодаря развитию генеративного ИИ и внедрению техники термомагнитной записи (HAMR). Разработка Seagate Technology, по некоторым оценкам, способна дать ежегодный рост плотности записи HDD на уровне 20 %.

По данным японского исследовательского института Techno System Research (TSR), мировые поставки HDD достигли пика в 2010 году, составив 650 млн единиц. С тех пор поставки поступательно уменьшались, в 2023 году упав до 120 млн единиц — более 500 млн «потерянных» HDD заменили SSD. Правда, суммарная ёмкость жёстких дисков продолжает расти, несмотря на снижение отгрузок в штуках.

Фото: Jandira Sonnendeck / Unsplash

Вместе с тем HDD всё ещё выгоднее SSD по соотношению цена/ёмкость, особенно для накопителей nearline-класса. По данным Nikkei, в 2023 году у HDD цена за гигабайт составляла $0,013, а SSD большой ёмкости — на уровне $0,123/Гбайт, т.е. в 9,5 раз больше, чем HDD. По оценкам IDC, для хранения данных генеративного ИИ потребуется средний ежегодный прирост ёмкости накопителей на уровне около 20 %. Если компания ограничена в средствах, она предпочтёт HDD именно из-за более выгодного соотношения цена и ёмкости. Есть и ещё один фактор — сегодня на строительство каждого ЦОД уходит $1–1,5 млрд, а затраты на электроэнергию составляют $10–100 млн ежегодно.

Однако технология PMR актуальна только для жёстких дисков относительно небольшой ёмкости, а более прогрессивные ePMR от Western Digital (WD) и FC-MAMR от Toshiba показывают ежегодный рост плотности примерно на 8 %, пишет DigiTimes. В 2021 году Toshiba предложила технологию MAS-MAMR, позволяющую поднять максимальную ёмкость HDD до 30 Тбайт и дополнительно снизить энергопотребление в пересчёте на Тбайт, что позволило бы модернизировать уже действующие дата-центры.

Seagate же готова начать производство HAMR HDD ёмкостью более 30 Тбайт, в 2025 году она намерена выпустить HDD на 40 Тбайт, а в 2027–2028 гг. ёмкость её накопителей превысит 50 Тбайт. В результате у жёстких дисков действительно откроется второе дыхание к концу десятилетия. Впрочем, Pure Storage прогнозирует, что к этому моменту жёсткие диски, напротив, будут полностью вытеснены SSD благодаря энергоэффективности последних. А спрос на ИИ только подстегнёт замену. Не будут испытывать проблем, похоже, только LTO-библиотеки.

Маркетинговая и консалтинговая фирма 360iResearch прогнозирует быстрый рост мирового рынка суперкомпьютеров для ИИ-задач. Под такими системами аналитики понимают специализированные платформы с большими вычислительными ресурсами для быстрой обработки огромных объёмов данных.

По оценкам 360iResearch, в 2023 году объём глобальной отрасли ИИ-суперкомпьютеров составил приблизительно $1,90 млрд. В 2024-м, как ожидается, затраты поднимутся до $2,26 млрд. В дальнейшем прогнозируется CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) на уровне 18,97 %. В результате к 2030 году расходы в рассматриваемом сегменте могут достичь $6,43 млрд.

Источник изображения: 360iResearch

Эксперты выделяют несколько ключевых факторов, способствующих быстрому росту рынка. Это, в частности, цифровая трансформация, стремительное увеличение объёма генерируемых данных и потребность в вычислительных мощностях для эффективного использования бизнес-информации. Другими драйверами отрасли названы достижения в области машинного и глубокого обучения, а также нейронных сетей. В свете внедрения различных технологий ИИ растёт потребность в НРС-вычислениях. Плюс к этому реализуются инициативы по поддержке ИИ-рынка на государственном уровне.

С другой стороны, существует и ряд сложностей. Сектор ИИ-суперкомпьютеров сталкивается с такими препятствиями, как высокие затраты на исследования, разработки и внедрение, проблемы конфиденциальности и безопасности данных, этические вопросы, нехватка квалифицированных кадров и ограниченные возможности в развивающихся регионах. Аналитики отмечают, что дальнейшему росту во многом будут способствовать достижения в области квантовых компьютеров и вычислительных систем экзафлопсного уровня.

В целом, рынок ИИ-суперкомпьютеров демонстрирует рост во всех ключевых регионах. В Северной и Южной Америке, особенно в США, этому способствует внедрение ИИ в различных секторах, включая здравоохранение, финансовые услуги и автомобилестроение. В регионе EMEA (Европа, Ближний Восток и Африка) развитие отрасли стимулируется активными исследованиями в области ИИ и внедрением соответствующих технологий на предприятиях, которые стремятся повысить свою эффективность. В Азиатско-Тихоокеанском регионе наблюдается растущее внедрение ИИ-технологий в электронной коммерции, автомобилестроении и производстве. 

Компания Forrester опубликовала исследование «The State Of Generative AI, 2024», посвящённое рынку ИИ в 2024 году с оценкой текущего состояния технологии генеративного ИИ c точки зрения спроса и предложения и её развёртывания. Также компания сообщила о грядущих переменах на рынке и указала факторы, которые предприятиям следует учитывать при подготовке к внедрению этой технологии.

Аналитики отметили, что в отношении этой технологии по-прежнему широко распространена путаница и непонимание. И многочисленные объявления о новых партнёрствах, функциях, сервисах и продуктах, связанных с генеративным ИИ, эту путаницу лишь усиливают.

Как сообщается, в сфере разработки больших языковых моделей (LLM) доминируют небольшое количество ведущих технологических компаний, поскольку создание фундаментальных моделей требует значительных инвестиций, многих лет разработки и инфраструктуры стоимостью миллионы долларов. Впрочем, на рынке присутствуют и небольшие компании, но это не повлияет на доминирование крупных игроков, по крайней мере, в ближайшем будущем.

Фото: Possessed Photography / Unsplash

Согласно данным Forrester, более 90 % лиц, принимающих решения в области ИИ по всему миру, планируют внедрить генеративный ИИ для обслуживания клиентов и внутренних запросов. Что касается использования технологии в производстве, то её применение пока ограничено предприятиями высокого уровня.

Компании возлагают большие надежды на технологию, при этом главными целями называются рост производительности, инновации и экономическая эффективность. Однако компаниям необходимо точно определить конечный результат своих инвестиций в генеративный ИИ, что приводит к более осторожному подходу при запуске внутренних сценариев использования с постепенным переходом к клиентским и другим внешним приложениям.

Согласно опросу Forrester, широкому внедрению генеративного ИИ по-прежнему препятствует отсутствие навыков работы с ИИ (30 % респондентов), трудности с интеграцией технологии с существующей инфраструктурой (28 %), а также проблемы безопасности и конфиденциальности данных (28 %). Прежде чем ускорить внедрение генеративного ИИ, многие организации ждут, пока будет принята соответствующая нормативно-правовая база и появится больше ясности в отношении актуальности базовых моделей для их конкретных отраслей.

Изображение: Gerard Siderius / Unsplash

Следует отметить, что технология генеративного ИИ по-прежнему не лишена недостатков, включая предвзятость и галлюцинации. Области, где уже нашли применение возможностям ИИ, включают повышение производительности сотрудников, поддержку клиентов и разработку ПО. Здесь ИИ, в частности, позволяет автоматизировать повторяющиеся задачи для оптимизации рабочих процессов.

Исходя из данных, полученных в ходе исследования, Forester рекомендовала установить руководящие принципы и политику использования собственного ИИ (BYOAI). Поскольку большая часть ИИ, используемого в компаниях, создаётся сторонними поставщиками, необходимо задать стандарты для оценки генеративного ИИ в решениях поставщиков.

Forrester также рекомендует руководителям сосредоточиться на приложениях, которые уже доказали свою эффективность. Кроме того, поскольку технология генеративного ИИ становится всё более сложной, компании должны подготовиться к обновлению своей стратегии ИИ с учётом новых стандартов и ограничений.

Компания TrendForce обнародовала прогноз по мировому рынку серверов на 2024 год. Аналитики полагают, что в штучном выражении продажи незначительно увеличатся по сравнению с предыдущим годом, а основным драйвером отрасли останется ИИ. Отмечается, что из-за высокого уровня инфляции и сокращающихся капитальных затрат в корпоративном секторе спрос на серверы пока не вернулся к показателям, наблюдавшимся до начала пандемии COVID-19.

Источник изображения: Supermicro

В 2023 году отгрузки систем зафиксированы на отметке примерно 13,4 млн единиц — это на 6 % меньше по отношению к 2022-му. В 2024 году, полагают специалисты TrendForce, поставки поднимутся на 2 %, оказавшись на отметке 13,7 млн штук. При этом на долю ИИ-серверов придётся около 12,1 %. Практически все крупные игроки увеличили срок службы серверов общего назначения и теперь вкладываются именно в ИИ-решения.

Ожидается, что Foxconn продемонстрирует самые высокие темпы роста — около 5–7 % в годовом исчислении. Этому будут способствовать заказы на платформы Dell 16G, AWS Graviton 3/4, Google на базе AMD EPYC Genoa и Microsoft Gen9. В сегменте ИИ Foxconn получила заявки от Oracle и AWS.

Inventec, согласно прогнозам TrendForce, займёт второе место по темпам роста с показателем до 3 %. Говорится о заказах на системы AWS Graviton 3/4, а также на серверы Google с чипами EPYC Milan и Genoa. А во II половине текущего года Google начнёт внедрять серверы на базе EPYC Bergamo. Помимо заказов от североамериканских гиперскейлеров, ожидается высокий спрос со стороны китайских клиентов, таких как ByteDance. По оценкам, поставки ИИ-серверов Inventec достигнут 10–15 % от общемирового объёма отгрузок.

Источник изображения: Supermicro

Темпы роста продаж Quanta Computer и Supermicro останутся на уровне 2023 года. Quanta сталкивается с рядом неопределённостей, наиболее значимыми из которых являются существенное сокращение заказов на серверы общего назначения у Meta✴ и снижение спроса на платформы Intel со стороны Google, которая сместила фокус на решения AMD. Ожидается, что Quanta нарастит поставки ИИ-серверов благодаря заказам от североамериканских облачных провайдеров, включая Microsoft Azure и AWS.

Вместе с тем Supermicro сосредоточится на развитии ИИ-сегмента. Однако аналитики прогнозируют затишье по направлению серверов общего назначения. Высокопроизводительные ИИ-серверы Supermicro применяются в том числе в дата-центрах CoreWeave и Tesla. Компания также активно расширяет сотрудничество с Apple и Meta✴.

Компания Canalys представила результаты исследования мирового рынка облачных инфраструктур в IV квартале и 2023 году в целом. Отрасль продолжает развиваться, чему способствует стремительный рост спроса на услуги, связанные с генеративным ИИ и машинным обучением.

В последней четверти 2023-го объём рынка достиг $78,1 млрд. Это на 19 %, или на $78,1 млрд, больше по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года. Затраты в 2023 году в целом составили $290,4 млрд по сравнению с $247,1 млрд в 2022-м. Таким образом, зафиксирован рост примерно на 18 %.

Источник изображений: Canalys

Крупнейшим мировым поставщиком облачных услуг остаётся Amazon Web Services (AWS) с долей приблизительно 31 % по итогам IV квартала 2023 года. Выручка компании увеличилась на 13 % в годовом исчислении. На втором месте располагается Microsoft Azure с долей около 26 % и ростом выручки на 30 % по отношению к последней четверти 2022-го. Замыкает тройку платформа Google Cloud, у которой выручка в годовом исчислении поднялась на 26 %, а рыночная доля оказалась на отметке 10 %.

Canalys отмечает, что в совокупности три названные компании занимают две трети — 66 % — глобального облачного рынка. Все прочие игроки сообща удерживают 34 %. Ожидается, что в дальнейшем расширению отрасли будут способствовать новые приложения на базе ИИ, а также большие языковые модели. Аналитики прогнозируют, что в 2024 году объём рынка в денежном выражении увеличится на 20 %. Если эти ожидания оправдаются, суммарные затраты могут достичь почти $350 млрд.

Ассоциация AFCOM в очередном докладе о состоянии мировой индустрии ЦОД отмечает, что сейчас наблюдается бум в строительстве и инновационном проектировании ЦОД на фоне растущего рынка ИИ и расширение цифровых сервисов в целом. Но вместе с появлением новых решений появляются и новые вызовы в области энергоснабжения, охлаждения и обеспечения экоустойчивости дата-центров.

Как сообщается в материалах ассоциации, развитие ИИ-систем значительно влияет на рынок ЦОД и сопутствующую инфраструктуру. Изменения продвигаются гиперскейлерами, которые оптимизируют свою инфраструктуру для повышения вычислительной плотности, что необходимо для ИИ-задач. По мнению экспертов, дата-центры для ИИ-нагрузок оптимальнее строить с нуля, а не пытаться модернизировать уже существующие мощности, поскольку современная инфраструктура отличается уникальными требованиями к охлаждению и энергоснабжению.

Согласно опросу AFCOM, 53 % представителя индустрии уверены, что новые ИИ-проекты определённо увеличат требования к ёмкости в колокейшн-сегменте. 56 % респондентов заявили, что планируют внедрять в своих ЦОД решения для поддержки ИИ-нагрузок, причём в основном речь идёт о генеративном ИИ (43 %). Помимо ИИ, рост спроса на вторичных рынках и спроса на высокоёмкие колокейшн-сервисы также стали стимулами к реализации новых проектов ЦОД.

Источник изображения: Ricardo Gomez Angel/unsplash.com

Данные AFCOM косвенно подтверждается прогнозами Gartner на 2024 год — общие IT-расходы вырастут до $5 трлн (+6,8 % год к году), а сегмент ЦОД прибавит сразу 7,5 % и вырастет до $261 млрд. Эксперты уверены, что корпорации будут находить всё больше способов применения IT-технологий, а ЦОД формируют костяк корпоративной IT-инфраструктуры. И спрос почувствуют все, кто занят в строительстве и эксплуатации ЦОД.

Источник изображения: AFCOM

По мнению европейских экспертов, проблемы, связанные с экономическими причинами, цепочками поставок, доступностью земли и энергии, а также местными законами можно будет решить с помощью внедрения инноваций. Все эти вызовы могут стать главными для индустрии ЦОД в 2024 году. Так, 73 % респондентов намерены использовать возобновляемую энергию на своих объектах, а 27 % уже делают это.

Источник изображения: AFCOM

Также ожидается рост доли модульных ЦОД. 42 % респондентов приветствуют гибридный подход к строительству дата-центров, при котором наряду с капитальными строениями используются готовые модульные конструкции. В основном речь идёт и готовых модулях питания (78 %) и охлаждения (72 %). Модульный подход способен сократить время строительства ЦОД на 40–80 % и снизить на ⅔ углеродный выброс.

Источник изображения: AFCOM

При этом ИИ порождает не только проблемы и вызовы. Развитие систем ИИ способствует оптимизации работы самих дата-центров, а также повышению уровня безопасности. Например, ИИ может прогнозировать пиковые нагрузки и автоматически распределять физические и виртуальные ресурсы, а также учитывать доступность источников энергии, что повышает экоустойчивость площадок.

Операторы ЦОД оказались на переднем фронте монументальных изменений — по некоторым оценкам, внедрение ПО на основе больших языковых моделей (LLM) в следующие пять лет станет столь же повсеместным, как и обычных веб-приложений, а новые технологии способны произвести революцию в любом бизнесе.