В условиях острого дефицита электроэнергии на фоне бурного развития ИИ операторы ЦОД ищут дополнительные источники питания, которые не зависят от магистральных сетей. Вице-президент Schneider Electric Стивен Карлини (Steven Carlini), отвечающий за инновации и технологии для дата-центров, опубликовал статью в блоге компании, где назвал наиболее вероятные источники энергии для таких объектов в кратко-, средне- и долгосрочной перспективах.

Сегодня спрос на ёмкость ЦОД часто превышает предложение, особенно в регионах вроде Евросоюза, но девелоперы часто не могут найти достаточно энергии и земли для строительства новых объектов. Тем временем ИИ ЦОД требуют всё больших мощностей — согласно прогнозам экспертов, в США потребление электричества дата-центрами может превысить её поставки в ближайшие несколько лет, в том числе в связи с недостатком ЛЭП.

По словам Карлини, в краткосрочной перспективе дополнением к магистральным сетям могут стать газовые турбины, установленные непосредственно на территории ЦОД. Некоторые нефтегазовые компании уже ведут переговоры с операторами ЦОД, при этом к таким проектам пока не предъявляются столь же жёсткие требования, как к стандартным электросетям. В числе прочих опций — солнечная и ветряная энергия, топливные ячейки на том или ином газе. Например, Amazon (AWS) в прошлом году анонсировала планы перевести на топливные элементы некоторые объекты в Орегоне.

Источник изображения: Oliver B/unsplash.com

В среднесрочной перспективе предполагается «оживить» закрытые электростанции. Например, Microsoft заключила соглашение с Constellation Energy о возобновлении работы АЭС Three Mile Island в Пенсильвании, а AWS купила кампус ЦОД рядом с атомной электростанцией в том же штате. АЭС Duane Arnold тоже не прочь вернуть в строй. Google также рассматривает атомную энергетику как один из перспективных источников электричества.

В долгосрочной перспективе Карлини предрекает успех малым модульным реакторам (SMR). Он назвал их безопасными, надёжными, эффективными и работающими на «восстановленных» ядерных отходах. Вместе с тем SMR всё ещё должны пройти многоэтапное тестирование и получить одобрение регуляторов, а пока ни одного коммерчески доступного реактора такого типа нет.

Источник изображения: IEEFA

По поводу целесообразности SMR для ЦОД тоже есть сомнения, отмечает The Register. Согласно докладу Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA), миниатюрные реакторы всё ещё слишком дороги (и продолжают дорожать), слишком медленно создаются и слишком «рискованны», чтобы играть значительную роль в отказе от электростанций на ископаемом топливе. В институте считают, что на SMR деньги буквально выбрасываются, хотя их можно было бы с пользой потратить на возобновляемую энергетику.

Сам Карлини считает, что единого решения для всех случаев нет — в будущем дата-центры будут получать энергию из самых разных источников, а энергосети превратятся в комплексные экосистемы с подключением классических электростанций на ископаемом топливе, газовых турбин локального значения, локальных кластеров топливных элементов и локальных же источников солнечной и ветряной энергии. Столь сложные системы должны постоянно контролироваться для бесперебойного энергоснабжения, а системы контроля, по мнению Карлини, конечно же, обеспечит Schneider Electric.

Компания Gartner подвела предварительные итоги исследования глобального IT-рынка в 2024 году, а также сделала прогноз на 2025-й. Отрасль продолжает расширяться, несмотря на макроэкономические сложности и геополитическую обстановку.

Подсчитываются расходы на дата-центры, электронные устройства, ПО корпоративного класса, IT-сервисы и телекоммуникационные сервисы. В 2024 году суммарные затраты в обозначенных областях оцениваются в $5,26 трлн. Это на 7,2 % больше по сравнению с предыдущим годом.

В сегменте ЦОД затраты по итогам 2024-го составят около $318,01 млрд, что на треть — 34,7 % — больше по сравнению с прошлым годом. В области корпоративного софта ожидается выручка около $1,09 трлн с приростом на 11,7 % в годовом исчислении. Затраты на IT-сервисы и телекоммуникационные сервисы — $1,59 трлн и $1,53 трлн соответственно с прибавкой на 5,6 % и 2,0 %. Электроника принесёт $735,76 млрд, показав рост на 6,2 % по сравнению с 2023-м.

Источник изображения: Gartner

Одним из основных драйверов глобального IT-рынка аналитики Gartner называют генеративный ИИ. Внедрение таких сервисов и обучение модулей способствует развитию инфраструктуры дата-центров и сопутствующей экосистемы ПО. В 2025 году суммарные затраты на IT, согласно прогнозам, поднимутся на 9,3 %, достигнув $5,75 трлн.

Наиболее высокие темпы роста ожидаются в области ЦОД — плюс 15,5 % с результатом $367,17 млрд в 2025 году. В сегменте ПО рост, по мнению Gartner, составит 14,0 % — до $1,24 трлн. IT-сервисы принесут $1,74 трлн с прибавкой 9,4 %, телекоммуникационные сервисы — $1,60 трлн с ростом 4,4 % по отношению к 2024-му. Электронные устройства обеспечат $805,72 млрд выручки, плюс 9,5 % год к году.

Связанный с телекоммуникационными системами бизнес более не является приоритетным для Nokia. По данным блога IEEE Communications Society, глава компании Пекка Лундмарк (Pekka Lundmark) объявил в ходе недавнего отчёта за III квартал 2024 года, что теперь его бизнес делает ставку на рынок дата-центров.

По его словам, в компании увидели большие возможности для расширения деятельности в этой сфере и инвестируют в расширение продуктового портфеля в соответствующее сетевое оборудование. Хотя Nokia будет уделять внимание и другим сферам, решения для ЦОД останутся в приоритете. В Nokia сообщают, что общий объём целевого рынка (TAM) в сфере телекоммуникаций составляет €84 млрд, тогда как TAM в сфере ЦОД достиг €20 млрд. При этом, по оценкам Лундмарка, значительного роста на рынке телекоммуникаций не ожидается.

Развитию компании может помочь покупка Infinera за $2,3 млрд. Ожидается, что объединённый бизнес сможет добиться «двузначного» роста в процентах операционных прибылей в подразделении, занимающемся созданием оптоволоконных сетей (подразделение досталось от Alcatel-Lucent). Сделка, предположительно, будет закрыта в I половине 2025 года, а недавняя продажа Alcatel Submarine Networks (ASN) позволит пересмотреть развитие подразделения Network Infrastructure, которое будет заниматься наземными сетями, IP-сетями и оптическими сетями.

Источник изображения: M. Rennim/unsplash.com

Дата-центры требуют всё более быстрых и масштабных оптических сетевых решений для поддержки ИИ-вычислений. Лундмарк считает, что роль оптических решений будет только расти, не только для обеспечения соединений между ЦОД, но и в самих дата-центрах для связи серверов друг с другом, это должно стать важным фактором роста для Nokia.

В сентябре компания анонсировала доступность платформы Event-Driven Automation (EDA) для автоматизации работы сети в ЦОД, которое, по словам компании, значительно снижает ошибки, вызванные человеческим фактором, и иные сбои. В том же месяце компания заключила сделку с CoreWeave, выбравшей Nokia для внедрения сетевого оборудования в ЦОД компании по всему миру. Эта сделка важна, поскольку CoreWeave — один из ведущих операторов ИИ-облаков, причём компания пользуется значительной частью продуктов портфолио Nokia.

Впрочем, пока нет уверенности в том, что смена приоритетов оправдается для Nokia. Кроме того, ключевые облачные вендоры обычно сами разрабатывают и внедряют собственные ВОЛС-системы в ЦОД и за их пределами. Другими словами, Nokia следует ориентироваться прежде всего на новых игроков рынка ИИ ЦОД.

Как следует из доклада агентства McKinsey, взрывной рост ИИ может стать причиной троекратного роста энергопотребления ЦОД в Европе. Эксперты отмечают, что за последние 20 лет ни одна другая технология не оказала такого влияния на необходимость ускоренного развития энергетической инфраструктуры в Европе. По оценкам агентства, энергопотребление европейских дата-центров вырастет к 2030 году с нынешних 62 ТВт∙ч до 150 ТВт∙ч. Это составит до 5 % энергопотребления всего региона, тогда как сейчас на ЦОД приходится около 2 %.

В McKinsey считают, что европейские объекты потребуют ещё 25 ГВт генерирующих мощностей для питания ресурсоёмких ИИ-ускорителей, причём большая часть придётся на «зелёную» энергию. Впрочем, способность индустрии ЦОД добиться нулевых выбросов в 2030–2040 гг. всё ещё под вопросом. По мнению бывшего главы Google Эрика Шмидта (Eric Schmidt), целей декарбонизации добиться всё равно не получится, поскольку общество пока просто «не организовано» для решения этого вопроса. При этом сам ИИ, по его мнению, и должен помочь решить эту проблему.

Источник изображений: McKinsey

В McKinsey отмечают, что кредиты на возобновляемую энергию остаются одним из самых популярных способов для операторов ЦОД компенсировать выбросы их объектов. Тем не менее, как отмечают в агентстве, в долгосрочной перспективе такие схемы будут оказывать минимальное влияние на выбросы в энергосистемах, также они редко способствуют развитию новых проектов или генерации чистой энергии.

Одним из способов снизить негативное влияние ИИ на выбросы CO₂ является размещение ЦОД рядом с электростанциями, непосредственно генерирующими чистую энергию. Лучше всего такой подход работает при обучении ИИ-моделей. Для запуска уже обученных моделей расположение ЦОД возле населённых пунктов предпочтительнее. В долгосрочной перспективе, отмечает McKinsey, возможны другие методы борьбы с загрязнениями окружающей среды — от захвата углекислоты до использования малых модульных реакторов (SMR) для генерации энергии на месте.

SMR очень интересны операторам ЦОД и гиперскейлерам вроде AWS и Google, хотя коммерческих моделей всё ещё нет. Рассматриваются и другие источники вроде водородных топливных элементов. Вместе с тем доля объектов, принадлежащих или управляемых гиперскейлерами, будет расти и далее, как и их энергопотребление.

Хотя энергопотребление ЦОД, как ожидается, вырастет, в другом докладе McKinsey, заявляется, что спрос на электроэнергию в Европе в целом окажется меньше, чем прогнозировалось ранее. Ранее ожидалось, что энергопотребление в регионе вырастет к 2030 году на 7 %, но, как считают в McKinsey, несмотря на существующие тренды, спрос замедлился, во многом из-за внедрения решений для достижения энергоэффективности, умеренно холодных зим и высокой стоимости энергии, ведущей к частичной деиндустриализации.

Швейцарский стартап Deep Atomic AG анонсировал компактный малый модульный реактор (SMR), оптимизированный под нужды дата-центров. По данным пресс-службы компании, модель MK60 представляет собой водо-водяной реактор на лёгкой воде под давлением, способный генерировать 60 МВт электрической энергии и до 180 МВт — тепловой.

MK60 обеспечивает стабильные и управляемые поставки энергии в режиме 24/7, независимо от погодных условий или нестабильности в магистральных сетях. Это ключевое преимущество для операторов ЦОД. Модульный дизайн MK60 позволяет быстро установить дополнительные реакторы, нарастив мощность до 1 ГВт и более. Избыточная тепловая энергия от реактора и дата-центра может быть использована для отопления зданий, нужд сельского хозяйства, опреснения воды и т.д.

Источник изображения: Deep Atomic

В отличие от многих конкурентов, предпочитающих строить SMR большего размера, MK60 значительно компактнее. Для размещения реактора с сопутствующим оборудованием требуется всего 80 м², так что он может обслуживать удалённые и периферийные объекты, не подключённые к основной энергосети. Небольшой размер также снижает капитальные затраты, говорит Deep Atomic.

Источник изображения: Deep Atomic

SMR привлекают всё больше внимания операторов дата-центров. AWS вложится в строительство четырёх SMR X-energy. Google заключила соглашение о покупке энергии от нескольких SMR Kairos Power. Equinix закупила PPA на 500 МВт у компании Oklo, поддерживаемой Сэмом Альтманом (Sam Altman), а Prometheus Hyperscale (Wyoming Hyperscale) решила приобрести у неё же 100 МВт. А Oracle заявила, что запитает гигаваттный ИИ ЦОД от малых модульных реакторов.

Министерство промышленности и информационных технологий (MIIT) КНР открывает двери иностранным инвесторам — теперь им разрешат строительство дата-центров, полностью принадлежащих зарубежному юрлицу. По информации Datacenter Dynamics, MIIT запустило пилотный проект, целью которого стало привлечение в страну иностранных телеком-компаний.

Проект распространяется на особые зоны в Пекине, Шанхае, Хайнане и Шеньчжене. В этих зонах иностранные инвесторы смогут управлять полностью принадлежащими зарубежному капиталу бизнесами, включая дата-центры, и участвовать в онлайн-обработке данных. Также компании получат более широкий доступ к китайским облачным сервисам и вычислительным ресурсам. По словам министерства, программа знаменует собой новую фазу открытости Китая в телеком-секторе.

Источник изображения: bruce mars/unsplash.com

Ожидается, что новые меры помогут диверсифицировать рынок IT в самом Китае, также это даст стране возможность «поделиться» своей цифровой экономикой с остальным миром. В числе участников пилотного проекта — HSBC Fintech Services Shanghai Company Limited, принадлежащая HSBC. По слухам, компания намерена получить статус «провайдера интернет-контента». Ещё одним участником желает стать Tesla, которая уже подала заявку. Её автозавод Gigafactory находится в Шанхае, так что она не прочь получить доступ к местным облачным ресурсам.

По данным MIIT, всего в сентябре 2024 года получили лицензии на ведение телекоммуникационной деятельности 2,2 тыс. компаний с иностранным капиталом. Планы отменить ограничения на инвестиции в местные сервисы впервые были озвучены в апреле 2024 года. Ранее иностранные инвесторы могли владеть лишь долей до 50 % в местном телекоммуникационном бизнесе.

Новые меры позволят американским компаниям вроде Microsoft и AWS, ранее работавших только через посредников, строить в Китае собственные ЦОД. Впрочем, на развитие наверняка повлияют санкции, ограничивающие поставку в КНР современных чипов. В августе сообщалось, что AWS, Microsoft и Google лидируют на облачном рынке во всех регионах мира, кроме КНР. Ранее в этом году аналогичные шаги по открытию рынка дата-центров для иностранных инвесторов сделал Вьетнам. В июле в стране официально отменили правило, согласно которому иностранные компании могли владеть не более 49 % бизнеса.

ИИ-облако CoreWeave заключила очередной контракт с оператором майнинговых ЦОД Core Scientific, предусматривающей получение дополнительной инфраструктуры, передаёт Datacenter Dynamics. В соответствии с новым контрактом будет получено ещё 120 МВт, так что общая ёмкость ИИ ЦОД у Core Scientific в обозримом будущем составит 500 МВт. В своё время CoreWeave рассматривала покупку компании-партнёра, но та отклонила предложение, поскольку потенциальный покупатель «значительно недооценивал» бизнес.

Для обеспечения дополнительной ёмкости в 120 МВт Core Scientific придётся модернизировать инфраструктуру для размещения дополнительных ускорителей NVIDIA. Предполагается, что модернизация стартует во II половине 2025 года, а ввод в эксплуатацию новых ёмкостей должен состояться во II половине 2026 года. Согласно имеющимся расчётам, обновлённый 12-летний контракт принесёт Core Scientific около $2 млрд дополнительной совокупной выручки в дополнение к $6,7 млрд, которые будут получены в рамках предыдущих контрактов с CoreWeave.

Источник изображения: Core Scientific

В Core Scientific отметили, что сегодня наблюдается значительный спрос на инфраструктуру, поддерживающую ускорители нового поколения. Соглашения с CoreWeave станет основой для эволюции Core Scientific в одного из лидеров рынка ЦОД, способных удовлетворять этот спрос. Впрочем, ещё 500 МВт по-прежнему будут использоваться для майнинга. Аналитики JPMorgan предупреждают, что у криптомайнеров осталось всего девять месяцев, чтобы реорганизовать имеющиеся мощности в дата-центры для ИИ.

Многие криптомайнинговые компании, включая саму CoreWeave, уже переориентировались на ИИ-проекты. Ещё один игрок на рынке майнинга, Crusoe Energy, построит и сдаст в аренду Oracle крупный ИИ ЦОД. Oracle разместит там ИИ-кластеры Microsoft в интересах OpenAI. Hive Digital Technologies, Northern Data, Applied Digital, Iris Energy и другие компании теперь тоже уделяют всё больше внимания ИИ и HPC-вычислениям наряду с криптобизнесом.

Часть авиабазы Naval Air Station Lemoore близ Фресно (Калифорния) ВМС США совместно с энергетической компанией Ameresco намерены превратить в комплекс из солнечной электростанции мощностью 425 МВт, энергохранилища и дата-центра — всё на площади около 370 га. Ameresco реализует проекты в области солнечной энергетики в США, Канаде и Европе. Авиабаза Naval Air Station Lemoore открыта в 1961 году и является крупнейшей авиабазой ВМС США.

После получения в распоряжение участка Ameresco построит солнечную электростанцию с аккумуляторным энергохранилищем, которые будут снабжать дата-центр общей площадью 56 тыс. м². ЦОД предполагается построить в пять этапов, на каждом из которых будет возведено 20–25 МВт, так что общая ёмкость объекта, вероятно, превысит 100 МВт. По информации СМИ, электростанция и хранилище также будет выступать резервным источником питания самой авиабазы, что обеспечит ей бесперебойное энергоснабжение. Предполагаются поставки энергии и другим клиентам в регионе.

Источник изображения: ВМС США

Это не единственный проект строительства солнечных электростанций для питания дата-центров, но один из самых масштабных. Так, индийская AmpIn Energy Transition (ранее Amp Energy India) ввела в эксплуатацию солнечную электростанцию, компенсирующую потребление ЦОД AWS. Проект имеет общую мощность 100 МВт (в пике до 135 МВт). А Microsoft в прошлом году анонсировала строительство в США солнечных электростанций суммарной мощностью 2,5 ГВт.

NextEra Energy оценивает целесообразность перезапуска остановленной атомной электростанции Duane Arnold в Айове. Bloomberg сообщает, что руководство компании прямо заявило о том, что «чрезвычайно заинтересовано» в возвращении станции к жизни. Информация появилась на фоне роста в США спроса на электроэнергию — технологические компании строят ресурсоёмкие ЦОД.

В NextEra Energy подчёркивают, что у клиентов, в частности операторов дата-центров, интерес к восстановлению работы электростанции очень велик. При этом запросы есть и у других игроков рынка. Сообщается о рамочных соглашениях с двумя клиентами из рейтинга Fortune 50 на поставку 10,5 ГВт возобновляемой и иной энергии до 2030 года. Имена клиентов не называются, но подчёркивается, что это не технологические компании. Другими словами, энергодефицит носит общий характер и мало зависит от отрасли.

Источник изображения: NextEra Energy

600-МВт АЭС Duane Arnold была остановлена в 2020 году после того, как крупнейший заказчик решил отказаться от сотрудничества. После урагана в том же году станция была повреждена, из-за чего компания поспешила полностью прекратить её работу на два месяца раньше, чем планировалось.

Объект ввели в эксплуатацию ещё в 1974 году, поэтому АЭС опирается на более старые технологии чем те, что применяются на других станциях в США. Но это может оказаться преимуществом — по данным руководства компании, компоненты для станции «менее сложные», поэтому вернуть её в строй будет довольно просто. Тем не менее, как сообщают эксперты Jefferies & Co, возрождение АЭС всё равно обойдётся будет недешёвым. Более того, нет никаких гарантий, что затраты окупятся, поскольку АЭС повреждена, а в регионе активно и устойчиво развивается ветроэнергетика.

Это не первая АЭС, которую решено вернуть к работе на фоне роста спроса на электроэнергию. Не дремлют и конкуренты. В прошлом месяце Rival Constellation Energy анонсировала перезапуск АЭС Three Mile Island в Пенсильвании для поставки электричества дата-центрам Microsoft. Набирает силу и новый тренд по заключению соглашений со строителями малых модульных реакторов (SMR), но пока в коммерческой эксплуатации нет ни одного из них.

У майнеров биткоинов есть всего девять месяцев на то, чтобы подписать контракты с гиперскейлерами и компаниями в сфере ИИ, считают в аналитической компании JPMorgan, о чём сообщил ресурс Data Center Dynamics. По мнению аналитиков JPMorgan, для майнеров сейчас самое подходящее время, чтобы расширить сферу деятельности, поскольку традиционные ЦОД всё ещё испытывают трудности с поиском мощностей, подключений к энергосетям и масштабированием.

«Мы считаем, что у избранных майнеров есть около девяти месяцев, чтобы подписать выгодные сделки с несколькими хорошо финансируемыми ИИ-стартапами и гиперскейлерами, пока [остальные] дата-центры остаются в подвешенном состоянии, ожидая одобрения и/или подключения к энергосетям», — сообщили аналитики Реджинальд Л. Смит (Reginald L. Smith) и Чарльз Пирс (Charles Pearce) в отчёте, впервые опубликованном The Block. Они также отметили, что зарегистрированные в США майнеры биткоинов имеют доступ к более чем 5 ГВт электроэнергии, а ещё 6 ГВт находятся на разных стадиях освоения.

Источник изображения: Kanchanara / Unsplash

JPMorgan оценивает объём заказанных, но пока не реализованных ёмкостей ЦОД в более чем 12 ГВт, на одобрение и строительство которых может уйти до шести лет. В августе американская инвестиционная управляющая компания VanEck заявила, что майнеры биткоинов могут зарабатывать дополнительно $13,9 млрд/год благодаря партнёрству с компаниями в области ИИ.

Ряд криптомайнеров вовремя перешли на обслуживание ИИ. Так, CoreWeave полностью переключилась на поддержку ИИ/HPC-задач. Компания также подписала 12-летний контракт с майнинговой фирмой Core Scientific, в рамках которого последняя расширит ёмкости для удовлетворения потребности CoreWeave в ИИ-вычислениях. По словам Core Scientific, сделка принесёт ей за 12 лет $8,6 млрд. Ещё один игрок на рынке майнинга, Crusoe Energy, построит и сдаст в аренду Oracle крупный ИИ ЦОД. Oracle разместит там ИИ-кластеры и сдаст их в аренду Microsoft в интересах OpenAI. Hive Digital Technologies, Northern Data, Applied Digital, Iris Energy и другие майнеры теперь тоже уделяют всё больше внимания HPC/ИИ наряду со криптобизнесом.