МИРОВОЙ РЫНОК ОХЛАЖДЕНИЯ ЦЕНТРОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ БУДЕТ РАСТИ НА 10,2% В ГОД

Изображение: DC Studio/Freepik

Мировой рынок охлаждения центров обработки данных вырастет почти до $50 млрд к 2034 году. Как отмечается в отчёте Global Market Insights Inc., среднегодовой темп роста (CAGR) составит 10,2%. Рынок охлаждения центров обработки данных находится на переломном этапе, обусловленном взрывным ростом высокоплотных вычислительных нагрузок на системы искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений. Жидкостное охлаждение становится обязательным стандартом для удовлетворения этих экстремальных тепловых требований, вытесняя традиционные воздушные системы. Ключевым фактором успеха и конкурентоспособности является интеграция ИИ для оптимизации охлаждения и приверженность экологической устойчивости —снижение коэффициента эффективности использования энергии (Power Usage Effectiveness — PUE) и рекуперация тепла. Признанные лидеры рынка укрепляют свои позиции через стратегические приобретения в области жидкостного охлаждения (например, Schneider Electric, Johnson Controls), что указывает на вероятную консолидацию рынка вокруг комплексных, умных и масштабируемых решений.

Мировой рынок охлаждения центров обработки данных по оценкам составлял $18,4 млрд в 2024 году. Ожидается, что рынок вырастет с $20,8 млрд в 2025 году до $49,9 млрд в 2034 году, демонстрируя CAGR в 10,2%. Индустрия ЦОД переходит от традиционного воздушного охлаждения к технологиям жидкостного охлаждения из-за роста рабочих нагрузок, связанных с искусственным интеллектом и высокопроизводительными вычислениями (HPC — High-Performance Computing). Системы прямого охлаждения чипа и иммерсионного охлаждения теперь справляются с плотностями стоек, превышающими от 50 до 120 кВт, что позволяет эффективно эксплуатировать новейшую вычислительную инфраструктуру.

Крупные мировые компании, такие как Microsoft, Google и Meta, начали внедрять системы жидкостного охлаждения для своих операций с ИИ. Это знаменует переход от тестирования к полномасштабной эксплуатации. Эти изменения обусловлены тем, что тепловые нагрузки GPU выросли с 300 Вт в 2017 году до более чем 1200 Вт в ожидаемых в 2024 году чипах NVIDIA Blackwell.

Оптимизация на основе ИИ меняет подходы ЦОД к управлению тепловой эффективностью. Системы, контролируемые Google DeepMind, добились сокращения энергопотребления на охлаждение до 40%. Это демонстрирует, как прогнозные алгоритмы могут повышать производительность при одновременном снижении эксплуатационных расходов. Эти умные решения становятся нормой в работе ЦОД с высокой плотностью. Индустрия ЦОД переходит от традиционного воздушного охлаждения к технологиям жидкостного охлаждения из-за роста рабочих нагрузок ИИ и НРС. Периферийные узлы работают в различных средах и нуждаются в гибких системах терморегулирования, способных поддерживать надёжную производительность в небольших помещениях и удалённых районах.

На рабочие нагрузки ИИ и машинного обучения приходится почти 35% общего роста рынка, а на проекты цифровой трансформации — около 28%. Увеличение объёмов генерации данных, распространение облачных технологий и удалённые операции стимулируют потребность в эффективной, устойчивой и масштабируемой инфраструктуре охлаждения в ЦОД по всему миру.

Тенденции рынка

Индустрия охлаждения ЦОД претерпевает значительные изменения по мере того, как технологии жидкостного охлаждения становятся обычным явлением. Плотность мощности стоек почти удвоилась с 5 кВт до 8–10 кВт. Рабочие нагрузки ИИ теперь потребляют от 30 до 120 кВт на стойку. Традиционные системы на основе воздуха больше не могут удовлетворить этот спрос. В результате многие гипермасштабные и корпоративные объекты переходят на жидкостные системы охлаждения.

Прямое жидкостное охлаждение чипа становится лучшим выбором для ведущих технологических компаний. NVIDIA теперь рекомендует жидкостное охлаждение для своей архитектуры GPU. Этот метод использует холодные пластины, которые могут отводить более 1500 Вт на сокет. Эта технология поддерживает стабильную температуру для процессоров и GPU с высокой мощностью. Она также снижает потребление энергии и повышает надёжность системы.

Иммерсионное охлаждение, включая однофазные и двухфазные варианты, становится популярным в средах с высокой плотностью. Однофазное погружение предполагает размещение серверов в диэлектрической жидкости для прямого отвода тепла. Двухфазные системы полагаются на испарение для повышения эффективности. Такие компании, как Submer, Green Revolution Cooling и LiquidStack, лидируют в крупномасштабных внедрениях и партнёрствах с 2024 по 2025 год.

Искусственный интеллект меняет подходы к оптимизации охлаждения, позволяя осуществлять управление в реальном времени и гибкое управление. Система ИИ на основе DeepMind от Google достигла сокращения потребления энергии на охлаждение на 40% благодаря прогнозной оптимизации.

Эти системы анализируют данные с тысяч датчиков для динамической корректировки заданных значений, выполнения прогнозного обслуживания и поддержания пиковой производительности в сложных системах охлаждения.

Экологическая устойчивость также стимулирует инновации в системах охлаждения, поскольку ЦОД стремятся сократить 30-40% энергии, используемой для охлаждения. Широкое распространение получают рекуперация отработанного тепла, хладагенты с низким ПГП (потенциалом глобального потепления) и стратегии циклической экономики. Скандинавские рынки лидируют благодаря политике, требующей повторного использования тепла. Эти политики задают тенденцию для глобальных стандартов устойчивости в технологиях охлаждения нового поколения.

Сегмент BFSI (банковские и финансовые услуги) является крупнейшей областью применения, занимая в 2024 году около 22% рынка. Рост BFSI обусловлен быстрой цифровизацией и системами платежей в реальном времени, требующими высокопроизводительного охлаждения для постоянной надёжности. В то же время сектор ИТ и телекоммуникаций демонстрирует сильный рост благодаря облачным услугам и расширению рабочих нагрузок ИИ и 5G. В здравоохранении также растёт спрос из-за цифровых записей и ИИ-диагностики, что требует систем со строгим контролем температуры и резервированием. Секторы производства и энергетики нуждаются в надёжных и энергоэффективных решениях для поддержки промышленного IoT и технологий цифровых двойников в сложных условиях.

Региональный анализ

США доминировали на рынке охлаждения ЦОД в Северной Америке с долей около 89% и сгенерировали $6,3 млрд дохода в 2024 году. Американский рынок растёт благодаря большому количеству гипермасштабных объектов — более 1000 действующих по всей стране. Эти центры представляют более 45% от общей мощности обработки данных Северной Америки и нуждаются в эффективных решениях охлаждения для поддержания энергоэффективности.

Ведущие поставщики облачных услуг, такие как Google, Microsoft, Meta и Amazon, в совокупности тратят миллиарды на модернизацию охлаждения. Они внедряют задние дверные теплообменники и системы «жидкость-чип». Эти улучшения сократили потребление энергии на вычислительную единицу примерно на 25% в более новых объектах.

Нормативные стимулы, сосредоточенные на поддержании эффективности использования энергии (PUE) ниже 1,2, также формируют рыночные стратегии. Многие штаты США предоставляют налоговые льготы для устойчивой инфраструктуры, поощряя предприятия заменять старые воздушные системы на гибридное и прямое жидкостное охлаждение для соответствия мандатам по эффективности.

Ожидается, что рынок охлаждения ЦОД в Германии будет испытывать устойчивый рост в период с 2025 по 2034 год. Более 60% немецких ЦОД проводят модернизацию, ориентированную на устойчивость. Они приооритизируют решения для охлаждения, которые могут сократить потребление энергии до 30%.

В Берлине, Франкфурте и Мюнхене расположено более 500 действующих ЦОД. Многие из них подключены к системам централизованного теплоснабжения, которые повторно используют избыточное тепло. Около 40% крупных немецких ЦОД теперь используют рекуперацию отработанного тепла для снабжения местных жилых и коммерческих систем отопления.

Немецкий закон об энергоэффективности требует, чтобы все новые ЦОД достигли минимального PUE в 1,3 к 2027 году. Это правило ускоряет использование жидкостного охлаждения и непрямого испарительного охлаждения по всей стране.

Германия также инвестирует в исследования и разработки технологий охлаждения, которые поддерживают использование возобновляемой энергии. С 2022 года федеральное финансирование в размере более €150 млн поддержало инновации в иммерсионном и заднем дверном охлаждении. Это снижает операционные выбросы, сохраняя при этом эффективность высокопроизводительных вычислений в гипермасштабных и корпоративных объектах.

Ожидается, что рынок охлаждения ЦОД в Китае также будет испытывать быстрый рост. Рынок Поднебесной насчитывает более 800 крупномасштабных ЦОД по всей стране. Усилия правительства по цифровой трансформации и цель углеродной нейтральности подталкивают операторов к использованию эффективных систем охлаждения, которые могут сократить потребление энергии до 25%.

Крупные операторы, такие как Alibaba, Tencent и Huawei, активно инвестируют в иммерсионные и жидкостные технологии охлаждения. Ожидается, что к 2025 году более 40% новых гипермасштабных ЦОД в КНР будут включать жидкостное охлаждение для повышения производительности высокоплотных вычислений.

Разнообразный климат Китая, от влажных южных провинций до сухих северных регионов, увеличивает потребность в гибких конструкциях охлаждения. Более 60% новых объектов используют гибридное охлаждение, которое сочетает испарительные и воздушно-вспомогательные методы для поддержания тепловой эффективности в различных средах.

Инициатива китайского правительства «Данные Востока, Вычисления Запада» поощряет создание новых зелёных центров обработки данных во внутренних провинциях. Эти центры используют возобновляемую энергию и новые методы охлаждения для снижения годовых значений PUE с 1,6 до почти 1,2.

Также быстро растёт рынок Бразилии. В настоящее время действует более 250 объектов, в основном в Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро. Растущие инвестиции в облачную инфраструктуру и цифровую трансформацию повышают спрос на энергоэффективные и экологически чистые системы охлаждения.

Тропический климат страны со среднегодовыми температурами выше 25°C увеличивает потребность в жидкостных и гибридных технологиях охлаждения. Более 45% новых ЦОД теперь используют системы с водяным или испарительным охлаждением для обеспечения стабильности в условиях высокой влажности.

Ключевые компании, такие как ODATA, Ascenty и Equinix, увеличивают мощности с помощью модульных систем охлаждения. Эти обновления улучшили средний PUE с 1,7 до 1,3, демонстрируя лучшую эффективность и соблюдение глобальных передовых практик.

Местные исследования и партнёрства с университетами способствуют инновациям в оптимизации охлаждающих жидкостей и повторном использовании отработанного тепла. Эти усилия направлены на снижение затрат на электроэнергию до 20%. Это поможет Бразилии стать ведущим центром обработки данных в Латинской Америке.

ОАЭ становятся важным центром обработки данных на Ближнем Востоке, с более чем 70 действующими объектами по состоянию на 2024 год. Этот рост обусловлен национальными программами цифровой трансформации и значительными инвестициями от крупных компаний, таких как Amazon, Microsoft и Oracle.

Экстремальная погода с летними температурами, превышающими 45°C, делает необходимыми эффективные системы охлаждения. Более 50% новых ЦОД в ОАЭ теперь используют жидкостные или гибридные системы охлаждения.

Устойчивость является основным направлением плана ОАЭ по росту ЦОД. Правительственные программы, такие как инициатива UAE Net Zero 2050, поощряют использование зелёных технологий охлаждения. В результате до 40% новых проектов теперь включают системы охлаждения, работающие на возобновляемой энергии.

Свободные зоны, такие как Dubai Silicon Oasis и Khalifa Industrial Zone в Абу-Даби, предлагают инфраструктурные преимущества. Они включают доступ к сетям холодной воды и эффективным системам HVAC. Это повысило средние уровни PUE по объектам примерно до 1,35.

Партнёрства с международными поставщиками технологий охлаждения стимулируют инновации. Совместные проекты между компаниями ОАЭ и мировыми фирмами направлены на сокращение энергопотребления, связанного с охлаждением, на 25%.