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    不断增长的数据中心投资机会与趋势分析

    2023年03月14日 16:17:30   来源:Mckinsey

      根据麦肯锡的调研分析,数据中心需求的激增吸引了各类投资者的关注,以及越来越多的基础设施投资者。仅在美国市场,预计到 2030 年,需求(以功耗衡量,以反映数据中心可容纳的服务器数量)预计将从 2022 年的 17 吉瓦 (GW) 增长到 35 吉瓦 (GW) )。而且,美国约占全球市场的 40%。

      数据中心通常由托管企业和大公司(如云供应商、银行或电信公司)出于自身目的拥有和运营。前者出租空间,通常提供网络容量和电力,以及降低服务器温度的冷却设备,而租户自带 IT 设备。数据中心吸引了投资者的兴趣,通常是因为稳定的、类似公用事业的现金流和风险调整后的收益率。

      2021 年,共有 209 笔数据中心交易,总价值超过 480 亿美元,比 2020 年的交易价值 340 亿美元增长了约 40%。2022 年上半年,共有 87 笔交易,总价值为 240 亿美元。从 2015 年到 2018 年,私募股权买家占交易价值的 42%。从 2019 年到 2021 年,他们的份额增加到 65%,并在 2022 年上半年增加到 90% 以上。

      然而,有几个因素可能会限制这一趋势。首先,较高的利率会增加交易的融资成本,但这不仅限于数据中心。更具体地说,托管公司的市盈率和远期市盈率一直相对较高,这是由于私人投资者和热衷于扩张的托管公司为争夺日益减少的潜在收购目标而展开的竞争。

      此外,托管公司的营业利润率受到知名云供应商(包括亚马逊和谷歌)的压力。这些长期以来一直是托管公司的主要客户,但也继续拥有和建设自己的世界级数据中心。因此,他们签订的合同期限较短,而且通常在要求优惠租赁条件方面处于有利地位。此外,如果这一战略意味着托管公司将不再是数据中心的长期所有者和运营商,而是更类似于开发商,那么市场将为其他竞争者打开。例如,房地产公司可以越来越多地建造或出租空间供租户装备和使用。

      但这种可能性并不意味着数据中心行业缺乏创造价值的投资机会。如下图示,托管公司将继续在市场上占据强势地位。超大规模企业仍然需要它们来满足快速增长的需求,而小型企业则依赖于它们的专业服务。这有助于解释为什么三个投资集团竞相收购 Global Switch。

    不断增长的数据中心投资机会与趋势分析

      然而,许多投资者可能没有考虑到复杂价值链中的上游机会。数据中心有四个主要组成部分:设施本身;工业设备,包括机械、电气和管道 (MEP) 设备;IT硬件;以及软件。数据中心运营也有机会——设施和 IT 服务的管理,例如托管和基础设施即服务 (IaaS)。其他服务,例如电源和连接,也提供了机会。潜在投资遍及整个价值链,但在这四个领域需求特别高或创新特别有可能创造更大价值。可持续能源

      数据中心是能源消耗大户,一个超大规模数据中心的用电量相当于 80000 户家庭的用电量。因此,使数据中心可持续发展的压力很大,一些监管机构和政府正在对新建数据中心实施可持续性标准。这一发展为投资者提供了帮助数据中心确保无碳能源供应的机会。

      事实上,可再生能源的使用是超大规模企业战略的重要组成部分。得益于碳抵消,Apple、Google 和 Meta 等公司在 2020 年都实现了碳中和。他们和其他超大规模企业承诺到 2030 年只使用无碳能源。托管公司也面临压力,尤其是来自他们的一些客户,以实现可持续发展目标。一家超大规模公司的前高管告诉麦肯锡,托管公司的可持续发展记录是决定与哪些公司合作的重要考虑因素。

      为实现无碳能源目标,数据中心所有者正在与可再生能源供应商签署购电协议 (PPA)。 与此同时,面对供应短缺导致的价格飙升,超大型企业开始投资可再生能源电厂的建设。例如,在英国,亚马逊支持苏格兰电力公司的风电场,并购买其全部 50 兆瓦( MW) 输出。

      然而,如果把仅使用可再生能源作为目标,那么目前这些举措是远远不够的。 第一个问题是间歇性。太阳能仅在白天产生,而风能取决于天气,因此化石燃料供应通常补充可再生 PPA 的电力。 一种新兴的解决方案是“24/7”PPA,它致力于将每小时的用电量与无碳供应和非常重要的存储可再生能源相结合。

      然而,这些合同的价格更高,尤其是因为当前的存储技术非常昂贵。结合风能、太阳能和锂离子 (Li-ion) 电池存储的系统的平准化电力成本通常超过每兆瓦时 200 美元。 部署氢能和绿氨能源的长期存储解决方案可以将价格降至 100 美元以下,但这些技术仍处于相对较早的开发阶段。

      另外,备用电源也是一个问题,因为许多数据中心在停电期间仍在使用柴油发电机。锂离子电池是最先进的无碳备用解决方案,但长期使用起来会很昂贵。

      所有这些都为投资者提供了机会。 并非所有主机代管提供商都有规模通过购电协议或投资电厂来采购可再生能源。 拥有较小数据中心的投资者可以聚集他们的购买力来优化能源采购和存储。 一些人可能还会考虑投资可再生能源工厂,这些工厂可以为较小参与者组成的财团供电。

      其他潜在的技术和研发投资包括更稳定的可再生能源技术和资源(如地热能和波浪能),以促进零碳备用电源和存储解决方案。 投资者甚至可能会提出在他们拥有的数据中心试行新的解决方案。 冷却和能源消耗

      气候变化和不可预测的天气事件、数据中心脱碳的压力以及日益强大的计算机为数据中心的冷却和能效技术提供了投资机会。

      数据中心设备通常由数千台服务器组成,必须冷却才能高效工作。 事实上,数据中心的容量取决于它对服务器的冷却效果——服务器堆叠得越紧密,容量就越大。 因此,高效冷却是数据中心盈利能力的关键驱动力。 冷却约占数据中心能耗的 40%。因过热而停机的成本可能很高。

      冷却技术在过去十年中得到了迅速改进。大多数大型数据中心已经用行内或基于转子动力加热器的冷却设计取代了旧的类似空调的系统,这些系统使整个房间保持凉爽:服务器散发的热量被风扇带走,然后用水或制冷剂冷却。然而,还需要更好的性能,因为当今更先进的系统可能难以控制与全球变暖相关的温度。 例如,谷歌和甲骨文在去年夏天欧洲的热浪中都面临停机。

      更高的计算能力和创新的芯片设计也通过提高功率密度对冷却系统提出了更多要求:存储在机架中的设备的能耗。它们的平均功率密度在过去六到七年中翻了一番以上,并且还在继续上升。在特定的高性能环境中,单个机架的功率密度可高达 20 到 30 千瓦。 空间限制——尤其是城市地区较小的边缘计算数据中心——也提高了对具有更高功率密度的系统的需求。

      数据中心也需要更有效地使用能源。电源使用效率 (PUE)——数据中心计算设备使用的功率相对于其总能耗的数量——较 2007 年的水平大幅下降,但在过去十年中进展趋于平缓(如下图所示)。 即使是超大规模数据中心 部署先进的冷却设计和技术难以显着改善:例如,谷歌数据中心报告的 PUE 在过去七到八年中仅逐渐下降。

    不断增长的数据中心投资机会与趋势分析

      为应对这些挑战,企业正在开发和部署多项技术,包括浸入式冷却、人工智能和机器学习,以及余热的使用。 然而,要在研发和大规模部署方面取得进展,仍需要大量投资。 在某些情况下,可能需要跨价值链的协作:例如,将服务器浸没在冷却剂中的全浸入式冷却可能需要改变芯片封装; 服务器的形状因素; 建筑布局、材料和设计; 以及机电系统。 拥有数据中心资产的投资者可能会垂直整合价值链的组成部分,例如,投资一家冷却技术企业来验证概念和测试解决方案。 建造预制和模块化数据中心

      对新数据中心不断增长的需求也为零散的预制和模块化 (PFM) 行业创造了潜在的投资机会。根据 Synergy Research Group的数据,仅在 2022 年,超大规模企业就分配了约 90 亿美元用于建设更多容量——这一数字预计在 2030 年之前每年增长 4% 以上。 然而,此类计划也面临许多阻力:劳动力市场紧张、大宗商品价格波动、通胀高企以及供应链受限,因此自 2020 年以来,全球建筑项目的资本成本至少上涨了 6%。

      因此,超大规模企业越来越多地转向 PFM 解决方案,使部分建设过程能够在异地进行。 如果做得好,PFM 不仅可以缩短施工时间,还可以降低成本并提高安全性、质量和可持续性,因为更多的工作是在受控的制造环境中进行的。 一家企业最近将在欧洲建造一座 45 兆瓦设施的成本降低了 20%,并将建造时间从 17 个月缩短至 11 个月,方法是为建筑物使用预制组件,以及用于电气和冷却系统的模块化组件。

      有四种类型的预制或模块化解决方案: 结构和建筑构件的预制,例如混凝土梁、墙、板、外墙和预制地下涵洞 撬装机电设备:用于安装和连接机械、IT、电源和冷却组件和系统的金属机架 封闭的 MEP 模块,安装和连接相同类型的设备,但在机柜中 一体化数据中心:交钥匙数据中心,仅适用于 1.0 至 1.5 MW 的小型设施。

      一些企业为解决方案制造零件,而另一些企业则复制集成。 一些知名企业服务于广泛的行业; 一些则专门与数据中心运营商合作。 但是,一大批初创企业专注于这个行业的小部分。 因为,它们太小而无法为大公司服务,这抑制了需求。 PFM 组件制造商或集成商的投资者可以帮助这些公司扩大影响范围并提高规模经济。 边缘计算

      尽管企业正在迅速将大量工作转移到公共云上,但他们也越来越清楚不应该在那里存储什么。需要以极低延迟进行实时洞察的应用(例如自动驾驶)可能更好地在靠近数据源的地方进行。从公共云传输大量数据的成本也有利于边缘计算。数据隐私和法规也要求某些类型的数据存储在其起源点附近。

      所有这些都解释了边缘计算的潜在市场规模不断扩大的原因。根据IDC的数据,2022年,全球企业和服务提供商在边缘解决方案的硬件、软件和服务上的支出预计将达到1760亿美元(比2021年增长14.8%),2025年将达到2740亿美元。

      与数据中心相关的两类投资机会尤为突出。首先是房地产。边缘计算的需求必须从较小的数据中心得到满足,这些数据中心通常位于靠近客户的城市地区,而不是位于遥远地区的大型设施。其次是技术。边缘计算技术堆栈的组成部分(硬件、连接、平台和软件)并不新鲜。挑战在于如何在边缘部署和构建它们——例如,如何将人工智能功能带到那里,或者如何部署和管理平台。

      不足为奇的是,大型边缘提供商(如超级规模商、电信运营商和大型系统集成商)正在收购或投资该领域的初创企业。例如,2022年3月,T-Mobile向Spectro Cloud投资了4000万美元,以促进Kubernetes管理的创新。4月,谷歌Cloud收购了边缘计算管理专家MobiledgeX,旨在为边缘计算资产开发标准编排层。对数据中心感兴趣的私人投资者也可以考虑投资边缘技术。

      随着对数据中心需求的增加,投资于运营数据中心的公司和托管公司仍然是一种选择。然而,潜在的诱人机会存在于数据中心价值链的其他部分。投资者可以专注于单个元素(如绿色发电或浸没式冷却),也可以投资于元素交叉的地方——例如边缘数据中心的模块化解决方案,或无碳边缘数据中心。已经拥有数据中心资产的投资者也可以考虑垂直整合整个价值链的关键要素。

      在一些领域的投资活动,如为数据中心或冷却解决方案采购绿色能源,可能正在增加。然而,这些仍然离主流很远,还有相当大的未开发潜力。由于风险/回报概况不同于数据中心的收购,这些领域可能会吸引不同的投资者,这取决于他们的投资目标。由于数据中心现在在经济中扮演着如此重要的角色,因此考虑整个价值链是有意义的。

      资料来源:Mckinsey

      文章内容仅供阅读,不构成投资建议,请谨慎对待。投资者据此操作,风险自担。

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