Les contraintes de chaîne d'approvisionnement limitent la croissance des revenus parmi les plus grands développeurs du centre de données américaines – connu sous le nom d'hyperscaleurs – et menaçant les progrès des États-Unis dans l'innovation de l'intelligence artificielle, selon les récents appels de bénéfices de l'entreprise. Un approvisionnement limité de copeaux, d'électricité et de terres sous-tend ces défis. L'écosystème du centre de données doit comprendre comment évoluer et être flexible car ils fonctionnent à travers des contraintes.
Les États-Unis sont le leader mondial dans les centres de données avec 45% de tous les centres de données dans le monde par le décompte, mais ces contraintes émergentes font du maintien de ce qui est loin d'être certain.
Parallèlement aux besoins de longue date de l'immobilier et des équipements d'infrastructure des centres de données, l'électricité et l'eau deviennent des contributions clés pour permettre une croissance intensive. Cette nouvelle ère de la demande rapide du centre de données nécessite de reconnaître et de développer l'ensemble de l'écosystème, avec des opportunités pour toutes les personnes impliquées.
Les appels de revenus récents de plusieurs hyperscaleurs ont spécifiquement appelé la disponibilité de la technologie (puces et cartes mères), de l'électricité et des terres. Ci-dessous, nous examinons de plus près ces contraintes d'entrée.
Technologie
Les puces et les cartes mères semi-conductrices sont essentielles à l'évolutivité et à la puissance de traitement des centres de données. Cependant, leur fabrication est très concentrée et très segmentée, quelques entreprises dominant la conception, la fabrication et la production d'équipements essentiels. Des puces haute performance, bien que coûteuses, sont nécessaires en grande quantité pour répondre aux besoins de redondance des centres de données, ce qui entraîne un investissement en capital important.
Depuis 2020, les changements mondiaux dans le paysage géopolitique sont de plus en plus favorables aux modèles de production plus nationalistes, présentant des opportunités pour les sociétés d'équipement technologique. En réponse aux vulnérabilités de la chaîne d'approvisionnement et à l'importance stratégique de l'indépendance des semi-conducteurs, les États-Unis ont introduit la Chips and Science Act en 2022, allouant 280 milliards de dollars de financement pour renforcer la production intérieure, améliorer les performances des puces (à la fois en puissance de traitement et en efficacité énergétique), et Encouragez le développement de conceptions alternatives.
Malgré cet investissement substantiel, la création de fabrication de semi-conducteurs de construction a de longs délais de direction. La plupart des usines de fabrication financées par la Loi sur les puces ne devraient être pleinement opérationnelles qu'en 2028 ou 2029. Compte tenu de la croissance exponentielle des centres de données tirés par le boom de l'IA, l'écosystème technologique plus large doit évoluer en conséquence et mettre en œuvre des mesures d'efficacité pour soutenir la demande. D'autres percées et commercialisation de l'informatique quantique ne feraient qu'augmenter la demande de puces et d'infrastructures technologiques.
Électricité et eau
L'électricité est une dépendance critique pour les centres de données, et sécuriser suffisamment d'électricité est un problème croissant car les centres de données augmentent rapidement. Par exemple, PJM, l'opérateur de réseau responsable de l'alimentation de «Data Center Alley» dans le nord de la Virginie, projette une pénurie de capacité potentielle dès 2026. Avec cette pénurie, les constructeurs de centres de données dans les zones limitées à la capacité sont confrontés à des choix difficiles entre la vitesse à construire, la fiabilité et l'empreinte carbone.
Les autres sources d'énergie potentielles pour les hyperscaleurs comprennent:
- Énergie solaire / éolienne, qui sont sans émission mais pas encore fiables sans extension de batterie significative pour maintenir l'énergie lorsque le soleil ou le vent n'est pas disponible.
- De nouvelles centrales nucléaires, qui sont fiables et n'émettent pas de gaz à effet de serre, mais la dernière centrale nucléaire (Vogtle 3 et 4) a pris plus de 15 ans à construire. Les petits réacteurs modulaires sont prometteurs pour des délais plus courts, mais il est peu probable qu'il soit commercialement viable jusqu'au début des années 2030.
- Les usines de gaz naturel, qui sont fiables mais modérément à forte intensité de carbone (plus que les énergies renouvelables ou le nucléaire mais moins que le charbon) et peuvent prendre environ quatre à cinq ans pour se mettre en ligne.
Certains centres de données envisagent également des connexions directes («derrière le compteur») aux centrales électriques pour obtenir un accès plus rapide à l'énergie et / ou améliorer l'économie du projet, mais ils doivent toujours se connecter au réseau pour la résilience contre les pannes de leur principale source d'alimentation.
Les centres de données adoptent également le refroidissement en eau des puces à mesure que la densité des serveurs et des puces a augmenté, ce qui rend la climatisation traditionnelle moins efficace. En conséquence, les services publics d'eau locaux desservant de grands centres de données doivent investir des millions de dollars de capitaux pour augmenter leur capacité de manipulation de l'eau. Certains gouvernements locaux incluent le financement de ces mises à niveau des accords pour attirer de grands centres de données. La demande en eau crée également des opportunités pour les entreprises qui fournissent des solutions pour une consommation ou un traitement d'eau plus efficace.
Immobilier
La disponibilité des terres appropriées pour les installations est également clé de la croissance des centres de données. Les grands centres de données américains ont toujours été sur les marchés principaux tels que la Virginie du Nord, l'Oregon, Phoenix et Dallas / Fort Worth, avec la proximité des grands échanges Internet, suffisamment d'électricité et d'eau, une exposition limitée aux risques environnementaux / catastrophes naturelles et à la main-d'œuvre disponible.
À mesure que ces emplacements de base deviennent saturés, les développeurs de centres de données recherchent des emplacements alternatifs qui répondent toujours aux exigences clés mais avec plus de disponibilité des terres et des coûts de terre et d'exploitation plus bas. Pendant ce temps, le paysage réglementaire de l'État évolue avec les législateurs dans plusieurs États planifiant et proposant des factures visant à garantir que les centres de données paient leur juste part des factures d'énergie et dans certains cas fixant des objectifs de consommation d'énergie renouvelable pour les clients des centres de données.
Plats à emporter
Alors que les fournisseurs de centres de données et les dirigeants de l'IA cherchent à construire rapidement de nouvelles installations pour augmenter la capacité, il est évident que leur destin repose sur la croissance et le succès de l'ensemble de l'écosystème. La planification stratégique, l'innovation et la résilience de la chaîne d'approvisionnement seront cruciales pour répondre à la demande croissante et se préparer à la prochaine vague. Les organisations devraient considérer les actions clés suivantes:
- L'évaluation de leurs capacités (ou contraintes) à faire évoluer rapidement leur entreprise à répondre à la demande croissante des centres de données et à identifier les opportunités pour augmenter la capacité, tout en naviguant dans l'environnement des taux d'intérêt plus élevé et plus long et plus le coût du capital.
- Les organisations dont les chaînes d'approvisionnement chevauchent les centres de données doivent examiner leurs besoins d'approvisionnement essentiels (produits, services et partenaires) et envisager des alternatives en prévision de moins de disponibilité et de coût plus élevé à mesure que la demande augmente.
- Identifier les incitations et programmes gouvernementaux (par exemple la loi sur les puces) du gouvernement fédéral, étatique ou local que les organisations peuvent utiliser pour obtenir un financement ou d'autres avantages qui peuvent améliorer l'économie du projet.
