Исследование компании Omdia показало, что рынок готовых модульных дата-центров (PMDC) и микро-ЦОД к 2027 году достигнет $11,7 млрд. По данным пресс-службы компании, пик спроса придется на 2023–2024 гг., причиной стремительного роста спроса станет бум ИИ-технологий.

Рынок готовых, заранее собранных на производстве ЦОД включает как отдельные, так и многомодульные конструкции, которые могут выполнять как единичные функции (энергоснабжение, охлаждение), так и составлять ЦОД целиком. В Omdia рассчитывают, что в 2027 году объём продаж PMDC составит $8,6 млрд.

Крупнейшей категорией считаются предсобранные модули питания, их сбыт растёт самыми быстрыми темпами — в сравнении со всеми другими модулями, продажи которых тоже отслеживаются Omdia. Основным фактором роста является то, что именно в таких модулях нуждаются как новые, так и действующие ЦОД, требующие увеличения энергетической ёмкости.

Источник изображения: Omdia

Модульные микро-ЦОД (micro-DC) состоят или из одного или нескольких модулей, последние обычно поставляются уже в собранном состоянии. В Omdia прогнозируют, что их продажи составят в 2027 году $3,1 млрд. Такие объекты, по данным экспертов компании, подходят как облачным провайдерам, так и корпоративным клиентам. В Omdia утверждают, что подобные ЦОД на много стоек изначально использовались гиперскейлерами — предварительная сборка вдали от места установки ускоряла ввод в эксплуатацию на целевой территории. Подобные решения внедрялись как минимум с 2018 года.

Лидером на рынке PMDC является Huawei, за ней следуют Schneider Electric и Veritiv. В Северной Америке крупнейшими вендорами подобных решений являются Johnson Controls, Schneider Electric и M.C. Dean, в Западной Европе — Vertiv и Rittal, а Huawei — в Азии и Океании, а также на рынке Европы, Ближнего Востока и Африки (EMEA) в целом. Что касается рынка модульных микро-ЦОД, он гораздо более насыщеннее вендорами благодаря довольно низкому порогу вхождения. Впрочем, из здесь лидирует Huawei, ненамного от которой отстают Vertiv и DTCT.

В Omdia ожидают, что инновации в PMDC и micro-DC продолжатся. Акцент будет сделан на повышении энергетической плотности для того, чтобы обеспечить в новых ЦОД использование серверов с ресурсоёмким ИИ-оборудованием. В первую очередь ожидаются новые решения в сфере интеграции систем жидкостного охлаждения (СЖО) и аккумуляторов. В июне Omdia прогнозировала, что основной нагрузкой в ЦОД станут ИИ-приложения, которые подстегнут рост расходов на серверы.

Armada, стартап из Сан-Франциско (Калифорния, США), специализирующийся на разработке решений для периферийных вычислений, объявил об успешном раунде финансирования на $40 млн, который возглавил M12 (венчурный фонд Microsoft). С момента выхода в прошлом году из скрытого режима (stealth mode) стартап уже привлёк с учётом этой суммы более $100 млн инвестиций.

В рамках инвестиционной сделки решения Armada появятся в маркетплейсе Azure Marketplace. Как сообщил стартап, это позволит клиентам Azure придерживаться выделенного бюджета на использование решений Armada и сделает его технологию «более доступной, чем когда-либо».

Armada предлагает защищённые автономные модули ЦОД Galleon в стандартных 20″ и 40″ грузовых контейнерах, которые включают три и шесть стоек соответственно, платформу управления устройствами и вычислениями Edge и приложения Edge/AI, специально разработанные для использования на периферии и работающие локально или в облаке.

Также Armada предлагает Commander Connect, комплексную платформу для мониторинга и управления IIoT-активами, включая терминалы Starlink, собственно ЦОД Galleon и другие подключённые устройства, такие как дроны, датчики, камеры и транспортные средства. Её основное назначение — предоставить доступ к интернету и облегчить удалённое или локальное управление экосистемой через «единое окно».

Источник изображения: Armada

Как сообщает Armada, «используя надёжную инфраструктуру Azure, Commander Connect предлагает беспрецедентную масштабируемость, безопасность и производительность для периферийных вычислений корпоративного уровня». Стоимость использования Commander Edge начинается от $450 тыс./год, Commander Connect — $50 тыс./год.

Ранее Armada объявила о партнёрстве с Halliburton, Pivotel, Edarat и Skydio, а также подписала соглашение с ближневосточной фирмой Edarat Group, занимающейся инженерным консалтингом в области ЦОД и облачных сервисов, о развёртывании 10 модулей Galleon в Персидском заливе и на Ближнем Востоке, уточняет DatacenterDynamics. При этом у Microsoft есть собственное предложение в этой области — микро-ЦОД Azure MDC в 40″ контейнере.

По мере роста энергопотребления ЦОД развиваются и решения, способные компенсировать ущерб окружающей среде. Network World сообщает, что компании Hewlett Packard Enterprise (HPE) и датская Danfoss запустили серию усовершенствованных модульных дата-центров, позволяющих использовать тепло, генерируемое в процессе их работы, в любых целях. За основу была взята система утилизации «мусорного» тепла, применяемая в штаб-квартире Danfoss в Дании.

По данным Международного энергетического агентства (IEA), к 2026 году ИИ-индустрия будет потреблять на порядок больше электроэнергии, чем в 2023 году. Дата-центры всегда вырабатывали много тепла, причём по мере роста вычислительных мощностей растёт и отдача тепловой энергии. Поэтому HPE и датская инжиниринговая компания Danfoss создали готовое решение в рамках HPE IT Sustainability Services — модульную систему Data Center Heat Recovery.

Решение включает модульный дата-центр HPE (Modular Data Center) — компактный контейнер с высокой плотностью размещения оборудования с прямым жидкостным охлаждением, который, как заявляют в HPE, может быть развёрнут практически везде и позволит снизить общее потребление энергии на 20 %. Danfoss же предоставила модули отбора тепла для его передачи ближайшим зданиям и промышленным объектам. Безмасляные компрессоры Turbocor повышают эффективность систем охлаждения ЦОД при оптимистичном сценарии на целых 30 %.

Источник изображения: Danfoss

Выгода для пользователей очевидна, говорят компании, поскольку захваченное тепло позволяет не генерировать его специально. В HPE даже предложили измерять сэкономленное тепло в «негаваттах», т.к. затраты на его генерацию в данном случае отрицательны. С учётом огромных объёмов потребляемого ЦОД электричества, экономия 30 % энергии может стать существенной.

Впрочем, технология имеет определённые ограничения и пригодится не всем. Если обогревать окружающие здания нет необходимости, то никакой экономии энергии и не будет. Подобные технологии уже активно применяют как в Северной Америке, так и в Европе и других регионах. Особенно эффективны они в странах с прохладным климатом. Впрочем, такие системы пока довольно дороги, а иногда и вовсе не имеют смысла по целому ряду причин, в том числе экономических.

Корпорация Microsoft, по сообщению Datacenter Dynamics, прекратила развитие проекта Natick по созданию подводного ЦОД. Причины данного решения не уточняются. Но редмондский гигант говорит, что полученные наработки и знания в перспективе найдут применение в других областях.

Microsoft запустила инициативу Natick ещё в 2013 году, а в 2018-м развернула тестовую платформу у побережья Шотландии. Идея подводного дата-центра заключается в том, что оборудование функционирует на дне моря, где температура постоянна и достаточно низка.

Концепция Natick доказала свою надёжность. В рамках тестирования только шесть серверов из 855 столкнулись со сбоями. Для сравнения: на суше в кластере из 135 машин из строя вышли восемь за аналогичный период эксплуатации. Более низкий процент отказов серверов в подводном ЦОД может объясняться стабильной температурой окружающей среды. Другая причина заключается в том, что Natick был заполнен инертным азотом, а не кислородом.

Источник изображения: Microsoft

В 2020 году Microsoft продемонстрировала Natick третьего поколения, но после этого корпорация практически не делилась информацией о проекте. И вот теперь Ноэль Уолш (Noelle Walsh), глава облачного подразделения Microsoft Cloud Operations + Innovation (CO+I), заявила, что компания пока не собирается строить подводные дата-центры. «Моя команда работала над проектом, и он подтвердил жизнеспособность. Мы узнали много нового о работе ниже уровня моря, вибрации и воздействиях на серверы. В дальнейшем мы применим эти знания в других областях», — сказала Уолш.

В 2021 году Microsoft открыла некоторые из запатентованных технологий, которые были применены в Natick. Компания подчёркивает, что продолжит использовать проект в качестве исследовательской платформы «для изучения, тестирования и проверки новых концепций, касающихся надёжности и устойчивости ЦОД». Вместе с тем фактическая эксплуатация таких объектов прекращена.

Нужно отметить, что идею дата-центров на морском дне развивают и другие компании. Это, в частности, китайская HiCloud Data Center Technology (подразделение Highlander), которая создаёт коммерческий подводный ЦОД у побережья города Санья (о. Хайнань). А Subsea Cloud занимается разработкой глубоководных дата-центров.

Компании Phantom Space и Assured Space Access договорились о сотрудничестве для создания облачного сервиса в космосе. По данным Datacenter Dynamics, облако Phantom Cloud будет служить резервным хранилищем данных для сторонних космических аппаратов и упростит передачу информации на Землю.

В рамках соглашения Assured Space разработает и построит телекоммуникационное оборудование для 66 спутников группировки Phantom Cloud. Партнёры будут совместно работать над созданием, запуском и эксплуатацией новой группировки. В результате предполагается сформировать сеть, к которой смогут получать доступ другие спутники для трансляции данных на Землю в режиме реального времени. В соцсети X сообщалось, что облако Phantom Cloud должно стать «AWS для космоса», обеспечивая M2M-коммуникации и комбинируя соответствующие услуги с вычислениями и облачным хранилищем на орбите.

Источник изображения: Phantom Space

Более того, по словам одного из основателей и главы Phantom Space Джима Кантрелла (Jim Cantrell), который участвовал в создании SpaceX, компании хотят обеспечить базовую функциональность наземных телекоммуникационных станций непосредственно в космосе. Предполагается, что проект станет дополнением группировки Starlink, но его участники будут уделять приоритетное внимание межмашинным коммуникациям, а не людей.

По некоторым данным, Phantom Space на сегодня привлекла $27,7 млн инвестиций. Помимо разработки спутников она создаёт и космические аппараты, способные нести грузы различных типов.

Идея не вполне уникальна. Космос привлекает всё большее внимание операторов ЦОД и облачных компаний. Например, в марте сообщалось, что Lumen Orbit намерена развернуть над Землёй сеть собственных ЦОД, а стартап Aethero намерен стать «Intel или NVIDIA в космической индустрии», создавая защищённые от экстремальных условий компьютеры.

По сообщению Datacenter Dynamics, первый дата-центр EdgeCloudLink (ECL) емкостью 1 МВт развернут для поставщика облачных услуг Cato Digital в Маунтин-Вью, Калифорния. Строительство объекта финансировалось Molex и Hyperwise, общая сумма инвестиций составила $7 млн. В ECL заявили, что ее модульные ЦОД спроектированы с нуля для высокоплотного размещения ускорителей, спрос на которые стимулирует рост генеративных ИИ-нагрузок. При этом дата-центры ECL имеют нулевой выброс CO₂.

Для снижения стоимости и сроков развертывания модульные дата-центры могут быть построены с использованием 3D-принтеров. По словам CEO и основателя компании Юваля Бачара (Yuval Bachar), компания намерена печатать модульные конструкции на 3D-принтере за пределами площадки для размещения, поскольку это наиболее экологичный способ. Для более крупных проектов ECL может развернуть множество модульных ЦОД суммарной ёмкостью до 100 МВт, причём в течение всего 12 месяцев. Кроме того, компания предлагает свои решения по модели ЦОД-как-услуга, в этом случае она управляет построенным дата-центром от имени клиента.

Источник изображения: ECL

Энергия поступает от водородных топливных элементов, расположенных в каждом ЦОД. Вода, получающаяся в результате их работы, направляется на охлаждение оборудования. Используются теплообменники на задних дверях стоек (RDHx). Нагретая вода может использоваться для других нужд. Каждая стойка имеет мощность от 5 до 75 кВт, а в будущем при использовании прямого жидкостного охлаждения мощность можно довести до 125 кВт. ECL утверждает, что ее дата-центры имеют PUE 1,05 и могут быть развернуты практически в любом месте. ВОЛС-подключение при необходимости компания берёт на себя. Также отмечается, что ЦОД ECL имеют низкий уровень шума.

Источник изображения: ECL

Критики дата-центров, работающих на водороде, говорят, что они не так уж эффективны, поскольку сейчас добывать водород экономически выгоднее с использованием ископаемого топлива, так что итоговая экологичность подобных проектов находится под вопросом. Тем не менее, ECL намерена в течение года с небольшим развернуть 100–150 МВт для своих заказчиков, уточняет Fierce Network. По словам компании, её решения могут быть на треть и более дешевле в сравнении с традиционными дата-центрами.

Оператор глубоководных дата-центров Subsea Cloud предложил потенциальным клиентам оценить возможности своего ЦОД в течение 90 дней. Как сообщает The Register, так компания пытается привлечь новых пользователей — если в последние три года дорогостоящие испытания проводились индивидуально, то теперь доступ к необычным дата-центрам упростится.

В Subsea заявляют, её дата-центры имеют на 40 % меньше углеродных выбросов, а операционные расходы для клиентов на 30 % меньше в сравнении с наземными ЦОД. Наконец, затрат энергии и воды на охлаждение вовсе нет. Изюминка Subsea Cloud в том, что компания предлагает не просто подводные, а именно глубоководные (до 3000 м) решения. В 2022 году компания сообщала о внедрении первого коммерческого подводного проекта в районе Порт-Анджелеса (штат Вашингтон), дополнительные ЦОД планировалось развернуть в Мексиканском заливе и Северном море.

Источник изображения: Subsea Cloud

В рамках Project OTTO компания предложит протетсировать возможности своего ЦОД недалеко от юго-западного побережья Норвегии. Первая фаза стартует в октябре. Участникам будут доступны тестовые периоди длительностью 30, 60 и 90 дней. При этом поучаствовать в тестировании можно только один раз — за исключением случаев, когда потенциальные клиенты захотят значительно изменить аппаратную составляющую своего оборудования, что потребует дальнейших тестов. О стоимости тестирования ничего не говорится, но компания предупреждает, что в случае отказать подписать соглашение о дальнейшем развёртывании мощностей продление тестирования не будет доступно.

Базовый модуль Subsea Cloud представляет собой ёмкость размерами 6,1 × 2,6 м, практически тех же габаритов, что и стандартный 20-футовый контейнер — в нём можно разместить до 16 стоек мощностью до 150 кВт каждая (суммарно до 1,5 МВт) или 826 серверов. Для охлаждения используется погружная СЖО. Компания может предоставить клиентам и собственные серверы. В целом конфигурация ЦОД рассчитана на высокоплотное размещение энергоёмких систем, например, для ИИ- и HPC-нагрузок. Срок службы модуля составляет 25–30 лет.

Источник изображения: Subsea Cloud

Подводные ЦОД пытаются внедрять не впервые. Microsoft в течение нескольких лет развивала Project Natick. Этот проект был признан успешным, но коммерциализировать компания его не стала в отличие от аналогичного проекта Highlander в Китае. Одним из сдерживающих клиентов факторов является отсутствие лёгкого доступа к оборудованию в подводных дата-центрах. По словам Subsea Cloud на то, чтобы добраться до модуля и заменить или обслужить серверы, уйдёт 4–16 часов.

В Subsea Cloud рассчитывают на сотрудничество с офшорными ветряными электростанциями — это обеспечит подводным ЦОД удобный доступ к возобновляемой энергии. Кроме того, компания намерена подключать свои подводные кампусы непосредственно к подводным ВОЛС. При этом в компании подчёркивают, что общая стоимость обслуживания значительно ниже, чем у обычных ЦОД. Правда, сама же говорит, что экономически целесообразно развёртывание не менее 20 модулей.

Стартап Lumen Orbit анонсировал раунд инвестиций, в ходе которого планируется привлечь $2,4 млн на строительство космических дата-центров. По данным Datacenter Dynamics, компания надеется развернуть сотни низкоорбитальных спутников с ускорителями на базе GPU, способных выполнять роль распределённого ЦОД для других космических аппаратов — во многих случаях отпадёт необходимость отправки данных на Землю.

По словам главы компании Филипа Джонстона (Philip Johnston), миссия Lumen заключается в запуске группировки орбитальных дата-центров для периферийных вычислений в космосе. Прочие спутники будут отправлять такому космическому ЦОД «сырые» данные на ИИ-обработку, после которой уже готовые результаты будут переправляться на Землю. Это позволит сэкономить пропускную способность космических каналов связи и избежать дорогостоящей переправки массивов данных туда-обратно, да ещё и с высокой задержкой.

Компания рассчитывает разместить 300 спутников на высоте около 315 км. Тестовый 60-кг экземпляр намерены отправить уже в мае 2025 года с помощью ракеты SpaceX Falcon 9. Стартап сотрудничает с Ansys и Solidworks, уже подписано несколько меморандумов о взаимопонимании на сумму более $30 млн и даже есть первый потенциальный клиент, который готов опробовать систему в тестовом режиме. Через полгода после теста планируется запустить восемь спутников, а ещё через полгода должны появиться пять орбитальных «колец».

Источник изображения: NASA

Lumen стала последней в ряду компаний, желающих разместить вычислительные мощности на орбите. Axiom Space планирует запустить ЦОД на своей космической станции в 2026 году, а NTT и SKY Perfect JSAT уже в 2025 году надеются развернуть спутники для хранения и обработки данных. Крупную вычислительную систему-буксир Blue Ring намерена запустить Blue Origin, но в этом случае речь идёт уже о геосинхронном, а не низкоорбитальном проекте. Концепцию внеземных ЦОД изучают и в Евросоюзе, а ESA сотрудничает с Intel и Ubotica в работе над ИИ-кубсатом PhiSat-1.

Калифорнийская Liquidstar позаботится об обеспечении удалённых сообществ — как сообщает CleanTechnica, модульные микро-ЦОД серии Waypoint обеспечат дадут местным жителям воду, электричество и интернет. Новый ЦОД Waypoint заработал в Таджуре (Джибути). Его установили в августе 2023 года, а функционировать он начал ещё в прошлом октябре.

Это уже третий объект на счету стартапа — компания поставляет не требующие подключения к электросетям ЦОД в форм-факторе транспортных контейнеров с дополнительными солнечными модулями питания. Их пользователи получают доступ к аккумуляторам, чистой воде и интернету Starlink, при этом часть ресурсов добывается буквально «из воздуха».

Источник изображения: Liquidstar

В компании утверждают, что контейнеры могут обеспечивать электричеством благодаря сдаваемым в аренду аккумуляторам более 80 домохозяйств, получать до 100 л воды в день из атмосферного воздуха с помощью специального генератора, интегрированного с системой кондиционирования вычислительных мощностей и погружной СЖО. Доступ в интернет могут получить до 1,2 тыс. человек. Заодно компания предлагает в аренду электровелосипеды, которые заряжаются от Waypoint.

Liquidstar работает над проектом в Джибути совместно с USAID и местным Министерством энергетики. Состояние Waypoint будет отслеживаться в течение двух лет для оценки жизнеспособности подобных ЦОД. Изначально Liquidstar планировала заниматься майнингом криптовалют с помощью Waypoint, параллельно обеспечивая некоторыми благами местные сообщества. Начальными инвестициями компанию обеспечили Mistletoe, TechStars, Flori Ventures, The Edgeof и Startupbootcamp Australia. На сегодня стартап привлёк около $1 млн.

Источник изображения: Liquidstar

После испытания прототипа в 2021 году Liquidstar развернула модули Waypoint в индонезийской деревне на 40 домохозяйств, а также на территории колледжа на Ямайке. Как сообщают представители стартапа, успех подобных проектов является важной вехой — доказано, что можно управлять микро-ЦОД в отдалённых местностях, параллельно обеспечивая жителей интернетом и водой. В дальнейшем планируется протестировать использование «мусорного» тепла для очистки воды.

Как утверждает Liquidstar, на сдаче в аренду аккумуляторов ($0,30/день за модуль ёмкостью 250 Вт·ч), предоставлении местным жителям доступа в интернет и вычислительным ресурсам ЦОД, а также перепродаже «углеродных кредитов», получаемых благодаря использованию солнечных элементов питания, каждый микро-ЦОД может приносить до $45 тыс./год, окупаясь за два года.

Американская Lonestar Data Holdings провела финальную фазу тестов ЦОД-технологий будущего с помощью лунного посадочного модуля Odysseus («Одиссей»), относительно успешно добравшегося до Луны. Datacenter Dynamics напоминает, что эксперимент провели в рамках миссии IM-1 компании Intuitive Machines.

Lonestar передала тексты Декларации независимости и Конституции США с Земли на Луну, а также текст Билля о правах и некоторые данные для штата Флорида. Декларацию отправляли на Odysseus неоднократно — сначала во время полёта к Луне, потом при выходе на окололунную орбиту. Эти тесты были ориентированы на проверку надёжности передачи и хранения данных.

Следующая миссия, тоже при участии Intuitive Machines, предусматривает размещение на Луне небольшого ЦОД. Речь идёт о проекте IM-2, который получит специальный SSD-модуль ёмкостью 8 Тбайт и единственную ПЛИС Microchip PolaFire SoC. Этот комплекс станет первым лунным дата-центром Lonestar, хотя и очень простым. Компания намерена проверить, как подобная СХД поведёт себя в экстремальных условиях на поверхности спутника Земли.

Изображение: Intuitive Machines

Впрочем, до реализации IM-2 ещё далеко, особенно с учётом технических проблем, которые привели к не вполне удачному выполнению миссии IM-1, на участие в которой Lonestar привлекла немалые средства. Хотя на первом этапе при посадке проблемы удалось частично решить, позже выяснилось, что посадочный модуль опрокинулся, но смог передать некоторые данные, в том числе связанные с миссией Lonestar. В компании сообщили о «непревзойдённом коммерческом успехе» и даже открытии новой эпохи лунных проектов.