Las limitaciones de la cadena de suministro están limitando el crecimiento de los ingresos entre los mayores desarrolladores de centros de datos de EE. UU., conocidos como hiperescaladores, y amenazando el progreso de Estados Unidos en la innovación de la inteligencia artificial, según las recientes llamadas de ganancias de la compañía. Un suministro limitado de chips, electricidad y tierra subyace a estos desafíos. El ecosistema de los centros de datos necesita descubrir cómo escalar y ser flexible a medida que trabaja con restricciones.
Estados Unidos es el líder mundial en centros de datos, con el 45% de todos los centros de datos a nivel mundial, pero estas limitaciones emergentes hacen que mantener esa ventaja esté lejos de ser seguro.
Junto con las necesidades de bienes raíces y equipos de infraestructura de los centros de datos desde hace mucho tiempo, la electricidad y el agua se están convirtiendo en insumos clave para permitir un crecimiento cada vez más intenso. Esta nueva era de rápida demanda de centros de datos requiere reconocer y hacer crecer todo el ecosistema, con oportunidades para todos los involucrados.
Las recientes llamadas de ganancias de múltiples hiperescaladores mencionaron específicamente la disponibilidad de tecnología (chips y placas base), electricidad y tierra. A continuación, analizamos más de cerca esas restricciones de entrada.
Tecnología
Los chips semiconductores y las placas base son clave para la escalabilidad y la potencia de procesamiento de los centros de datos. Sin embargo, su fabricación está muy concentrada y segmentada, y unas pocas empresas dominan el diseño, la fabricación y la producción de equipos esenciales. Los chips de alto rendimiento, aunque caros, se requieren en grandes cantidades para satisfacer las necesidades de redundancia del centro de datos, lo que resulta en una importante inversión de capital.
Desde 2020, los cambios globales en el panorama geopolítico favorecen cada vez más modelos de producción más nacionalistas, lo que presenta oportunidades para las empresas de equipos tecnológicos. En respuesta a las vulnerabilidades de la cadena de suministro y a la importancia estratégica de la independencia de los semiconductores, Estados Unidos introdujo la Ley de CHIPS y Ciencia en 2022, asignando 280.000 millones de dólares en fondos para impulsar la producción nacional, mejorar el rendimiento de los chips (tanto en potencia de procesamiento como en eficiencia energética) y fomentar el desarrollo de diseños alternativos.
A pesar de esta importante inversión, el desarrollo de la capacidad de fabricación de semiconductores tiene largos plazos de entrega. No se espera que la mayoría de las plantas de fabricación financiadas por la Ley CHIPS estén en pleno funcionamiento hasta 2028 o 2029. Dado el crecimiento exponencial de los centros de datos impulsado por el auge de la IA, el ecosistema tecnológico en general debe escalar en consecuencia e implementar medidas de eficiencia para sostener la demanda. Nuevos avances y comercialización en computación cuántica solo aumentarían la demanda de chips e infraestructura tecnológica.
Electricidad y agua
La electricidad es una dependencia crítica para los centros de datos, y asegurar suficiente electricidad es un problema cada vez mayor a medida que los centros de datos se amplían rápidamente. Por ejemplo, PJM, el operador de red responsable de alimentar el "callejón de los centros de datos" en el norte de Virginia, proyecta una posible escasez de capacidad ya en 2026. Con esta escasez, los constructores de centros de datos en áreas con capacidad limitada se enfrentan a decisiones difíciles entre la velocidad de construcción, la confiabilidad y la huella de carbono.
Otras posibles fuentes de energía para los hiperescaladores incluyen:
- Energía solar y eólica, que están libres de emisiones, pero aún no son confiables sin una expansión significativa de la batería para mantener la energía cuando el sol o el viento no están disponibles.
- Las nuevas centrales nucleares, que son fiables y no emiten gases de efecto invernadero, pero la última central nuclear (Vogtle 3 y 4) tardó más de 15 años en construirse. Los reactores modulares pequeños prometen plazos más cortos, pero es poco probable que sean comercialmente viables hasta principios de la década de 2030.
- Las plantas de gas natural, que son fiables pero moderadamente intensivas en carbono (más que las energías renovables o la nuclear, pero menos que el carbón) y pueden tardar aproximadamente cuatro o cinco años en entrar en funcionamiento.
Algunos centros de datos también están buscando conexiones directas ("detrás del medidor") a las plantas de energía para obtener un acceso más rápido a la energía y/o mejorar la economía del proyecto, pero aún deben conectarse a la red para resistir los cortes de su fuente de energía principal.
Los centros de datos también están adoptando el enfriamiento de chips a base de agua a medida que la densidad de servidores y chips ha aumentado, lo que hace que el aire acondicionado tradicional sea menos efectivo. Como resultado, las empresas locales de servicios de agua que prestan servicios a grandes centros de datos tienen que invertir millones de dólares de capital para aumentar su capacidad de manejo de agua. Algunos gobiernos locales están incluyendo fondos para tales actualizaciones en acuerdos para atraer grandes centros de datos. La demanda de agua también está creando oportunidades para las empresas que brindan soluciones para un consumo o procesamiento de agua más eficiente.
Bien inmueble
También es clave para el crecimiento de los centros de datos la disponibilidad de terrenos adecuados para las instalaciones. Históricamente, los grandes centros de datos de EE. UU. han estado en mercados clave como el norte de Virginia, Oregón, Phoenix y Dallas/Fort Worth, con proximidad a los principales puntos de intercambio de Internet, suficiente electricidad y agua, exposición limitada a riesgos ambientales/desastres naturales y mano de obra disponible.
A medida que estas ubicaciones principales se saturan, los desarrolladores de centros de datos buscan ubicaciones alternativas que aún cumplan con los requisitos clave, pero con más disponibilidad de tierra y menores costos de tierra y operaciones. Mientras tanto, el panorama regulatorio estatal está evolucionando con legisladores en varios estados que planean y proponen proyectos de ley destinados a garantizar que los centros de datos paguen su parte justa de las facturas de energía y, en algunos casos, establecer objetivos de uso de energía renovable para los clientes de centros de datos.
Conclusiones
A medida que los proveedores de centros de datos y los líderes de IA buscan construir rápidamente nuevas instalaciones para aumentar la capacidad, es evidente que su destino depende del crecimiento y el éxito de todo el ecosistema. La planificación estratégica, la innovación y la resiliencia de la cadena de suministro serán cruciales para satisfacer la creciente demanda y prepararse para la próxima ola. Las organizaciones deben considerar las siguientes acciones clave:
- Evaluar su capacidad (o limitaciones) para escalar rápidamente su negocio para satisfacer la creciente demanda de los centros de datos e identificar oportunidades para aumentar la capacidad, mientras navegan por el entorno de tasas de interés más altas durante más tiempo y el mayor costo de capital.
- Las organizaciones cuyas cadenas de suministro se superponen con los centros de datos deben revisar sus necesidades críticas de suministro (productos, servicios y socios) y considerar alternativas en previsión de una menor disponibilidad y un mayor costo a medida que aumenta la demanda.
- Identificar incentivos y programas gubernamentales (por ejemplo, la Ley CHIPS) del gobierno federal, estatal o local que las organizaciones pueden utilizar para obtener fondos u otros beneficios que puedan mejorar la economía del proyecto.