Investire in data center sicuri

L'ascesa delle applicazioni di Intelligenza Artificiale (IA) fa crescere la domanda di potenza di calcolo e capacità di archiviazione. Per aziende, individui e governi è fondamentale che tutti questi dati vengano elaborati e archiviati in modo sicuro. Ciò si traduce in un aumento della domanda di data center avanzati; a nostro parere, tale domanda presenta interessanti opportunità di investimento, sia nei data center stessi che nell'infrastruttura su cui si basano.

I data center sono diventati cruciali per soddisfare la crescente richiesta dell'infrastruttura necessaria per gestire l'enorme carico di lavoro dell'IA. Negli ultimi dieci anni, gli sviluppatori hanno costantemente aumentato la capacità dei nuovi data center in colocation (che ospitano server e reti di varie aziende in una struttura condivisa) e hyperscale, appositamente progettati per soddisfare le enormi esigenze in termini di dimensioni e alte prestazioni delle grandi aziende tecnologiche e dei fornitori di servizi cloud.

Il bisogno di capacità sempre maggiori aumenterà ulteriormente con l'ascesa dell'IA generativa (GenAI), che porterà a un nuovo ciclo di spese in conto capitale (capex) da parte delle aziende attive nell'hyperscale e richiederà sostanziali investimenti nelle infrastrutture dei data center per diversi anni a venire. Per continuare a memorizzare le informazioni in modo sicuro, l'infrastruttura dei data center dovrà evolversi per far fronte alla potenza aggiuntiva richiesta dall'IA e garantire che i dati non vadano persi a causa di surriscaldamenti, interruzioni di corrente o incendi.

Addestramento vs inferenza

Esistono due modelli chiave di IA, ognuno dei quali pone requisiti distinti ai data center:

• Addestramento dell'IA: costruzione di un modello in grado di riconoscere schemi e fare previsioni sulla base dei dati di input. Può essere eseguito in modo efficace all'interno di un ambiente relativamente isolato, in quanto meno sensibile alla latenza. L'addestramento dell'IA può essere effettuato utilizzando un data center situato in un'area rurale e che, quindi, beneficia di costi inferiori per il terreno edificabile.
  
• Inferenza IA: che genera previsioni o risultati partendo dalle conoscenze acquisite dai dati di input (ad esempio ChatGPT). Richiede prestazioni eccezionali e una latenza minima in modo da consentire l'interazione in tempo reale tra utenti finali e applicazioni. Un ottimo esempio di struttura adatta all'inferenza IA in grado di soddisfare tali rigorosi requisiti è un data center situato in un ambiente urbano.
  

Al momento sono i modelli di addestramento dell'IA a essere sulla bocca di tutti. Tuttavia, riteniamo che il potenziale maggiore per gli operatori in colocation sia offerto dal campo dell'inferenza IA. Il relativo mercato disponibile potrebbe rivelarsi circa 10-15 volte più grande di quello dell'addestramento dell'IA.Wells Fargo, Generative AI Brings Opportunity to Data Centre Future La densità di potenza necessaria ai data center per l'inferenza è la metà di quella per l'addestramento dell'IA e, probabilmente, dovrà essere replicata in 20-30 sedi in tutto il mondo. 

Consumo energetico: un ostacolo da superare per i data center

La costruzione di data center si trova ad affrontare due sfide critiche: la disponibilità di aree edificabili e i vincoli energetici. Ne consegue una domanda di gran lunga superiore all'offerta disponibile, una tendenza che prevediamo continuerà nel prossimo futuro.

La disponibilità di energia elettrica è particolarmente problematica poiché gli impianti sono in genere attrezzati per gestire aumenti lineari della domanda, mentre il rapido incremento richiesto dai data center per l'IA rappresenta una sfida unica (si veda Fig. 1). Nel 2023, il consumo energetico del mercato globale dei data center ha raggiunto i 60 GW. Si prevede che questo valore raddoppierà a 122 GW entro il 2027, il che rappresenta un tasso di crescita annuale composito (CAGR) di circa il 20%.Stime di Morgan Stanley Research

L'adozione di applicazioni basate sull'IA è una delle ragioni principali dell'impennata della domanda energetica dei data center. La densità energeticaLa densità energetica si riferisce alla quantità di energia consumata o richiesta per unità di spazio all'interno della struttura. Misura la quantità di energia necessaria per far funzionare server, sistemi di raffreddamento e altre apparecchiature in relazione all'area disponibile. dei server per l'IA è significativamente superiore a quella dei tradizionali server a unità di elaborazione centrale (CPU). Dipendono infatti da server a unità di elaborazione grafica (GPU), che richiedono una potenza cinque volte superiore ai server a CPU tradizionali e generano, a loro volta, una quantità di calore cinque volte maggiore.Vertiv Capital Market Day 2023

Si stima che, nei prossimi 15 anni, l'IA arriverà a consumare l'80% dell'energia a disposizione dei data center, rendendo così l'accesso all'energia un fattore distintivo.Report sugli utili T2 2023 di Marc Ganzi, CEO di DigitalBridge Group

Attualmente, la densità di potenza media dei data center è di circa 10 kW per rack. Il fatto che le applicazioni di IA richiedano una maggiore densità di potenza a causa dell'uso dei GPU significa che la media prevista per i data center hyperscale arriverà nei prossimi anni fino a 40-50 kW per rack.JLL, Data Centres 2024 Global Outlook

Con l'aumento dell'adozione dell'IA, gli operatori dei data center dovranno aggiornare la loro infrastruttura elettrica (ovvero la gestione dell'energia dalla rete elettrica locale al chip), ma questa implementazione potrebbe richiedere diversi anni. Un modo per velocizzare il processo è costruire in aree in cui l'infrastruttura necessaria esiste già, anche se ciò comporta l'adeguamento o la sostituzione di strutture esistenti.

Il futuro della progettazione dei data center

Il maggiore consumo energetico richiederà anche un numero maggiore di condizionatori (HVAC, apparecchiature di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria) visto l'aumento del calore generato. I data center dovranno quindi investire anche nei loro sistemi termici (ovvero di raffreddamento e gestione del flusso d'aria).

Le applicazioni di IA generano infatti un calore notevole ed è necessario che i data center mantengano temperature operative ottimali per prevenire guasti all'hardware e garantire prestazioni affidabili.

Oggi, la maggior parte dei data center utilizza il raffreddamento ad aria. Tuttavia, la crescente densità dei server sta superando le capacità di raffreddamento dei sistemi ad aria, limitata a 15-25 kW per rack, soglia oltre la quale perdono efficacia.The Green Grid Di pari passo all'aumento della densità di potenza oltre questo limite, gli operatori dovranno iniziare a prendere in considerazione le tecnologie di raffreddamento a liquido come opzione più fattibile.

Fino a poco tempo fa, le tecniche di raffreddamento localizzate hanno permesso la progettazione di data center in grado di tenere il passo con i requisiti di densità di potenza. Per rispondere alla superiore densità di rack necessaria alla GenAI, ora l'attenzione maggiore è su soluzioni di raffreddamento a liquido su larga scala, sebbene molti operatori di data center non stiano ancora cambiando i loro progetti di base che ritengono in grado di soddisfare i requisiti attuali dell'IA. Con la crescita dell'integrazione della GenAI nella nostra vita quotidiana, ci aspettiamo una maggiore attenzione alle problematiche del raffreddamento e all'adeguamento degli impianti più vecchi.

Di conseguenza, il mercato disponibile totale (TAM) per la gestione termica a liquido dei data center potrebbe aumentare di circa cinque volte nei prossimi cinque anni (Fig. 2). Le aziende che forniscono sistemi di raffreddamento o le relative attrezzature potrebbero quindi costituire investimenti interessanti.

L'importanza di sistemi di raffreddamento efficaci per la sicurezza dei data center è stata evidenziata dall'incendio in un data center di Strasburgo nel 2021, che ha bloccato milioni di siti web (compresi quelli governativi) e ha comportato una perdita sostanziale di dati.

Vento favorevole al settore

Abbiamo avuto un assaggio della crescita della domanda già nel 2023, un periodo senza precedenti nella storia dei data center. L'anno scorso, infatti, il volume di noleggio globale è aumentato di oltre 6 gigawatt (GW), la maggior parte dei quali (4-5 GW circa) nel Nord America.Wells Fargo, Data Centre Demand Hits New Heights in Q4 2023 Industry Flash Tale volume è raddoppiato rispetto a quello registrato nel 2022 (che aveva già segnato un record storico) ed è stato pari a quasi otto volte quello osservato nel 2019.Wells Fargo, Data Centre REITs: 2024 Outlook

I limiti dell'offerta e la forte domanda hanno a loro volta spinto gli operatori dei data center ad aumentare i canoni di noleggio. Dopo l'aumento annuo dei canoni del 18,6% nel 2023, gli esperti immobiliari di CBRE prevedono un altro aumento percentuale a doppia cifra nel 2024 (Fig. 3).

Nei prossimi anni, il settore dei data center vedrà una crescita esponenziale, dovuta principalmente all'ampia adozione delle tecnologie di IA. Questa crescita è trainata in primo luogo dalla necessità di un'ampia capacità di elaborazione dei dati e di un'infrastruttura informatica ad alte prestazioni. A ciò si aggiunge l'aumento della domanda di soluzioni di raffreddamento efficaci (come il raffreddamento a liquido) per garantire l'affidabilità e l'efficienza dell'hardware per IA.

Le aziende di data center in grado di adattare e scalare la propria infrastruttura in modo da soddisfare queste esigenze in continua evoluzione saranno nella posizione migliore per sfruttare la diffusione dell'IA. Le aziende che adotteranno questi cambiamenti e coglieranno questa opportunità possono svolgere un ruolo fondamentale nel plasmare il futuro dell'innovazione e nel garantire la sicurezza dei dati che archiviano.

I data center svolgono un ruolo fondamentale nella protezione degli asset critici per le aziende, cosa che li rende un segmento interessante nell'universo di investimento della strategia Security di Pictet Asset Management.