Смерть географії дата-центрів: чому традиційні ринки не виживуть в еру ШІ

Оновлено 11 грудня 2025 року

Оновлення за грудень 2025: Попит на електроенергію дата-центрів США зросте з 33 ГВт (2024) до 120 ГВт до 2030 року — майже вчетверо за шість років. Північна Вірджинія та Фінікс стикаються з критичними обмеженнями електроенергії та води. Dominion Energy визнає, що потужність мережі не може задовольнити попит. Нові лінії електропередач потребують 7-10 років на отримання дозволів. Наявність електроенергії тепер визначає вибір місця розташування більше, ніж традиційні фактори.

Північна Вірджинія має більше потужностей дата-центрів, ніж будь-який інший ринок на Землі. Компанії десятиліттями будували там, тому що щільність оптоволокна, близькість до клієнтів і знайомство з регуляторним середовищем робили це очевидним вибором. Фінікс піднявся на подібній логіці: сприятливий податковий режим, доступна земля та достатня підключеність до електромережі.

Обидва ринки готові втратити наступне десятиліття.

Розбудова інфраструктури ШІ вимагає електроенергії в масштабах, які існуюча географія дата-центрів не може забезпечити. Попит на електроенергію дата-центрів США зросте з 33 ГВт у 2024 році до 120 ГВт або більше до 2030 року — майже вчетверо за шість років.¹ Жодна мережа не була спланована для цього. Традиційні ринки стикаються з жорсткими фізичними обмеженнями, які жодні інвестиції не можуть подолати в необхідні терміни. Організації, які продовжують будувати в Північній Вірджинії та Фініксі, роблять стратегічні помилки, на виправлення яких знадобляться роки.

Ринки-переможці 2030 року будуть визначатися наявністю електроенергії, а не тим, де дата-центри існують сьогодні. Ядерні потужності, відновлювана генерація в масштабі та резерв мережі матимуть більше значення, ніж маршрути оптоволокна та близькість до клієнтів. Географія має пережити найдраматичніший перерозподіл з моменту заснування галузі.

Чому традиційні ринки стикаються з критичними обмеженнями

Північна Вірджинія побудувала своє домінування на конкретному наборі переваг: близькість до федеральних клієнтів, щільність оптоволоконних з'єднань та екосистема кваліфікованої робочої сили й допоміжних послуг. Ці переваги створили ефект маховика, де кожен новий об'єкт робив ринок привабливішим для наступного.

Попит на електроенергію зламав цей маховик.

Dominion Energy, основна енергетична компанія, що обслуговує Північну Вірджинію, публічно визнала, що потужність мережі не може встигати за попитом дата-центрів.² Нова інфраструктура передачі вимагає 7-10 років на отримання дозволів і будівництво. Підстанції потребують 3-5 років. Крива попиту перевищує терміни створення інфраструктури вдвічі або більше. Компанії можуть отримати землю та дозволи на будівництво в Північній Вірджинії швидше, ніж електроенергію.

Фінікс стикається з паралельними обмеженнями з додатковими ускладненнями. Мережа округу Марікопа була побудована для обслуговування житлових і комерційних навантажень з передбачуваними добовими патернами. Дата-центри вимагають постійної базової потужності з щільністю, яку житлова інфраструктура ніколи не передбачала.

Доступність води ускладнює проблему способами, які рідинне охолодження не вирішує повністю. Традиційне охолодження дата-центрів споживає 1,8-4,0 літри води на кВт·год IT-навантаження.³⁵ Об'єкт потужністю 100 МВт з випарним охолодженням споживає 300-500 мільйонів галонів на рік — еквівалент 3 500 середніх домогосподарств. Криза підземних вод в Арізоні змусила округ Марікопа обмежити нову житлову забудову в районах без гарантованого 100-річного водопостачання.³⁶

Дата-центри піддаються дедалі більшій перевірці. Фінікс схвалив об'єкти, що споживають 765 мільйонів галонів підземних вод на рік — еквівалент 5% житлового водоспоживання міста лише від кількох дата-центрів.³⁷ Оператори тепер мають конкурувати за права на воду разом із житловими забудовниками, сільським господарством і виробництвом. Політичне середовище стає менш сприятливим, оскільки вода стає визначальним обмеженням регіону.

Рідинне охолодження зменшує, але не усуває споживання води. Системи прямого охолодження чипів все ще потребують відведення тепла, часто через градирні, що випаровують воду. Системи сухого охолодження із замкненим контуром, що усувають споживання води, вимагають більше енергії та працюють менш ефективно в літню спеку Фінікса. Компроміс існує незалежно від підходу до охолодження. Нові об'єкти стикаються з довшими термінами погодження та вищими витратами на права на воду, яких не існувало п'ять років тому.

Ринки, що домінували у 2010-х, оптимізувалися під обмеження 2010-х. Оптоволоконний зв'язок мав значення, коли дані потрібно було передавати на короткі відстані до користувачів. Вартість нерухомості мала значення, коли об'єкти працювали на 5-10 кВт на стійку. Ринки праці мали значення, коли операції вимагали великих місцевих команд.

Інфраструктура ШІ перевертає ці пріоритети. Дані подорожують зі швидкістю світла; додаткові кілька сотень миль оптоволокна додають одноцифрові мілісекунди затримки, які більшість робочих навантажень не може виявити. Вартість нерухомості стає похибкою округлення, коли одна стійка споживає 100+ кВт. Операції дедалі більше централізуються у віддалений моніторинг, зменшуючи важливість місцевих ринків праці.

Наявність електроенергії стає єдиним обмеженням, що має значення, і традиційні ринки мають її менше, ніж потрібно.

Фізика, що змушує географічний перерозподіл

Перехід від традиційних обчислень до ШІ фундаментально змінює відносини між дата-центрами та електричними мережами.

Дата-центр епохи 2020 року, що виконував корпоративні робочі навантаження, споживав можливо 20-30 МВт на повній потужності. Підключення до мережі в такому масштабі, хоча й не тривіальне, вписувалося в горизонти планування та резерви потужностей більшості основних ринків. Енергетична компанія могла прийняти нове навантаження в 30 МВт з відносно незначними інвестиціями в мережу.

Кластер для навчання ШІ епохи 2025 року потребує 100-300 МВт для одного об'єкта.⁴ Цифри стають більшими. Запланований кампус Microsoft у Вісконсіні споживатиме 1 ГВт.⁵ Проект Stargate передбачає об'єкти, що вимагають 1-5 ГВт кожен.⁶ Окремі будівлі споживатимуть більше електроенергії, ніж невеликі міста.

Жодна існуюча мережа не може поглинути такі навантаження без масивних інвестицій у інфраструктуру. Трансформаторів, ліній електропередач і генеруючих потужностей, необхідних для обслуговування об'єктів гігаватного масштабу, просто не існує на більшості ринків. Їх будівництво займає більше часу, ніж компанії зі ШІ готові чекати.

Фізика передачі електроенергії обмежує рішення. Електроенергія зазнає втрат, пропорційних відстані та обернено пропорційних напрузі. Високовольтна передача зменшує втрати, але вимагає дорогої інфраструктури. Практично великі споживачі електроенергії повинні розташовуватися поблизу джерел генерації або приймати витрати та складність виділених ліній передачі.

Дата-центри ШІ переміщуються до джерел електроенергії, а не очікують, що джерела електроенергії дійдуть до них. Географічні наслідки глибокі.

Де існує електроенергія

Ринки, що домінуватимуть в інфраструктурі ШІ до 2030 року, мають спільну характеристику: надлишкові генеруючі потужності, які існуючі клієнти повністю не використовують.

Квебек пропонує гідроелектроенергію за одними з найнижчих тарифів у Північній Америці — приблизно $0,05/кВт·год для великих промислових споживачів порівняно з $0,10+ у Вірджинії.⁷ Масивна гідроінфраструктура провінції генерує більше електроенергії, ніж споживає Квебек, створюючи доступні потужності для експорту або нових великих навантажень. Холодний клімат зменшує витрати на охолодження. Політичне середовище вітає інвестиції в дата-центри.

Гіперскейлери це помітили. Google оголосив про розширення на $735 мільйонів у Богарнуа в 2024 році.²⁴ Microsoft виділив $1,3 мільярда на кілька інвестицій у Квебек.²⁵ Amazon продовжує розширювати свій монреальський регіон. Hydro-Québec повідомляє про 3 000+ МВт доступних потужностей спеціально для розвитку дата-центрів — достатньо для живлення об'єктів, на підключення яких Вірджинії знадобилося б десятиліття.²⁶ Квебек захопить значну частку інфраструктури ШІ, яка інакше потекла б на ринки США.

Південний схід США поєднує існуючу ядерну генерацію з регуляторним середовищем, сприятливим для розвитку нової ядерної енергетики. Блоки 3 і 4 АЕС Vogtle в Джорджії представляють перше нове ядерне будівництво в США за десятиліття.⁸ Tennessee Valley Authority експлуатує сім ядерних реакторів з 9 000 МВт доступних потужностей для економічного розвитку.²⁷ Територія обслуговування Duke Energy включає значну ядерну генерацію. Georgia Power пропонує фіксовані 20-річні тарифи для великих промислових клієнтів — такий вид довгострокової цінової визначеності, якої потребують інвестори в інфраструктуру ШІ.²⁸

Капітал тече відповідно. Meta розширила свій кампус у Джорджії з інвестиціями понад $800 мільйонів.²⁹ Google виділив $1 мільярд на розширення в Теннессі.³⁰ QTS, Digital Realty і Equinix розширили свою присутність на ринку Атланти. Південний схід може запропонувати базове навантаження електроенергії, яке ринки з переривчастою відновлюваною енергією не можуть.

Скандинавські країни забезпечують оптимальну комбінацію для інфраструктури ШІ з рідинним охолодженням: відновлювана енергія в масштабі (переважно гідро- та вітрова), природно холодна температура навколишнього середовища, що зменшує споживання енергії на охолодження, стабільне регуляторне середовище та надійний зв'язок з європейськими ринками.⁹

Досвід говорить чітко. Meta побудувала свій перший дата-центр за межами США в Лулео, Швеція, саме заради переваг електроенергії та охолодження.³¹ Google розширив свій об'єкт у Гаміні, Фінляндія, до потужності понад 1 ГВт.³² Microsoft виділив багатомільярдні інвестиції по всьому Скандинавському регіону.³³ Середня ефективність використання енергії (PUE) у скандинавських об'єктах становить 1,15 порівняно з 1,4+ глобально — 20% перевага в ефективності, що накопичується щорічно.³⁴ Регіон працює на 100% відновлюваній енергії як стандарт, а не як преміум-опція. Норвегія, Швеція та Фінляндія захоплять європейські інвестиції в інфраструктуру ШІ, які інакше могли б розміститися на традиційних ринках, як-от Франкфурт, Лондон чи Амстердам.

Ісландія представляє крайній випадок з геотермальною енергією, що забезпечує безвуглецеву базову електроенергію за цінами, конкурентними з будь-яким ринком у світі.¹⁰ Ізоляція створює проблеми затримки для застосунків реального часу, але добре працює для навчальних робочих навантажень, де затримка не має значення. Ісландія виросте з нішевої цікавинки до значущого ринку інфраструктури ШІ.

Ці ринки мають спільну характеристику — вони вирішили проблему електроенергії до того, як прийшла хвиля попиту на ШІ. Вони мали надлишкові генеруючі потужності з історичних причин, не пов'язаних з дата-центрами. Ця історична випадковість стає стратегічною перевагою.

Чому повітряне охолодження вже мертве для інфраструктури ШІ

Вимоги до термічного управління обладнанням ШІ роблять традиційне повітряне охолодження застарілим, і це застарівання прискорює географічний перерозподіл.

GPU NVIDIA Blackwell розсіюють приблизно 1 200 ватів на чип під повним навантаженням.¹¹ Стійка, що містить вісім GPU GB200, споживає понад 100 кВт. Кластери для навчання наближаються до 150 кВт на стійку. Повітря не може відводити тепло при такій щільності достатньо ефективно, щоб підтримувати робочі температури чипів.

Фізика проста. Повітря має низьку теплопровідність і низьку теплоємність порівняно з рідинами. Відведення 150 кВт тепла повітрям вимагає масивних об'ємів повітряного потоку, що створюють власні енергетичні витрати та проблеми шуму. Підхід не масштабується.

Пряме рідинне охолодження чипів, де холодні пластини, прикріплені до процесорів, циркулюють воду або спеціалізований теплоносій, працює з щільністю стійок до приблизно 80-100 кВт.¹² Технологія працює з існуючими конструкціями дата-центрів з фальшпідлогою і вимагає менш радикальних змін інфраструктури, ніж повне занурення.

Понад 100 кВт на стійку імерсійне охолодження стає необхідним. Сервери повністю занурюються в діелектричну рідину, що поглинає тепло безпосередньо від усіх компонентів.¹³ Однофазне занурення тримає рідину рідкою протягом усього процесу; двофазне занурення дозволяє рідині кипіти на поверхнях компонентів, драматично збільшуючи ефективність теплопередачі.

Поточна встановлена база відображає минуле, а не майбутнє. Середня щільність стійок у світі залишається лише 12 кВт.¹⁴ Менше 10% дата-центрів експлуатують будь-яке імерсійне охолодження.¹⁵ Ця статистика описує об'єкти, побудовані для робочих навантажень, які більше не представляють вектор зростання.

Нове будівництво, орієнтоване на ШІ, за замовчуванням використовує інфраструктуру рідинного охолодження. Питання не в тому, чи розгортати рідинне охолодження, а яке

[Контент скорочено для перекладу]