超大规模计算市场规模和份额

超大规模计算市场分析

2025年超大规模计算市场规模为788.7亿美元，到2030年将攀升至2234.9亿美元，复合年增长率为23.16%。生成式人工智能工作负载、主权云法规和企业云优先要求之间的紧密结合，加速了从传统服务器机房向能够承载数千兆瓦负载的液冷、GPU 密集园区的转变。运营商通过垂直集成的扩建来应对，从而缩短供应链、提高每瓦性能并降低总体拥有成本。基于小芯片的处理器、现场可再生能源和热再利用系统等创新提高了投资资本回报率，同时增强了可持续发展能力。与此同时，一级地铁的电网瓶颈和严格的用水规则刺激了向二级市场的扩张，并促进了浸入式和直接芯片冷却的采用

全球超大规模计算市场趋势和见解

生成 AI 工作负载对 GPU 的爆炸性需求

模型训练基础设施的突然横向扩展（例如 xAI 在几个月内从 10 万个 GPU 跃升至超过 100 万个 GPU）迫使运营商重新设计围绕高密度机架、光学互连和液体冷却回路的园区。专门构建的 AI 集群（例如 Meta 的 Cerebras 部署）可将推理速度提高 18 倍，凸显了专业化的性能优势。 ^{[1]Cerebras Systems，“Meta 与 Cerebras 合作加速推理”，cerebras.ai}融资速度同样惊人：Oracle 的 4.5 吉瓦租赁与 OpenAI 签订的协议创造了有记录以来最大的单一计算预留。这些动态压缩了项目时间并提升了 hypersc随着企业争先恐后地获取难以找到的 GPU 容量，计算市场将迎来新的机遇。

云优先数字化转型

疫情后的运营模式甚至将规避风险的行业推向云原生堆栈，用弹性、OPEX 友好的消费取代阶梯式资本支出。公司董事会将超大规模可用性区域视为零停机客户体验、数据驱动决策和快速软件迭代的支柱。领先提供商的垂直集成降低了部署复杂性，鼓励后期采用者迁移关键任务工作负载。这种长期势头在预测期内将保持两位数的增长。

转向高性能计算即服务

历来受资本支出限制的企业现在可以在简化的界面和特定于工作负载的服务目录的帮助下按需消耗超级计算能力。欧洲 SHAPE 倡议等计划降低了 SM 的技术壁垒是的，而边缘平台则将 Teraflop 计算置于传感器和装配线旁边。其结果是超大规模计算市场的潜在基础不断扩大，订阅合同为提供商创造了持久的、多年的收入流。

主权云指令

监管机构规定国内数据本地化，刺激国家龙头企业和合资企业。沙特阿拉伯国家石油公司 (Aramco)、微软 (Microsoft) 和无敌舰队 (Armada) 的“2030 愿景”合作伙伴关系开创了第一个工业分布式云，在整个能源设施中提供低于 5 毫秒的延迟。 ^{[2]Armada，“Aramco、Microsoft、Armada 宣布工业分布式云”，armada.ai}Supermicro 与 DataVolt 的 200 亿美元联盟说明了硬件供应商如何从强制区域扩建中获取优势。

多千兆瓦电网瓶颈

当地公用事业公司难以为单个园区提供持续的 200-300 兆瓦供电，从而导致许可延迟和互连费用上涨。明尼苏达州的“大型中心”提案将为全州所有家庭提供同等的电力，凸显数字需求和电网准备情况之间的规模差距。运营商的应对措施是选择达科他州等能源丰富的地区，并进行小型试点。- 通过 TerraPower-Sabey 等联盟建立模块化核反应堆，预计到 2030 年上线。 ^{[3]TerraPower，“钠反应堆与 Sabey 数据中心的合作”，terrapower.com}

升级耗水量规定

AI 级液体冷却的耗水量是传统空气系统的 3-5 倍。美国西南部等地区实行严格的使用上限，迫使供应商采用闭环或基于制冷剂的替代方案。微软承诺到 2026 年实现“零水”数据中心，标志着行业转向回收和热回收设计。

细分市场分析

按组成部分：解决方案引领基础设施建设

随着运营商将大量资金投入服务器、高带宽，解决方案细分市场占 2024 年总收入的 68.21%针对人工智能训练集群优化的网络和固态存储。这种主导地位反映了超大规模园区的前期设备强度，其中一栋建筑可容纳 2-30 亿美元的硬件。提供商越来越多地指定带有集成冷板环路和光学收发器的 GPU 托盘，以缩短延迟并提高机架密度。与此同时，服务收入加速增长，因为企业需要托管 DevOps、可观察性和监管合规性叠加层来释放原始计算能力的全部价值。

随着专业服务团队为联合学习、实时欺诈分析和基因组工作流程设计特定于应用程序的管道，势头发生了变化。尽管绝对美元基数仍然较小，但这些业务维持了服务 24.11% 的复合年增长率，超过了硬件增长。交钥匙机架和生命周期管理的结合创造了粘性，提高了转换成本并支撑了多年的消费承诺。核心Weave 对 Core Scientific 的 100 亿美元吸收说明了为什么垂直整合可以消除租赁费用，并在 2027 年之前每年节省 5 亿美元。

按企业规模：中小企业推动服务采用

由于根深蒂固的 IT 预算、全球足迹以及需要千万亿级吞吐量的复杂混合云资产，大型企业占 2024 年支出的 72.59%。他们为延迟敏感的工作负载（例如算法交易和沉浸式媒体流）部署专用区域。然而，在即用即付 HPC 服务的推动下，中小企业成为超大规模计算市场中增长最快的群体，复合年增长率为 25.26%。经合组织认为云民主化对于工业竞争力至关重要，制造商采用基于边缘的视觉人工智能来实时发现缺陷。

服务提供商打包特定于行业的蓝图，将编排复杂性隐藏在图形门户后面，让生物技术初创公司运行 10,000 个节点的分子无需内部集群即可进行模拟。因此，中小企业合同可能一开始规模较小，但一旦概念验证结果验证了投资回报率，就会表现出急剧的年扩张率。相比之下，大型企业会微调本地、托管和超大规模场所之间的工作负载放置，以平衡数据引力、治理和延迟。

按应用：物联网基础设施加速边缘部署

随着 Web 服务、SaaS 后端和数据湖分析继续锚定需求，云计算在 2024 年保留了 54.34% 的份额。尽管如此，物联网基础设施的复合年增长率最高为 24.19%，因为 416 亿台联网设备迫使运营商将计算地点设置在更靠近端点的位置。智能工厂的部署将微型数据中心放置在生产线侧，以支持 5 毫秒以下的机器视觉 QA 循环，而 5G 网络切片可实现低延迟车辆通信。

超大规模架构师采用配备 GPU 推理卡的模块化 800 kW 边缘节点来应对坚固耐用的液体冷却。分层控制平面将这些节点与区域中心联合起来，允许根据成本、碳强度或需求峰值进行策略驱动的工作负载迁移。集中式分析和分布式推理之间的相互作用为超大规模运营商带来了新的收入，并压缩了工业、零售和公共安全用户的创新周期。

按最终用户：医疗保健引领人工智能驱动的增长

IT 和电信在 2024 年产生了最大的需求份额，达到 28.63%，反映了超大规模服务在流媒体、游戏和移动应用后端中的关键作用。然而，随着基于人工智能的诊断成像、多模式电子记录和群体基因组学将计算需求推高，医疗保健领域的复合年增长率高达 23.64%。纽约大学朗格尼分校 (NYU Langone) 已每天将数 TB 的基因组数据传输到基于云的加速器中，以支持精准肿瘤学，而 Corti 在欧洲各地部署主权临床医生助理模型金融服务公司采用推理集群来加速信用风险评分和反洗钱分析，而零售商则将计算机视觉货架跟踪与通过边缘服务器提供的实时促销相结合。每个垂直行业的细致入微的合规范围（HIPAA、PCI-DSS、GDPR）为服务提供商创建了咨询和托管安全邻接关系，增强了超大规模计算市场内的多层收入获取。

地理分析

在深厚的资本市场和强大的光纤的支持下，北美在 2024 年保持了 41.59% 的份额支柱，以及抵消不断升级的公用事业限制的州级激励措施。 AWS 耗资 110 亿美元的佐治亚州建设项目、微软耗资 800 亿美元的全球数据中心拨款（其中一半以上专门用于美国园区）以及 Meta 耗资 650 亿美元的 Prometheus 大型项目都说明了投资节奏。然而，传输线在联邦政府为清洁能源数据中心开放公共土地的举措的帮助下，弗吉尼亚州北部和硅谷的管理将新产能推向了北达科他州和南达科他州等可再生资源丰富的地区。

在日本、韩国和东南亚主权云法令、制造业数字化以及人工智能采用率不断上升的推动下，亚太地区的复合年增长率高达 23.86%。 AWS 承诺斥资 150 亿美元建设日本设施，而 Oracle 则确认斥资 80 亿美元扩建东京地区，以服务受监管的工作负载。在中国，尽管面临出口管制的阻力，阿里巴巴仍拨出 530 亿美元用于国内基础设施建设，从而加剧了区域内竞争。新兴经济体利用新建项目来超越传统 IT 并培育本地人才生态系统。

欧洲、中东和非洲 (EMEA) 呈现出混合动态。西欧国家收紧环境规则 德国现在要求对新数据中心进行热再利用可行性研究增加产能，同时刺激余热区域供暖的创新。海湾合作委员会成员部署主权财富资本来创建人工智能优先园区，Supermicro-DataVolt 在沙特阿拉伯的直接液冷设施管道就是例证。撒哈拉以南非洲地区仍处于起步阶段，但一旦海底电缆登陆和稳定的电力供应融合，就会迅速普及。

竞争格局

随着美国四大云提供商准备在 2017 年占据全球数据中心资本支出的 50%，市场集中度将进一步提高。 2026 年，利用专有芯片、定制互连和巨大的购买力。战略交易凸显了一场以人工智能为中心的军备竞赛：AMD 以 49 亿美元收购 ZT Systems，为 GPU 密集型节点的机架级设计开辟了一条直接通道。 IBM 收购 HashiCorp 将多云自动化纳入其产品组合，同时软银斥资 65 亿美元收购安培计算公司，押注于基于 ARM 的效率。

颠覆者专注于利基性能或地理差距。 CoreWeave 合并后 1.3 GW 的占地面积使其在 GPU 采购和电力合同方面具有议价能力，使该公司成为人工智能原生工作负载的专业替代方案。 Nscale 筹集了混合债务股权融资，为亚洲园区建设提供资金，吸引字节跳动规模的租户。围绕小芯片封装、液体-空气热交换器和近内存计算的专利申请激增，表明工程人才和资本的融合。

可持续发展资质成为一种竞争杠杆。运营商每小时发布碳强度仪表板并签署 24×7 可再生能源采购协议。谷歌等一些公司正在尝试地热试点，而微软的目标是到 2030 年实现水利运营。边缘微电网整合和邻近房地产项目的区域供热进一步使供应商脱颖而出并降低监管风险。