北美超大规模数据中心市场规模和份额
北美超大规模数据中心市场分析
2025 年北美超大规模数据中心市场规模为 407.4892 亿美元，预计到 2031 年将达到 2560.9652 亿美元，复合年增长率为 35.85%。同期IT装机容量从36,307.04兆瓦攀升至77,457.07兆瓦，表明电力需求复合年增长率为13.46%。此次扩张反映出以人工智能为中心的工作负载的快速转向，这使得机架密度远远超出了传统阈值，刺激了对基于液体的热系统的大量投资，并提高了电力传输基础设施的成本。支出重点也发生了变化：网络设备占据了 32.0% 的支出，因为高带宽链路对于分布式模型训练至关重要，而用于液体和浸入式冷却的机械系统现在代表了增长最快的成本项目。竞争压力适中；超大规模企业继续e 自行建设 65.0% 的新增容量，但托管专家通过在税收激励走廊推出人工智能就绪套件来捍卫份额。
主要报告要点
- 按数据中心类型划分，超大规模企业自建占据 2024 年北美超大规模数据中心市场份额的 65.0%。
- 按组件划分，网络基础设施以到 2024 年，将占据北美超大规模数据中心市场规模的 32.0% 份额。
- 按照层级标准，预计到 2030 年，Tier IV 部署将以 11.7% 的复合年增长率增长。
- 按照最终用户行业，云和 IT 部门内的 AI/ML 云服务将以 13.90% 的复合年增长率增长。
- 按照数据中心规模，巨型（>60 MW）数据中心的复合年增长率为 14.50%。
- 按国家/地区划分，预计到 2031 年，墨西哥将以 17.20% 的复合年增长率超过其他国家。
北美超大规模数据中心市场趋势和见解
驱动因素影响分析表
| AI/ML 机架功率密度爆炸 | +8.20% | 美国、加拿大 | 短期（≤2 年） |
| 公共部门主权云区域 | +4.10% | 美国联邦地区 | 中期（2-4 年） |
| 5G 边缘-核心融合 | +3.80% | 北美次要城市 | 中期（2-4 年） |
| GenAI 推理集群 | +6.50% | 美国主要城市，加拿大 | 短期（≤2 年） |
| SMR 支持的绿色购电协议 | +2.90% | 部分美国和加拿大省份 | 长期（≥4 年） |
| 税收激励快速通道 | +3.70% | 德克萨斯州、佐治亚州、俄亥俄州 | 中期（2-4年） |
| 来源： | |||
AI/ML 机架功率密度爆炸
AI 训练阵列的机架密度现已达到 300 kW，需要直接芯片冷却或浸入式冷却，可占设施资本成本的 60% [1].Stack基础设施，“超大规模和企业数据中心案例研究”，stackinfra.com 流动方法将 PUE 降至 1.1 以下，并需要新的大电流母线槽，从而形成一个高端层，其中人工智能优化的大厅获得更高的租赁率。微软在墨西哥的建设包括工厂安装的液体回路，用于承载下一代加速器。密集的电力消耗还重塑了电气拓扑，强制更广泛地使用冗余馈电以防止训练中断。
公共部门主权云区域
JWCC 和 FedRAMP High 项目需要气隙大厅、电磁屏蔽和生物识别控制，从而提高了安全性建造成本比商业设计低 30-50% [2].U.S.国防部，“联合作战云能力”，defense.gov 州和市机构反映了这些居住规则，划分出区域隔离的集群。较长的采购周期可以在中标后提供稳定的收入，但投标人必须预先投资于安全的土地、坚固的外壳和专业的人员配置。
GenAI 推理集群需要校园规模的液体冷却
连续的推理负载有利于为多个建筑物供电的集中式冷却设备，与分布式空气盘管相比，每兆瓦冷却费用可降低 25-35%。选址现在会权衡水的可用性和温和的温度以提高热效率。 Meta 的 Prometheus 园区展示了聚合液体循环如何在当前占地面积内实现更紧密的服务器间距，尽管该方法加剧了对服务器的需求。或熟练掌握流体系统维护的人才
SMR 支持的绿色 PPA 降低 PUE 寿命
小型模块化反应堆承诺通过废热捕获提供 24/7 的无碳电力，并将 PUE 值低于 1.05。模块化设计与分阶段扩张计划相一致，但 5 至 7 年的许可期限需要早期的资本承诺。亚马逊的参与表明了超大规模企业对核能弹性的兴趣
限制影响分析
| 短期（≤2 年） | |||
| GPU/光学供应瓶颈 | –4.2% | 北美范围 | 短期（≤2年） |
| 热税和碳税 | –1.9% | 纽约、加利福尼亚都会区 | 中期（2-4 年） |
| 本地电网限电规则 | –3.1% | 美国主要都会区 | 中期（2-4 年） |
| 来源： | |||
蒸发冷却用水限制
紧急情况加利福尼亚州的干旱措施限制了每千瓦时消耗 1.5-2.0 加仑的蒸发塔，迫使运营商采用闭环液体系统，其安装成本要高出 40-60% [3]。俄勒冈州和华盛顿州紧随其后，影响了西海岸近三分之一的容量。尽管资本支出增加，但持续的水费下降和合规风险下降，支持了长期经济。
GPU/光学供应瓶颈
CoWoS 封装和 HBM 短缺将 AI GPU 的交付周期延长至 12-18 个月，而 400G/800G 光学器件现在的交货时间为 40 周。超大规模企业锁定多年供应协议，这会提高库存成本，并可能迫使大厅设计不理想，从而使运营效率降低高达 25%。开关设备和泵组件也出现延误，建设进度延长了一年。
细分分析
按数据中心类型：自建主导空调到 2024 年，自建项目将占据北美超大规模数据中心市场 65.0% 的份额，并且随着云领导者根据 AI 密度定制大厅，复合年增长率将达到 12.8%。托管部分（占 35.0%）通过人工智能就绪模块寻求相关性，但由于超大规模企业更喜欢直接控制，因此面临着利润缩水的局面。谷歌的克雷塔罗园区展示了利用专有冷却和推理芯片进行的自建定制。托管公司通过提供配备液体的套件来应对，但必须筹集资金来匹配。
按组成部分：网络基础设施引领投资
网络设备吸收了北美超大规模数据中心市场 2024 年支出的 32.0%，反映了分布式训练集群对带宽的需求。液体和浸入式冷却是增长最快的组件，复合年增长率为 15.4%，紧随 AI 密度之后。 Crown Castle的400G升级代表了高吞吐量路由的需求。电气系统趋向于 50 kW ra 母线槽cks，而一般建设预算则延伸到房屋冷却器、水泵和加固地板。
按 Tier 标准：Tier IV 采用加速
Tier III 仍占主导地位，占 60.0% 的份额。然而，Tier IV 每年扩张 11.7%，因为持续的 AI 训练无法容忍停机。金融公司采用 Tier IV 来保护算法交易引擎免受中断。增加的冗余（双液体回路、双公用设施供给）增加了构建成本，但支持更高价格的 SLA。
按最终用户行业：AI/ML 云服务推动增长
云和 IT 占需求的 55.0%，其中 AI/ML 云服务复合年增长率为 13.90%。政府寻求主权实例，银行迁移风险模型，制造商连接工业物联网，电信准备 5G 边缘。 Verizon 的低延迟边缘部署展示了运营商为何将超大规模核心节点与边缘节点捆绑在一起
按数据中心规模：超大规模设施加速
大型大厅最多可达 2 个5 MW 仍占部署量的 42.0%。 60 兆瓦以上的大型园区是增长最快的部分，复合年增长率为 14.50%，利用共享冷却和电力来降低每兆瓦成本。 Meta 的 Prometheus 综合体体现了数千兆瓦的雄心和不断提高的液体冷却技术。
地理分析
美国拥有北美超大规模数据中心市场 90.0% 的份额，并得到北弗吉尼亚州、达拉斯-沃斯堡和硅谷等成熟大都市的支持。大型枢纽内部的电力限制将增量建设转移到了德克萨斯州、佐治亚州和俄亥俄州的税收支持走廊，AEP 针对俄亥俄州云集群的关税提案就说明了这一点。
加拿大提供可再生能源、凉爽的气候和数据主权优势，可以降低 PUE 并吸引美国工作负载的备份副本，尽管较高的土地和劳动力成本抑制了容量规模。
墨西哥是亮点，每年增长 17.20%y。 Google、微软和亚马逊都宣布斥资数十亿美元进行建设，利用靠近美国消费者的优势和较低的建设成本。
竞争格局
云服务提供商引领北美大部分超大规模需求
市场结构高度集中：AWS、Microsoft Azure 和 Google Cloud 合计占有超过 60% 的基础设施份额，验证了一个规模倾斜的模型，在该模型中购买力和专有芯片开发设置了很高的进入壁垒。垂直集成可确保从电源到服务器芯片的供应链的安全，而定制光子学互连可缩短多机架人工智能集群之间的延迟。 STACK Infrastructure、Digital Realty 和 QTS 等专业托管运营商占据下一层，专注于定制园区和标准化合同外壳，以吸引快速增长的 SaaS 租户。
人工智能工作负载正在重新排列供应商的偏好。提供液体就绪歧管、后门热交换器和 400 V 直流母线的运营商在新投标中获得了优势。 CoreWeave 是一家专注于人工智能的主机，它展示了利基功能（按需 GPU）如何能够吸引股权注入和财富 500 强合同，即使在一个整合的领域也是如此。托管建筑商通过快速模块化建设进一步实现差异化，将外壳交付时间压缩到九个月以下，使客户免受变压器交货时间中断的影响。
近期行业发展
- 2025 年 1 月：微软宣布在美国斥资 800 亿美元建设人工智能优化数据中心。
- 2025 年 3 月：ODATA 在其位于华盛顿州的 DC QR03 园区提供 200 兆瓦的电力墨西哥克雷塔罗，作为 33 亿美元投资的一部分。
- 2025 年 5 月：STACK 基础设施获得 60 亿美元绿色融资，涵盖新项目弗吉尼亚州、俄勒冈州和安大略省的发电站。
- 2025 年 3 月：Stream Data Centers 在圣安东尼奥的 200 兆瓦园区破土动工，为德克萨斯州的多元化能源战略增添动力。
- 2025 年 4 月：Compass Datacenters 开始将伊利诺伊州的前 Sears 总部改造成耗资 100 亿美元的超大规模园区；一期外壳的完工将加速芝加哥地区的产能。
- 2025 年 5 月：ODATA 在墨西哥推出了迄今为止最大的 300 兆瓦超大规模数据中心设施。
- 2025 年 2 月：Digital Realty 宣布设立 100 亿美元的美国超大规模数据中心基金，专注于人工智能大厅。
FAQs
到 2031 年，北美超大规模数据中心市场的预计价值是多少？
到 2031 年，该市场预计将达到 256,096.52 百万美元2031 年。
最终用户类别中哪个细分市场增长最快？
AI/ML 云服务的增长率为 13.90%复合年增长率。
为什么液体冷却系统越来越受欢迎？
人工智能工作负载将机架功率密度提高到高达 300 kW，液体冷却在处理热量的同时保持PUE 接近 1.1。
哪个国家/地区的增长率最高？
墨西哥以预测 17.20% 领先近岸激励措施和超大规模投资带来复合年增长率。
网络基础设施成本有多大？
网络设备占组件支出的 32.0%因为高带宽结构对于分布式 AI 处理至关重要。
对于 AI 关键大厅来说，什么可靠性级别变得常见？
Tier随着企业要求持续人工智能训练和推理的零停机时间，IV 设施每年扩展 11.7%。
