مراکز داده بهعنوان زیرساختهای حیاتی فناوری اطلاعات، نقشی کلیدی در پردازش، ذخیرهسازی و مدیریت دادهها ایفا میکنند. این مراکز از اجزای مختلفی تشکیل شدهاند که هر یک در عملکرد کلی آنها نقش دارند؛ از نیمههادیهایی که پایه و اساس فناوریهای دیجیتال را تشکیل میدهند تا شبکهها و فناوریهای ذخیرهسازی که تضمینکننده سرعت و کارایی سیستمها هستند. این مقاله به بررسی بخشهای مختلف مراکز داده و بازارهای مرتبط با آنها، از جمله بازار CPUها، GPUها و شبکههای دیتاسنتر میپردازد و روندهای جاری در این صنعت را تجزیهوتحلیل میکند.
مراکز داده را میتوان برای سرمایهگذاران به سه دسته تقسیم کرد:
1. بخش پایهای یا نیمههادیها (قطعات الکترونیکی مثل چیپها) که همه فناوریهای مراکز داده روی آنها کار میکنند. به عبارت دیگر نیمههادیها بخش اعظم فناوریهای موجود در یک مرکز داده را ممکن میکنند.
2. بخش دوم خود مراکز داده هستند که شامل سه قسمت اصلی میشوند: پردازش اطلاعات، شبکه و ذخیرهسازی اطلاعات. این سه قسمت در سرورها قرار دارند. همچنین فناوریهایی مثل برق و سیستمهای خنککننده لازماند تا این مرکز داده درست کار کنند.
3. بخش سوم یا ابری که برنامهها و فناوریها روی آن توسعه داده میشوند و امکان مدیریت راحتتر فناوری را فراهم میکنند.
بیایید بازارهای صنعت مرکز داده را تجزیهوتحلیل کرده و دقیقتر بررسی کنیم.
تحلیل بازار پردازش
پردازش به قدرت پردازش و حافظهای اشاره دارد که برای اجرای برنامهها روی سرورها نیاز است. بسته به نوع کار، سرورها از چیپهای مختلفی استفاده میکنند که معمولاً شامل CPUها و GPUها میشود. CPUها پردازندههای مرکزی کامپیوترها هستند و در انجام عملیات پیچیده خوب عمل میکنند و بهعنوان رابط اصلی با نرمافزار کار میکنند. از طرف دیگر، GPUها در پردازشهای موازی عالی هستند و میتوانند بسیاری از عملیات ساده را همزمان انجام دهند و به همین دلیل برای گرافیک و کارهای مرتبط با هوش مصنوعی (AI) که شامل محاسبات کوچک زیادی هستند، بسیار مناسباند.
نوع دیگری از چیپها نیز وجود دارد به نام ASIC (مدارهای مجتمع خاص) و FPGA (آرایههای گیت برنامهپذیر میدانی) که کمتر استفاده میشوند. ASICها چیپهای سفارشی هستند که برای کارهای خاص ساخته میشوند، مانند شتابدهندههای AI شرکت گوگل به نام TPU. به طور منطقی انتظار میرود استفاده از ASICها در مراکز داده ابری بیشتر شود، زیرا بهبودهای جزئی در کارایی میتواند منجر به صرفهجوییهای قابل توجهی در هزینه برای شرکتهای بزرگ شود. FPGAها میتوانند برای انجام عملیات مختلف دوباره پیکربندی شوند؛ اکنون در مراکز داده استفاده گسترده ندارند، اما برای آینده امیدوارکنندهاند.
درآمد انویدیا، اینتل و ایامدی، سه شرکت بزرگ فناوری در صنعت مرکز داده از سال ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۳
بازار CPU
بازار CPU در مراکز داده در طول تاریخ تحت سلطه اینتل بوده و ایامدی (AMD) در مقام دوم قرار داشته است. اما حالا AMD رقابت بیشتری ارائه میدهد. همچنین CPUهای Arm را شرکتهایی مانند Ampere، آمازون و انویدیا به بازار عرضه میکنند.
دو روند عمده در حال شکلگیری در بازار CPU وجود دارد:
1. افزایش رقابت: AMD بهعنوان یک رقیب جدی برای اینتل شناخته شده و این رقابت به تنوع بیشتری در انتخاب چیپها منجر شده است.
2. ورود پردازندههای Arm: با افزایش استفاده از پردازندههای Arm در مراکز داده، شرکتهای جدیدی مانند Ampere و دیگران نیز در حال رقابت در این بازارند.
این روندها نشان میدهد که بازار CPU در حال تغییروتحول است و این تغییرات میتوانند بر انتخاب و قیمت پردازندهها تأثیر بگذارند.
AMD در حال کسب سهم بازار
اولاینکه AMD در حال کسب سهم بازار از اینتل در پردازندههای x86 است. بخش بزرگی از این موفقیت به رهبری لیزا سو برمیگردد. لیزا در سال ۲۰۱۴ به رهبری AMD رسید و نتایج آنها در دهه گذشته فوقالعاده بوده است.
این تغییرات نشاندهنده رقابت فزاینده بین AMD و اینتل در بازار پردازندههاست و موفقیتهای AMD در توسعه فناوریهای جدید و بهبود عملکرد پردازندهها نقش مهمی در آن داشته است.
خط تولید پردازندههای مرکز داده EPYC شرکت AMD همچنان موفق است و جدیدترین نسل آن، 4th-Gen EPYC Genoa، معرفی شده است.
در همین حال، اینتل در تلاش است کسبوکارش را بازسازی کند. آنها میخواهند تولید پیشرفتهترین نودهای فرایند را که اکنون تحت کنترل TSMC است، دوباره به دست آورند. تلاشهای گستردهای در حال انجام است تا خدمات تولیدی اینتل (Intel Foundry Services) توسعه یابد، اما آینده این تلاشها هنوز مشخص نیست. اینتل با چالشهای زیادی برای دفاع از سهم بازار CPU خود روبهروست و باید خدمات تولیدیاش را گسترش دهد و سهم بازار GPU را نیز به دست آورد. جای گلدبرگ، مشاور نیمههادی، گفته است: «AMD در تمامی معیارهای مهم از اینتل جلوتر است و تا زمانی که اینتل نتواند مشکلات تولید خود را حل کند و راههای جدیدی برای تولید پیدا نکند، این روند ادامه خواهد داشت.»
من اینجا نیستم که نظر بدهم اینتل یا AMD شرکت بهتری است، اما مقایسه آنها درس جالبی درباره انتظارات به ما میدهد. زمانی که لیزا سو بهعنوان مدیرعامل AMD منصوب شد، انتظارات از این شرکت در پایینترین سطح ممکن بود. به طرز عجیبی، این موضوع میتواند ریسک سرمایهگذاری را بهبود بخشد. همانطور که هاوارد مارکس میگوید که بزرگترین ریسک نه از کیفیت پایین یا نوسانات بالا، بلکه از پرداخت قیمتهای بسیار بالا ناشی میشود.
سرورهای Arm در حال کسب سهم بازار
روند دیگری که اکنون در حال شکلگیری است، مربوط به پردازندههای مبتنی بر Arm است. معماری پردازندههای Arm به دلیل کارایی زیاد آنها، به انتخابی محبوب در ساخت گوشیهای هوشمند تبدیل شده و اخیراً این روند به مراکز داده نیز منتقل شده است.
آمازون در این حرکت پیشرو است. این شرکت اولین پردازنده Graviton خود را در سال ۲۰۱۸ معرفی کرد و از آن زمان، این پردازنده به حدود ۳ تا ۴ درصد از مجموع ارسالهای CPU در مراکز داده رسیده است. Ampere Computing، یکی از شرکتهای جدید در این زمینه، نیز توانسته سهم بازار قابل توجهی به دست آورد. علاوهبر این، انویدیا بهتازگی اولین CPU خود برای مراکز داده به نام Grace را معرفی کرده است. سایر شرکتها، مانند مایکروسافت، نیز در حال ساخت CPUهای مبتنی بر Arm هستند.
این روند به نفع اینتل و ایامدی نیست و باید به آن ادامه داد زیرا حرکت به سمت سیلیکون سفارشی ادامه دارد.
بازار GPU
بازار GPU (واحد پردازش گرافیکی) اکنون تحت سلطه انویدیاست. این شرکت بهطور فعال در حال سرمایهگذاری برای حفظ این موقعیت است.
رقابت در بازار GPU
اکنون MI300 از AMD اصلیترین رقیب GPUهای دیتاسنتر است. AMD پیشبینی میکند GPUهای دیتاسنتر این شرکت در سال ۲۰۲۴ حدود ۳.۵ میلیارد دلار درآمد تولید خواهند کرد. از سوی دیگر، اینتل نیز GPUهایی برای دیتاسنتر ارائه میدهد که انتظار داریم درآمدی معادل ۸۵۰ میلیون دلار در سال آینده داشته باشد.
شرکت انویدیا (Nvidia) در سهماهه گذشته موفق به کسب درآمدی معادل ۱۸.۱۲ میلیارد دلار شده است. از این مجموع، درآمد مربوط به دیتاسنتر به ۱۴.۵۱ میلیارد دلار رسیده که نشاندهنده اهمیت و رشد بازار دیتاسنتر برای این شرکت است. پس از حذف بخش شبکه، درآمد خالص دیتاسنتر حدود ۱۱.۹ میلیارد دلار بوده که بخش عمدهای از آن مربوط به GPUهاست. پیشبینیهای Wells Fargo برای سال آینده درآمدی معادل ۴۶ میلیارد دلار را برای انویدیا از فروش GPUها نشان میدهد.
بازار ASIC
تسریعکنندههای هوش مصنوعی بهعنوان رقبای GPUها در نظر گرفته میشوند و ممکن است در آینده بخشهایی از بارهای کاری را از انویدیا بربایند. چهار شرکت بزرگ فناوری که به نام هایپر اسکیلر شناخته میشوند، هر یک تسریعکنندههای هوش مصنوعی خود را دارند:
1. گوگل: تسریعکنندههای هوش مصنوعی گوگل به نام Tensor Processing Units (TPUs) شناخته میشوند و از سال ۲۰۱۶ در حال تولیدند.
2. آمازون: Trainium از اکتبر ۲۰۲۲ بهطور عمومی در دسترس است و Inferentia نیز در سال ۲۰۲۱ عمومی شده است.
3. متا: تسریعکننده یادگیری و استنتاج متا، یا MTIA، در سال ۲۰۲۰ طراحی شده و از فرایند هفتنانومتری TSMC استفاده میکند.
4. مایکروسافت: Maia مایکروسافت در سال ۲۰۲۳ معرفی شد و انتظار داریم در سال ۲۰۲۴ در دسترس قرار گیرد و براساس فرایند پنجنانومتری TSMC تولید میشود.
سرمایهگذاری در استارتاپهای مرتبط با تراشههای هوش مصنوعی ممکن است در آینده چالشهایی برای شرکتهای بزرگتر مانند انویدیا و AMD ایجاد کند. با این حال اکنون در کوتاهمدت، این احتمال به دلیل ظرفیت تولید پیشرفته پایین است.
تحلیل بازار شبکههای دیتاسنتر
شبکهسازی یکی از فناوریهای کلیدی در دیتاسنترهاست که جریان دادهها را بین سرورها، ذخیرهسازی و برنامهها امکانپذیر میکند.
جریان داده: شبکهها وظیفه ارسال و دریافت دادهها بین منابع مختلف در یک دیتاسنتر را به عهده دارند. این عملکرد از طریق پروتکلها و سختافزارهای مختلف انجام میشود.
مدیریت شبکه: بهینهسازی و مدیریت ترافیک دادهها در شبکه، برای تضمین عملکرد صحیح و کارآمد سیستمها حیاتی است.
Ethernet: Ethernet یکی از استانداردهای اصلی شبکهسازی است که معمولاً در اکثر شبکههای محلی و دیتاسنترها استفاده میشود. این فناوری به دلیل هزینه پایین و سهولت استفاده، محبوبیت زیادی دارد. با این حال، ممکن است در محیطهای با نیاز به تأخیر کم و کارایی بالا، محدودیتهایی داشته باشد.
InfiniBand: InfiniBand بهعنوان یک راهحل شبکهسازی با کارایی بالا طراحی شده و برای کاربردهایی که نیاز به تأخیر بسیار کم و عرض باند بالا دارند، مناسبتر است. این فناوری معمولاً در محیطهای محاسباتی با کارایی بالا (HPC) و دیتاسنترهای بزرگ استفاده میشود.
بازار شبکه
در بازار تجهیزات شبکه، سه بازیگر اصلی وجود دارند: سیسکو (Cisco)، آریستا (Arista) و انویدیا (Nvidia). این شرکتها با ارائه راهحلهای متنوع برای شبکههای دیتاسنتر، سهم بزرگی از این بازار را در اختیار دارند.
رقابت آریستا و سیسکو در بازار دیتاسنتر
آریستا (Arista) در طول یک دهه گذشته بهطور پیوسته سهم بازار خود را نسبت به سیسکو (Cisco) در حوزه دیتاسنتر افزایش داده است. این موفقیت عمدتاً ناشی از تمرکز آریستا بر ارائه خدمات به ارائهدهندگان خدمات ابری با عملکرد بالاست. مدیریت آریستا اعلام کرد که ۴۰ درصد از درآمد این شرکت از «تیتانهای ابری و هوش مصنوعی» خواهد بود:
«بخش جدیدی از درآمد که به خدمات ابری و هوش مصنوعی مربوط میشود، پیشبینی میشود که بیش از ۴۰ درصد از کل درآمد شرکت را تشکیل دهد. این افزایش به دلیل سرمایهگذاریهای مهمی است که در زمینه هوش مصنوعی در آینده انجام خواهد شد.»
همانطور که در صنعت نیمههادیها مشاهده شده، با پیچیدهتر شدن فناوری، Verticalization (افزایش تخصص در یک حوزه خاص) میتواند به یک ریسک تبدیل شود. این وضعیت مشابهی است که در دهه گذشته برای سیسکو در بازار دیتاسنتر پیش آمده است. در حالی که سیسکو بر مدیریت یک کسبوکار هفتاد میلیارددلاری در حوزه شبکه، امنیت و نرمافزار متمرکز بوده، آریستا فقط بر شبکهسازی دیتاسنتر تمرکز کرده است. این تمرکز و تأمین مالی از سوی مشتریان بزرگ مانند مایکروسافت، به آریستا این امکان را داده که رقیب قویتری برای سیسکو باشد.
آریستا با اجرای موفقیتآمیز استراتژیهای خود، موفق به دستیابی به رشد درآمد ۳۲.۳درصدی در سال و رشد ارزش بازار ۲۶.۹درصدی در سال شده است.
شبکهسازی انویدیا
شبکهسازی یکی از داستانهای کلیدی برای انویدیا در سال ۲۰۲۳ بوده است. انویدیا در سال ۲۰۲۰ ملانوکس (Mellanox) را که رهبر شبکهسازی InfiniBand بود خریداری کرد. این خرید بهعنوان یک خرید بزرگ و موفق در تاریخ انویدیا شناخته میشود، زیرا کسبوکار شبکهسازی انویدیا اکنون چندینبرابر بزرگتر از اندازه ملانوکس، فقط ۳.۵ سال بعد از این خرید است.
انویدیا توانسته شبکهسازی را در محصولاتش ادغام کند و پلتفرمهای یکپارچهای مانند سوپرکامپیوتر DGX را به فروش برساند. این ادغام انویدیا را قادر ساخت در بازار GPUs دیتاسنتر و شبکهسازی InfiniBand تقریباً انحصار داشته باشد.
ادغام شبکهسازی در محصولات انویدیا نهتنها به تقویت موقعیت این شرکت در بازار دیتاسنتر کمک کرده، امکان ارائه راهحلهای یکپارچه و کارآمد را نیز فراهم کرده است. این تغییرات میتواند تأثیرات زیادی روی رقبا و بازار کلی شبکهسازی داشته باشد.
تحلیل بازار ذخیرهسازی
ذخیرهسازی سومین بخش اصلی برای محاسبات دیتاسنتر است. در ذخیرهسازی دیتاسنتر، دو گزینه اصلی وجود دارد: فلاش (Flash) و دیسک (Disk). فلاش که توسط درایوهای حالت جامد (SSD) نمایندگی میشود، انتخاب اول برای بارهای کاری با عملکرد بالاست که به دسترسی سریع به دادهها با پهنای باند بالا و تأخیر کم نیاز دارند. در مقابل، دیسکها (درایوهای دیسک سخت – HDDs) ظرفیت بالاتری ارائه میدهند، اما دارای پهنای باند کمتر و تأخیر بالاتری هستند. برای نیازهای ذخیرهسازی بلندمدت، دیسکها هنوز هم فناوری ترجیحی باقی میمانند.
معماریهای ذخیرهسازی در دیتاسنتر
1. ذخیرهسازی متصل مستقیم (DAS): ذخیرهسازی مستقیم به سرور متصل است و فقط همان سرور میتواند به ذخیرهسازی دسترسی داشته باشد.
2. شبکه ذخیرهسازی (SAN): شبکهای که به چندین سرور اجازه میدهد به ذخیرهسازی مشترک دسترسی پیدا کنند.
3. ذخیرهسازی متصل به شبکه (NAS): ذخیرهسازی متصل به یک شبکه است که به سرورها و دستگاههای مختلف اجازه میدهد به دادهها دسترسی داشته باشند.
4. ذخیرهسازی تعریفشده توسط نرمافزار (SDS): لایهای از مجازیسازی که ذخیرهسازی فیزیکی را تجمیع میکند و انعطافپذیری و ذخیرهسازی مقیاسپذیر بیشتری ارائه میدهد.
بازار ذخیرهسازی
در بازار ذخیرهسازی، چندین شرکت بزرگ نقش کلیدی دارند و محصولات پیشرفتهای برای ذخیرهسازی دادهها در دیتاسنترها، فضای ابری، و تجهیزات سازمانی ارائه میدهند. در سال ۲۰۲۴، بازار ذخیرهسازی داده بهطور عمده توسط چند شرکت بزرگ از جمله آمازون، IBM، NetApp، Dell و Equinix مدیریت میشود.
Amazon Web Services (AWS)
با سرویسهای گسترده ذخیرهسازی ابری از جمله Amazon S3، Amazon EBS و Amazon Glacier، یکی از پیشروهای ذخیرهسازی ابری است. Amazon S3که از زیرمجموعههای AWS محسوب میشود، با سهم ۲۲.۹۸ درصدی از بازار جهانی پیشرو است.
Pure Storage
این شرکت با تمرکز بر حافظههای فلش (Flash) محصولات ذخیرهسازی مدرن و پرسرعتی مانند FlashArray و FlashBlade را به بازار عرضه کرده است. سهم این شرکت سهم از بازار ذخیرهسازی نرمافزارهای سازمانی ۱۳.۰۳ درصد است.
NetApp
متخصص در راهکارهای ذخیرهسازی داده و مدیریت دادههای ابری، با محصولاتی مانند ONTAP که برای مدیریت و بهینهسازی ذخیرهسازی دادهها به کار میرود. سهم این شرکت سهم از بازار ذخیرهسازی نرمافزارهای سازمانی ۱.۶۱ درصد است.
Dell و IBM
در سال ۲۰۲۴، شرکتهای Dell و IBM سهمهای مهمی در بازار ذخیرهسازی دارند، هرچند سهم دقیق هر کدام متغیر است و ممکن است بهروزرسانی شود. در سهماهه دوم این سال، Dell بهعنوان یکی از بازیگران برتر در این بخش، توانسته سهم قابلتوجهی از بازار ذخیرهسازی را حفظ کند. بهطور کلی، این بازار در نیمه نخست سال ۲۰۲۴ رشدی ۹.۷درصدی تجربه کرده و به خصوص در ذخیرهسازی تمامفلش که برای پروژههای هوش مصنوعی و دادهمحوری ضروری است، تقاضا افزایش یافته است.
در سال ۲۰۲۳، سهم بازار ذخیرهسازی دل (Dell) و آیبیام (IBM) در حوزهی تجهیزات ذخیرهسازی دادههای سازمانی به صورت تقریبی به ترتیب در حدود ۱۱.۳ درصد و ۳.۸ درصد تخمین زده شده است. دل بهعنوان یکی از بزرگترین تامینکنندگان تجهیزات ذخیرهسازی بهویژه در زمینهی سرورها و تجهیزات یکپارچه، همچنان بخش بزرگی از بازار را در اختیار دارد. این در حالی است که سهم آیبیام در بخش ذخیرهسازی کاهش یافته و بیشتر روی راهکارهای ابری و هوش مصنوعی تمرکز کرده است.
دیدگاهتان را بنویسید