研究机构SemiAnalysis在最新深度报告中指出,模块化建设正在重塑数据中心行业的底层逻辑,从超大规模云厂商到AI实验室,模块化已成为快速建设数据中心的默认方案。报告测算显示,模块化建设可将建设周期压缩约36%(相当于缩短7至9个月),综合资本开支每兆瓦可降低约8%。
AWS正在大规模推进代号“SAMDC”的模块化设计。其内部项目“Project Houdini”将白空间建设拆解为可在工厂预制的标准化机架,把服务器入驻前的准备时间从最长15周压缩至2至3周,并可消减单个模块超过5万工时的现场电气安装工作量。Meta则在俄亥俄州New Albany的Prometheus园区部署铝框架织物结构“帐篷”厂房。卫星图像显示,自2025年7月宣布建设至2026年4月,已有8座结构竣工,而园区此前五栋永久建筑耗时长达两至三年。
SemiAnalysis的模块化追踪器已覆盖超过61GW的模块化容量及逾1000个采用某种预制策略的站点。该机构预计,到2028年底,模块化建设占全部在线容量的比例将突破30%。对于云服务商而言,速度直接等于营收:每提前一个月交付每兆瓦IT算力,保守估计可为业主运营商带来约50万美元的价值捕获。按50MW机房测算,相对纯现场建设可带来约2亿美元的未折现收益。
推动这一转变的核心驱动力是贸易劳动力短缺。电气工人占数据中心项目全部建设工时的30%至40%。SemiAnalysis的劳动力模型显示,受大规模关键任务设施建设拉动,电气工人短缺将于2027年显现,在德克萨斯州和俄亥俄州等建设高度集中的地区尤为突出。此前,Crusoe为将人才吸引至Abilene园区,将工资上调30%,该项目高峰期需要超过9000名工人。传统现场建设模式下,一座50MW的AI数据机房在机电安装阶段需要约12000现场工时/MW,单栋楼峰值聚集约300名技术工人。模块化的价值在于将可重复性工作转移至工厂并行完成,同时现场施工同步推进。按照SemiAnalysis的测算,将机电安装范围迁入工厂后,现场工时将下降约63%至每兆瓦4500小时,持证电气工人需求更可减少约85%。
SemiAnalysis将模块化产品体系划分为五个层级,从低到高依次为:单体组件、机架(Skid)、模块(Module)、集装箱(Container)及预制数据中心整体模块(Prefab Datacenter Block)。在子系统层面,模块化电力舱和模块化冷却系统是目前市场最为密集的两个方向。以Flex旗下Anord Mardix的模块化电力方案为例,其将变压器、开关柜、UPS及电池系统集成于一个封闭箱体,可将机电安装周期从约5.5个月压缩至约2.5个月,每兆瓦成本节省约5%。冷却侧,Airedale by Modine的机架式CDU作为2MW级预制单元出厂,到场后仅需接驳两路水管和一路电源。在整体设施模块化层面,Vertiv MegaMod将IT机架、电力、冷却整合为一体化模块,配套的OneCore平台可提供标准化12.5MW电力和冷却舱。英伟达亦于2026年3月正式推出DSX参考架构,将算力、网络、存储、供电、冷却乃至土建结构设计一并纳入标准化蓝图,CoreWeave已采用DSX Air构建其AI工厂的数字孪生模型。
模块化的主导权归属直接决定各方的价值捕获空间,市场上形成了三种截然不同的模式。运营商主导模式由运营商自行设计规格并直接采购设备,将集成工作交由承包商完成,这一模式仅限于AWS、Meta等最大规模超大规模厂商。EPC或系统集成商主导模式中,运营商设定性能要求,由工程总包或专业集成商负责采购、协调和建设,Comfort Systems、Sterling Infrastructure、Quanta旗下Cupertino Electric等均属此类。OEM主导模式以Vertiv OneCore为代表,设备厂商将自身电力、热管理、冷却及IT基础设施整合为完整平台对外销售,这一模式使Vertiv的单兆瓦内容价值从历史约350万美元提升至约700万美元,但代价是交期已超过12个月。
各类运营商在模块化路径上并未走向同一。Compass是模块化运营时间最长的托管运营商,估计每栋楼约70%至85%的内容在工厂完成预制,单栋楼框架和屋顶可在18至21天内立起。QTS则通过提前锁定设计、在堪萨斯州维持约700万平方英尺仓储容量储备长周期设备,构建出快速交付能力,其最新“Rapids”设计已被两家大型AI公司采用。Aligned Data Centers以适应性为核心,基础电力和冷却架构保持标准化,但机房配置可随机架密度演进在气冷、混合冷却和液冷之间自由切换。Crusoe在Abilene Stargate园区同时应用外壳模块化和整体设施模块化,预制绝热金属板将单栋建筑的封顶时间压缩至8周以内,其自研Spark单元每个约1MW规模出厂即接近完工状态。
SemiAnalysis基于50MW液冷AI机房的全周期测算显示,纯现场建设的施工窗口约为18至24个月,完整模块化建设可压缩至12至18个月,较纯现场建设快约36%。若采用一体化预制数据中心模块或集装箱数据中心,建设窗口甚至可进一步压缩至12个月以内。成本方面,全模块化方案的综合费用约为每兆瓦1350万美元,低于纯现场建设的约1460万美元,差距约8%。节省主要来自将机电安装移入工厂节省的建设服务费及安装费,以及建设周期缩短带来的成本升级、应急储备和现场管理费用节约。但模块化也存在固有成本:需叠加一层模块供应商利润,且已有运营商和MEP承包商反映,部分模块化方案存在可靠性问题,一旦出现质量缺陷,前期节省的工期将付诸东流。