模块化建设正在重塑数据中心行业的底层逻辑。
研究机构 SemiAnalysis 在最新深度报告中指出,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——建设周期可压缩约 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,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。

劳动力短缺是结构性瓶颈,模块化是应对之策
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。

这一约束已有现实印证。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,与此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%。工厂模式还能规避天气和地理条件的制约,令质量管控更为稳定。
模块化体系:从预制组件到整体交付
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)。前四级属于子系统模块化,最后一级则趋近整体设施模块化。

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,由此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,并可组合为更大规模的 AI 工厂部署。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。
谁主导模块化:三种整合路径各有侧重
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。这一模式要求强大的内部工程和采购能力,并需自行承担设备交期和库存风险,因此实际上仅限于 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,其中 Comfort Systems 通过 Environmental Air Systems 和 TAS Energy 在德克萨斯州和北卡罗来纳州运营逾 350 万平方英尺的工厂产能。这一模式对超大规模厂商尤具吸引力,因为运营商可保留自有设计,仅将施工执行移入工厂。
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:目前 Vertiv 模块化方案的交货周期已超过 12 个月。
主要运营商的差异化策略
各类运营商在模块化路径上并未走向同一,而是根据自身规模、市场定位和技术栈做出各异的选择。
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,覆盖外壳、白空间、电力模块及中压开关设备全栈。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,构建出可随时响应客户需求的快速交付能力,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,其 Delta ³ 气冷系统支持每机架约 50kW,DeltaFlow 液冷平台则可支持 350kW 以上。
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,并已通过 Redwood Materials 在内华达州的项目完成规模化验证。
造价与工期测算:供应商承诺需打折扣
SemiAnalysis 的底层测算揭示出一个关键背景:供应商公开的速度数字往往基于更窄的统计口径,而非端到端工期。Vertiv SmartRun 宣称的 85% 加速仅针对架空母线和走线管理;MegaMod 50% 的数字衡量的是模块部署与现场建设的对比;Schneider 60% 的数字则仅适用于电力和冷却模块。
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%,较当前已包含部分模块化的基准快约 30%。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%。节省主要来自两方面:将机电安装移入工厂节省约每兆瓦 60 万美元的建设服务费及约 50 万美元的安装费;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。
需要注意的是,模块化也存在固有成本:与纯现场建设相比,模块化建设需叠加一层模块供应商利润,这是主要成本摩擦来源。此外,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,不仅前期节省的工期将付诸东流,还会将宝贵的硬件资产置于风险之中。



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