工业韧性栈
作者: Crucible Capital
免责声明: 本翻译好的文章仅限于我自己阅读,不是转载和发布。
维护是绝对必要的,同时维护又是可选的。它很容易被推迟,其必要性在无形中逐渐积累——直到突然有一天东西坏了,系统出现故障,一切都在破坏、开销和指责的混乱中停止。
我们一直在思考这个问题。因为当我们审视支撑 AI 建设的工业系统(电力电子设备、冷却基础设施、关键材料的供应链、电网互连)时,我们看到的全部都是被推迟的维护!几十年来对准时制(just-in-time)效率的优化,摧毁了使物理系统真正具有弹性的冗余和浪涌容量(surge capacity),而这张账单正在到期。我们认为这就是工业弹性堆栈(Industrial Resilience Stack)的意义所在。
你可能知道 Crucible 是一家在能源与计算的交叉领域进行投资的基金。你可能不知道的是,在过去两年中,我们在这些领域花费的时间已经将我们推向了数据中心之外,进入了一个我们开始称之为“工业弹性(industrial resilience)”的更广泛的主题:使关键物理系统能够大规模、长时间持续运作的硬件、材料、记录系统和金融基础设施。
在每一个新的硬件范式中,我们都看到一波软件和系统创新紧随着大规模的资本部署而来,因为新资产需要监控、维护和积极管理。 部署资产是一次性事件。管理和维护资产是一个持续的过程,并且在资产的生命周期中通常比其部署消耗更多的资本。
我们认为时间比大多数人意识到的更紧迫。几十年来对准时制效率的优化摧毁了使浪涌容量成为可能的工业生态系统。乌克兰战争使其变得不容忽视。火炮供应短缺,因为为和平时期设计的工业系统被证明无法以战时速度扩大规模。同样的逻辑也适用于半导体、变压器、关键矿物,以及现在支撑民用经济和军事指挥与控制的数据中心基础设施(我们认为这种 AI 基础设施建设同样重要且意义重大!)
起作用的另一个方面是,解决工业脆弱性的答案不是关税,也不是试图在现有的制造业山头上超越中国。 历史表明,当有人建立新的范式时,制造业的重心就会转移,而不是当现有企业更努力地优化旧范式时。蒸汽、可互换零件、网络制造:每一个都来自一个尚未占据主导地位的地方,因为现有企业在结构上受到激励,继续攀登他们已经在攀登的山峰。下一个范式正围绕着新现象建立:新形式的功率密度和先进材料,而在当前系统中投入太多的现有企业并未认真对待这些。我们认为,最先发展的公司将重新定义制造业的重心所在。
我们的朋友、麻省理工学院(MIT)的 Christian Catalini 最近发表了一篇关于 AGI 的简单经济学 (Simple Economics of AGI) 的论文,该论文认为,AI 将可测量执行的边际成本推向零,持久的价值转移到验证上:当执行变得丰富且廉价时,证明结果、验证来源和承保责任的稀缺人类能力。自动化的崩溃成本与受生物学瓶颈限制的验证成本之间的差距,正是持久价值存在的地方。
在查看我们自己的投资组合和项目管线时,我们发现,我们想要支持的几乎所有项目都处于以下几个方面的交叉点:
- 当前范式明显失效的物理系统,
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下一个范式正在从头开始构建的地方,以及
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验证带宽是主要约束条件的地方
为什么是现在
大规模基础设施部署的每个时代最终都会遇到同样的问题:底层组件并不是为基础设施现在的需求而设计的。我们正处于那个节点。随着 GPU 机架密度推向 1 MW 甚至更高,在较低密度下运行良好的电池、电容器、冷却系统和布线正在触及硬性的物理极限(请参阅我们的数据中心建设报告 – 第二部分)。为更慢的世界构建的供应链在部署速度的压力下正在崩溃。由于停机、延误罚款和搁浅资本而导致的失败成本,随着每一个季度的流逝而增加(我们通过部署自己的物理计算集群的工作,直接感受到了这种痛苦)。然而,这个机会远远超出了数据中心。
有趣的事实:国内 1 万亿美元的塑料市场目前没有集中的交易所或贸易数据的记录系统,它仍然通过电子邮件签订的合同进行交易。确切地说,这些都不是什么新鲜事。新鲜的是紧迫性。AI 基础设施建设的步伐和需求使弹性成为一个尖锐的财务问题。将自己嵌入到这些价值链的验证层中,在定价、资产状况、商品来源和电网行为方面产生真实情况(ground truth)的公司,正在建立那种随着其他一切商品化而变得更有价值的护城河。
我们的投资方向
我们支持的公司位于工业堆栈五个层级中的一个。贯穿所有这些公司的主线是相同的:真实情况(ground truth)。我们不认为价值仅仅在于执行。价值在于能够证明物理系统中实际发生的事情,而在历史上,市场一直不得不凭信仰接受这些事情。
1. 调度与优化 (Dispatch & Optimization)
我们认为,没有智能金融层的物理资产会将钱留在桌子上。这里的机会是让我们所有的关键基础设施(电池、电网容量、计算负载)更接近其理论上的最佳状态运行(……这是一个多么令人震惊的概念,不知何故,在美国我们尚未设法实现)。
数据中心和工业设施中的大多数大型现场电池作为金融资产未得到充分利用,它们是被动调度而不是优化调度的。为什么?大多数大型数据中心已经部署了大量的电池组,以便在停电时提供足够的备用电源。然而现实是, 这些电池在绝大多数时间里都闲置不用,因为停电很少发生。 美国能源信息署(EIA)预计 2025 年将安装 18 GW 的电池储能,创下历史新高,而且随着数据中心增加表后储能以管理电能质量和电网成本,这个数字将继续攀升。Shatterdome 正在构建专为这个问题打造的交易和优化层。他们使用基于物理的网络流模型结合 AI 驱动的容量交易策略,在正确的时间调度电池,在满足计算负载需求的同时最大化套利收入。
目前美国开发管道中有超过 90 GW 的数据中心容量正在等待电力。按照每兆瓦每年损失 300 万至 400 万美元的收入计算,并网排队给该行业造成了超过 1 万亿美元的延迟价值损失。问题不在于没有电力(在大多数情况下,电力是有的)。问题在于,公用事业公司规划的是确定的负载,而数据中心需要确定的承诺,但没有人构建连接这一差距的操作系统。Mercury Computing 做到了。他们的平台让公用事业公司向数据中心提供非确定的灵活容量,以换取少量的负载灵活性,通常不到运行时间的 1%。Mercury 已经在杜克能源(Duke Energy)和道明尼(Dominion)运行了现场试点,这两家公司合计约占美国数据中心市场的 30%。
关于 Mercury 还有一个讨论得不够多的角度:平滑和管理电力需求不仅仅有助于公用事业公司,它还能保护 GPU 本身。作为 AI 工作负载特征的毫秒级功率尖峰,会加速芯片互连中的电迁移,并以随着时间推移而复合的方式给电力输送组件带来压力。事实证明,电网弹性和资产弹性是从不同角度看待的同一个问题。
2. 验证与真实情况 (Verification & Ground Truth)
AI 将执行的边际成本推向零,持久的价值转移到验证上:当执行变得丰富且廉价时,证明结果、验证来源和承保责任的稀缺能力。这个类别中的每一家公司都在构建关于物理系统的经验证的数据资产,而在历史上,市场一直不得不凭信仰接受这些物理系统。
Aravolta 实时监控 GPU 系统利用率、折旧和电池部署,以适用于金融资产的同样严谨的态度对待计算资产。现在这一点很重要:AI 基础设施的融资市场已经跑到了支持它们所需的风险基础设施的前面。私人信贷已经向 AI 基础设施倾注了数百亿美元,前提是假设需求增长将超过折旧。AI 基础设施领域最激进的贷款机构之一 Blue Owl,最近对其旗下的一只基金实施了赎回限制,并在投资者撤出超过 15% 的净资产后开始出售其约三分之一的贷款组合,二级市场买家提出以 20% 到 35% 的折价购买股份。由 GPU 支持的贷款机构将需要更好的工具来了解他们的抵押品在任何给定时刻的实际价值。
Reliability Engine 专注于高密度冷却系统的化学和热监测,并提供机器学习(ML)驱动的维护建议。传统的 DCIM 系统不是为现代 GPU 集群运行的热和电气包络(envelope)而构建的。一旦你有一个装满昂贵的、相互依赖的设备的仓库在 24/7/365 全天候以其物理极限运行,在故障级联成更大的故障之前发现它们就至关重要——而且它比目前的说法所认为的更缺乏资金支持。
3. 金融基础设施 (Financial Infrastructure)
工业供应链中脆弱性最不被重视的来源之一是位于商品市场之下的信贷和交易层。将自己嵌入这一层并为流经它的交易提供融资的公司,正在构建比市场更持久的东西。每一笔融资的交易都会增加一个经过验证的定价、付款行为和交易对手历史的分类账。交易成本趋向于零。底层的经验证数据集成为企业中最有价值的资产。
从历史上看,工业材料一直通过分散的经纪人网络进行交易,而没有经过验证的实际交易价格记录。这在想要 60 到 90 天付款期限的买家和需要净 30 天付款期限的卖家之间造成了期限错配、定价错误的信用风险,并且缺乏关于市场价值的真实情况。这些市场中的每个人都知道这一点。但还没有人解决它——这就是我们最新的投资组合公司 Matium 切入的地方。
经营实物商品业务的业主兼运营商一直残酷地暴露在铜、铝、运费和货币的价格波动中,而拥有最好对冲工具的机构并不关心每年交易量只有 3000 万美元的客户。Pillar 专门为这个市场建立了一个自动化的风险管理和对冲平台:用户用通俗的商业语言输入实物交易,平台根据市场条件和远期曲线推荐最佳对冲方案,执行只需一键点击。他们正在从有色金属扩展到货运代理、货币和农业,并嵌入贸易融资以支持货物浮动和跨境支付。他们正在建立的数据集——谁对冲什么,以什么价格,与哪些交易对手——正在成为全球商品供应链中风险的最完整图景。
4. 材料与供应 (Materials & Supply)
整个 AI 和工业建设依赖于少数几种关键矿物,其中许多几乎完全在中国加工。镓(Gallium)对于支撑下一代数据中心架构的高性能电力电子设备和固态变压器至关重要。目前,几乎所有的镓分离都在中国通过剧毒工艺进行。你好,附带严重地缘政治风险的单点故障(!!)。武器化的供应链是大国竞争中最不被重视的工具之一。
Supra 正在构建本土替代方案。他们开发了专有技术,使用嵌入多孔聚合物中的离子特异性超分子受体,从现有方法无法经济处理的采矿流中回收和提炼关键矿物(从镓和钪开始)。这种方法是模块化的、高效的,专为传统的溶剂萃取和离子交换难以处理的高浓度稀土尾矿而设计。在一个关键矿物来源正在成为地缘政治和监管要求的世界里,证明国内原产地和纯度的能力本身就是一种稀缺而有价值的资产。
我们对将生产目前使用材料的过程本土化非常感兴趣,Standard Nuclear 是Starpath 生产全球最轻的太空级太阳能电池板,这得益于其专有材料提供了极高的性能和成本优势。但是,我们也对新的形态因素感兴趣,例如用于芯片制造的等离子体。
我们还在跟踪组件层。正如这篇关于工业跨越的文章所论述的那样,当有人建立新的范式时,制造业的重心就会转移,而不是当现有企业更努力地优化旧范式时。我们一直在跟踪一家开发激光注入铜线和铝线的公司,该公司的导电性得到了显着增强,优于每百米需要液氮的超导体。这正是我们觉得非常有趣的逆范式(anti-paradigmatic)技术:在现有系统内因尚未在规模上竞争而受到批评,但悄悄地建立起当前范式在结构上无法匹敌的能力。这个时代的护城河只能通过物理基础设施的主导地位来建立(然后纯粹依靠更好的性能和规模经济来获胜)。
5. 国防与基础设施安全 (Defense & Infrastructure Security)
整个工业环境中运营技术(OT)和信息技术(IT)的融合,创造了一个大多数组织没有能力防御的攻击面。据报道,关键基础设施部门在 2024 年网络攻击增加了 30%,关键基础设施违规的平均成本现在每次事件超过 500 万美元。比频率更令人担忧的是性质:对手越来越多地直接将目标对准 OT 系统,攻击物理过程本身。由网络攻击引发的冷却系统故障看起来完全像机械故障,直到为时已晚。
美国国防部(DOD)仅能了解其自身供应商的 6%,而最薄弱的环节往往隐藏在最深处。在商业工业供应链中也是如此,变压器的交货时间以年为单位,哪怕是单一的延迟也可能级联成八位数的罚款。我们对构建关键路径采购编排层的公司感兴趣,例如能够模拟延迟场景、提供替代方案并在中断演变成危机之前抢占先机的工具。
持续的空中情报也是这幅图景的一部分。多年来,无人机操作员收集了没有人知道该怎么处理的数据——要么是因为收集成本太高而无法证明其合理性,要么是因为捕获和交付之间的时间延迟使得数据在采取行动之前就过时了。Hextronics 解决了阻碍空中数据真正可操作的基础设施问题:持续的自主运行、零人工干预、与硬件无关。在和平时期服务于能源基础设施监控的同一个停机坪网络,在充满争议的环境中也是持久的 ISR(情报、监视和侦察)层。
我们还在跟踪新一代 AI 原生公司,这些公司构建专为工业和数据中心环境打造的取证和响应工具,将调查时间线从几周压缩到几小时,并自动化了当今需要稀缺的专家专业知识的工作流。随着 AI 降低了执行攻击的成本,验证和响应攻击的成本却居高不下——这个差距正是我们想要投资的地方。
我们在寻找什么
贯穿本文所有内容的主线是真实情况(ground truth)。关于商品风险的 Pillar。关于 GPU 资产寿命的 Aravolta。关于关键矿物来源的 Supra。关于电池调度的 Shatterdome。关于电网容量的 Mercury。关于冷却系统健康的 Reliability Engine。关于物理资产可见性的 Hex。在每种情况下,价值并不真正在于执行,而在于能够证明物理系统中实际发生的事情,而在历史上,市场一直不得不凭信仰接受这些事情。
我们以一个挑衅作为开场白:维护是绝对必要的,而且维护是可选的。 悖论就是全部意义所在。现在正在建设的基础设施,价值数万亿美元的计算、电网、材料和供应链,只有在其能维持的范围内才有价值。投入到这种建设中的每一美元资本都会创造一种维护义务,这种义务会在无形中复合,直到爆发。
我们支持的公司正是那些让这种义务在账单到期前变得可见、可定价和可管理的公司。
我们不是在当下的每一个主题上都下注的通才。我们之所以在这里,是因为我们认为当今市场中发生的最重要的事情是能源、计算和连接它们的物理基础设施的融合——而世界需要的东西与旧系统能提供的东西之间的差距,正是建立持久价值的地方。电子是 21 世纪最重要的商品,而电网并不是为我们将要对它提出的要求而建的。如果您正在构建硬件、材料、记录系统或金融基础设施来缩小这一差距,我们希望成为您第一个联系的人。
特别感谢 Crucible 团队的 Kelly Greer + Meltem Demirors 提供的审查和贡献。