一文读懂数据中心行业
据能源圈了解到,据预测,未来10年我国IDC产业仍有价值空间,预计“十四五”内复合增速保持25%左右。
数据中心定义
数据中心通常指互联网数据中心(IDC),是指拥有宽带出口,并以外包出租的方式为用户的服务器、网络设备等互联网相关设备提供放置、代理维护、系统配置及管理服务,或提供计算、存储、软件等资源的出租、通信线路和出口带宽的代理租用和其它应用服务的电子信息系统机房。
简单来说,数据中心是一个超大号的机房,其中容纳了大量的计算机和数据通信设备,设有冷却、安全、运维等支持系统。通过IDC,运营商可以提供互联网数据中心(IDC)业务及互联网资源协作服务(IRCS)业务(别名“云服务”)。
作为算力基础设施的重要组成部分,数据中心是促进5G、人工智能、云计算等新一代数字技术发展的数据中枢和算力载体。
数据中心分类
算力资源一般可分为通用算力、智能算力和超算算力三种。
通用算力是基于CPU芯片输出的计算能力,应用场景非常广泛,对精度要求不高;
超算算力是由超级计算机输出的计算能力,主要用于科学计算与工程计算,支持天体物理、气象研究、航空航天等高精尖科研领域,更加偏重于运算量大、精度高的复杂运算(双精度);
智能算力是基于GPU等人工智能芯片输出的计算能力,主要运用AI模型训练及推理。比如无人驾驶、智慧交通等AI场景,对精度要求相对较低(单精度、半精度、甚至整型的计算即可满足应用需要)。
数据中心可按算力分为云数据中心、智算中心、超算中心三种。
云数据中心面向众多应用场景和应用层级扩张;
智算中心以AI专用芯片为计算算力底座,以促进AI产业化和智能化为目标,面向AI典型应用场景;
超算中心主要支持科学计算和工程计算,主要由国家科技部布局建设。因此,以建筑类央企为代表的第三方企业,将更关注参与云数据中心、智算中心的投资建设机会。
数据中心产业链
产业链上游:主要为设备和软件供应商,其中,土建基础设施包括土建及施工承包、制冷系统、供配电系统、电信运营等,IT基础架构包括AI服务器、网络设备、存储设备、数据中心管理系统等
产业链中游:主要为IDC建设者和服务商,整合上游资源建设高效稳定的数据中心并提供IDC服务、云服务、智算服务,是数据中心产业生态的核心角色。
产业链下游:主要为各行业应用客户,是数据中心的主要使用者,包括云商、互联网企业与其他重点行业用户,如金融机构、政务机构、其他企业用户等。
数据中心市场规模
1)国家政策强力推动,数据中心市场规模高速增长
受新基建、数字化转型及数字中国愿景目标等国家政策促进,我国数据中心市场规模持续高速增长。根据中商产业研究院调查,2023年中国数据中心市场规模约为2407亿元,同比增长26.68%,预测2024年中国数据中心市场规模将达3048亿元。
2)机架规模持续稳步增长,大型以上数据中心机架规模增长迅速
我国数据中心机架规模持续稳步增长,大型以上数据中心规模增长迅速。按照标准机架2.5kW统计,截至2023年8月,我国在用数据中心机架总规模超过760万标准机架,算力总规模达到197FLOPS,算力总规模近五年年均增速近30%。根据科智咨询,截止2023年我国IDC机柜平均上架率在58%左右。
3)我国人均智能算力不足,智算规模有望持续上涨
人均智能算力水平的高低成为综合国力发展的重要表现。根据信通院测算,算力每投入1元,将带动3至4元的GDP经济增长。从智能算力总额来看,美、中处于领先地位,分别占全球比重的45%和28%。
从人均智能算力的角度,美国、英国、德国等国家的人均算力普遍高于1000GFlops,中国仍处于全球中等水平,算力产业仍有较大的发展空间。
我国算力产业保持稳健发展,智能算力增长迅猛。2022年我国算力核心产业规模达到1.8万亿元,算力正加速向政务、工业、交通、医疗等行业领域渗透。为拉动我国GDP增长做出突出贡献。在2016-2022年期间,我国算力规模平均每年增长46%,数字经济增长14.2%,GDP增长8.4%。据中国信通院统计,截至2023年6月底,我国算力总规模达到197EFLOPS,其中智能算力规模同比增长45%,比算力规模整体增速高15个百分点。
数据中心发展现状
我国算力基础设施主要包括超算中心、智算中心、数据中心等形态,都在同步建设中。
1)数据中心:增长迅速,布局集群化
超大型数据中心增长快速,呈现由“中心向周边”“东部向西部”转移的部署趋势。
规模上,我国超大型数据中心数量由2018年34个快速增长至2021Q3的105个,对应机架占比超40%;
区域上,数据中心主要集中在京津冀、长三角、粤港澳、成渝等地区,2021年华北、华东、华南、西南四大区域存量机柜占比近90%。
▲我国超大型数据中心发展情况(个)
▲2021年全国各区域IDC存量机柜总数占比
2)超算中心:格局稳定,科技部打造国家算力底座
根据新京智库,自2009年以来,科技部批准的国家超级计算中心已有共计14所,分布在天津、济南、无锡、昆山、深圳、广州、长沙、成都、郑州、西安、太原、文昌、重庆、乌镇等地。
这些超算中心除了像文昌航天超算中心、中新(重庆)国际超算中心外,其他中心已经投入运营。
国家14座超算中心的分布及基本情况
3)智算中心:多点齐发,中东部地区相对集中
截止2023年8月,根据新京智库的不完全统计,全国至少30个城市在规划和建设人工智能计算中心,总建设规模已超过200亿元。从区域分布来看,我国智算中心集中于东部地区和中部地区。
数据中心行业壁垒
1)资质牌照壁垒是进入行业的前提,行业监管趋严
企业开展IDC业务必须取得《增值电信业务经营许可》,许可中需要包含互联网数据中心业务和互联网接入服务业务,并且行业目前是对外资有准入限制的,外国投资者想在中国境内通过独资或控股的方式获取该IDC牌照,几乎不可能。
另外,一线城市由于能源、土地等资源稀缺,对IDC的开发建设监管越来越严格。以北京为例,2015年和2018年分别出台了新增产业的禁止和限制目录,2018年出台的政策更加严格,北京中心城区禁止新建和扩建任何数据中心,全市范围(中心城区外)禁止新建PUE值超过1.4的数据中心。未来上海、深圳也有可能会进一步加强对数据中心建设的限制。并且跨界并购监管趋严,通过外延并购切入行业难度加大。自2016年下半年以来,监管部门对跨界并购监管趋严,已有多个上市公司试图通过外延并购的方式进军IDC行业,均告失败。
2)区位优势明显,具有区域规模经济,先进入企业享有稀缺性和先发优势
IDC具有地产属性,因此具有明显的区位和地段优势,越靠近核心需求城市的IDC的价值越大,因此北上广深等一线城市周边的IDC具有明显的稀缺性。随着土地资源的愈发紧张,先在核心城市建立IDC业务的公司具有明显的先发优势,后来者的进入成本越来越高。
3)运营经验和服务能力是行业隐形护城河
IDC服务商除了提供机房、配套设施等基础硬件外,还需要365x24小时保障客户的服务器及相关设备安全稳定运行。现在很多新建的数据中心,基础设施差别不是很明显,IDC服务商的运营经验、需求响应能力、知名客户评价、数据中心稳定性等方面,成为数据中心客户重点考量的因素。
一方面,数据中心运营的安全可靠,关系到客户业务的持续稳定。出现问题最多的就是电力问题供应导致客户数据丢失,如微软、阿里云都曾出现过类似问题。
另一方面,对于云计算客户,IDC的安全可靠不仅关系到自己的服务,还关系到使用其云服务用户的数据安全,如腾讯云就曾因IDC故障,导致前沿数控公司价值千万元的平台数据全部丢失。
机柜租金高低只是一个重要因素,但不一定是最重要因素,能否提供持续稳定的服务反而更重要,运维经验和服务能力正成为优质数据中心服务商筑起的无形护城河。
4)低成本的资金实力是进入行业的必备条件
IDC行业是一个重资产行业,开展IDC业务的企业需要比较强的资金实力。由于不同数据中心项目具体情况差异较大,公司在成本费用管控方面能力也不同,所以即便建造同等规格的数据中心,成本也有较大差异。但一般而言,以4.4KW(20A)机柜为例,单机柜的平均建造成本在10-13万元左右,一个拥有5000个机柜的中型IDC项目,固定资产投资至少需要5亿元。而发展趋势是超大规模的IDC占比在提升,一个超大规模的IDC固定资产投资门槛已经超过20亿,雄厚的资金实力,尤其是拥有低成本资金实力的公司将有明显的竞争优势。
5)强客户粘性
IDC的服务协议为3-10年的长期协议,更换供应商可能要面临数据丢失的风险,因此客户很少更换IDC供应商,租期长+粘性强从而建立了非常强的用户粘性。
综合来看,IDC行业具有规模效应(强区域规模效应)+客户忠诚度(强)+资质(一般)特点,加上投资门槛的提高,客户服务经验的积累形成较强的进入壁垒。
十四五时期,在“东数西算”战略的带动下,我国数据中心产业发展步入新阶段,数据中心规模稳步提升,低碳高质、协同发展的格局正在逐步形成,发展前景巨大。来源:亮见数字城市
资讯来源:数据中心运维管理
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