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1.1 全球数据中心20年市场演进

近20年是全球及国内数据中心产业蓬勃发展期,其呈现“四中心三拐点”特征。 全球数据中心形态从计算中心、信息中心、云中心加快向算力中心演变,以融合新技术推动数据中心整合、升级、云化为主要特征,主要由发达国家引领,在全球各大核心城市集群化发展,并不断向外辐射。全球数据中心产业规模在2022年达到1308亿美元,总体逐步进入成熟期。产业整体发展周期呈现出“四中心三拐点”特征,在前两次拐点之后正在迎来第三次上升拐点,如图1-1所示。

图1-1 全球数据中心市场20年增长——“四中心三拐点”(亿美元)

数据来源:IDC、Synergy Research、Technavio、Structure Research、工信部研究院、中国通服数字基建产业研究院。

国内数据中心产业较全球起步较晚 ,但重大发展阶段特点与全球数据中心发展基本一致。目前,我国数据中心产业处于云中心深化阶段,落后美国3~5年,处于增长期。未来10年我国IDC产业仍有上升的价值空间,预计“十四五”内复合增速保持25%左右。在这20年中,国内数据中心产业整体发展走势从高速成长期进入平稳发展期,经历了两次降速拐点,2021年开始在数字经济深化发展、“东数西算”等多要素推动下迎来科技潮涌期,呈现短周期性提速拐点;进入2023年,伴随着投资泡沫下的低价竞争、“东数西算”建设中对PUE、上架率等指标约束趋严以及AI新业态利好因素(当前整体业态还处于初始期)交叉作用下,未来短期内可能呈现增速趋缓的态势,但预计“十四五”末期会重新迎来新一轮上扬。目前数据中心产业用户需求特征从零散化、粗放式需求向集中云化、绿色化、智能化需求演化;数据中心产业供给从运营商单一主体转向运营商、第三方IDC服务商、跨界方等多主体供给格局。国内数据中心产业具体细分为以下四个阶段,如图1-2所示。

图1-2 2008—2025年国内数据中心产业规模发展情况

数据来源:中国通服数字基建产业研究院、IDC圈历年报告等。

1.1.1 数据中心1.0阶段:计算中心

全球数据中心产业起步较早,前期多由政府和企业自建自用,后续数据中心服务多由基础电信运营商提供,服务内容主要包括场地、电力、网络带宽、通信设备等基础资源和设施托管、维护服务,主要业务类型为主机托管。以美国为例,在20世纪90年代初期,数据中心的数量较少,其建设和投产均以政府和科研应用为主,商业化使用情况较少。

2001—2006年全球数据中心产业市场规模年复合增长率达到43%,2006年市场规模达65.6亿美元。期间,互联网的高速发展带动了网站数量的激增,各种互联网设备如服务器、主机、出口带宽等资源的集中放置和维护需求高涨,主机托管、网站托管等业务类型涌现。这个阶段数据中心得到广泛认可,主要面向大型企业的零散化基础资源需求,粗放式提供主机托管、数据存储管理、安全管理、网络互联、出口带宽等纯资源托管服务,市场由电信运营商主导。

转向国内视角,20世纪90年代,国内互联网公司兴起,PC端对网络的要求不断增加,数据中心开始逐渐成为网络流量的载体,网络连接和主机托管需求逐步旺盛,数据中心数量和个体规模均出现较大增长。三大运营商是机房、网络和主机的主要提供商和托管商,服务形态以零散服务器为主。

计算中心服务商典型代表

● 国际

Exodus 美国一家专门从事机房设施建设和带宽服务的运营商,最早提出IDC的概念,对外提供机柜租赁服务。在20世纪90年代,Exodus成为世界上最大的数据中心服务提供商之一,其数据中心遍布全球。进入21世纪后,由Savvis收购其在美国和欧洲的资产,后成为首家在美国和欧洲获得ISO9001和27001认证的公司,证明了其数据中心和网络安全的高水平。

AT&T 成立于1983年,是一家全球网络和通信服务提供商,同时提供数据中心和托管服务。2006年,AT&T宣布了一项10亿美元的投资计划,用于扩展其数据中心和网络服务业务。2018年,AT&T开始剥离数据中心业务,宣布将其数据中心业务出售给Brookfield Infrastructure和其他合作伙伴,以削减债务和集中精力发展其核心业务。

● 国内

中国电信: 21世纪初,中国电信开始进军数据中心业务,2010年,中国电信在全国范围内共投产了50个数据中心,并持续推进数据中心建设,对外主要提供主机托管、带宽接入、服务器租赁等IDC基础服务。

中国联通: 2009年,中国联通推出了IDC服务,并在全国范围内建设了多个数据中心。依托运营商网络优势,与IBM、华为等企业合作推进数据中心业务发展。

中国移动: 相较于另外两家运营商,中国移动IDC业务起步相对较晚,业务开展初期以转售为主,后续逐步加大资源自建。

1.1.2 数据中心2.0阶段:信息中心

2006—2012年全球数据中心产业进入信息中心阶段,其市场规模增速放缓,年复合增长率约为27%,2012年市场规模约255.2亿美元。美国在2010年发布了《数据中心整合计划》,要求减少对昂贵和低效的老旧数据中心的整体依赖,推进数据中心向集约化和高效化方向发展。因此本阶段数据中心概念被扩展,大型化、虚拟化、综合化数据中心服务是主要特征,尤其是云计算技术引入后,数据中心突破了原有的机柜出租、线路带宽共享、主机托管维护、应用托管等服务限制,更注重数据存储和计算能力的虚拟化、设备维护管理的综合化、规模化运营。

2000年以后,我国的企业自建数据中心(EDC)、互联网数据中心(IDC)开始逐渐出现,在此阶段,我国的互联网行业迎来了大发展时代,2010年我国IDC市场规模达到79.7亿元。客户需求向信息化演进,机构对数据中心的可用性和服务性的要求更高,IT服务质量成为关注的重点。三大运营商仍是数据中心的主要建设方,部分第三方IDC企业开始进入,服务形态以零散中小型机房为主。

信息中心服务商典型代表

● 国际

Equinix: 全球领先的零售型数据中心服务提供商,凭借第三方服务商中立优势,以“自建+外延”的方式迅速扩充IDC资源,在全球五大洲拥有200多个数据中心,服务超过9800家企业客户。全球领先的数据中心增值服务矩阵是Equinix的一大特色,其相关增值产品合计收入占比23%,成为业务重要增长极。通过打造数据中心互联(DCI)、多云互联、多线接入等核心产品,实现了全球互联互通生态的打造和全球资源的有效联动,显著提升客户黏性,助力其全球化扩张。

Digital Realty: 全球领先的批发型数据中心服务商,专注于为企业客户提供高效、安全、可靠的数据中心解决方案。依托全球化的资源布局,通过成熟的全球供应链实现极致降本、以定制化服务紧抓大客户,成为全球批发型IDC服务商标杆。

● 国内

三大运营商(中国电信、中国联通、中国移动): 运营商IDC业务类型仍以基础类业务为主,同时依托网络优势,开始打造网络安全类等增值产品,如电信云堤,是该阶段的典型代表。

万国数据: 从重点面向金融的灾备和IT管理服务起家,在金融数据中心领域积累了丰富的IT服务运营经验,是业内著名的高品质金融数据中心服务商。后续通过持续在全国核心经济区域大规模布局数据中心,依托中立互联和服务优势,成为当下国内稀缺的跨区域平台型数据中心服务商。

1.1.3 数据中心3.0阶段:云中心

2012年后全球数据中心产业进入云中心阶段,2012—2019年全球数据中心产业市场规模的年复合增长率为17%,2019年市场规模约760.3亿美元。2015年美国政府开始推行《国家战略计算计划》(NSCI)和《国家战略性计算计划(更新版):引领未来计算》(2019),逐步形成和完善指导云计算发展的战略部署。同时,2016年美国公共与预算管理办公室(OMB)公布“数据中心优化倡议(DCOI)”,要求美国政府机构实现数据中心电能、PUE目标、虚拟化、服务器利用率以及设备利用率等指标监控和度量。2017年新加坡政府鼓励本地和外资企业进入本地信息化基础设施的建设,本地云数据中心容量快速增长。在成熟的云计算技术驱动下,该阶段数据中心业务主要用于承载云商的集中云化需求,并向多形态云服务演变,市场供给侧呈现运营商、第三方、跨界方多主体竞争格局。

2010年开始,中国传统服务器托管、机架租赁等IDC服务需求部分开始被云计算取代,短期对数据中心市场造成一定冲击,从长期来看,对大规模数据中心承载提出更大需求,IDC市场持续高速增长。2010—2020年我国IDC产业复合增长率为36.16%,2020年市场总规模达1429.2亿元,同比增长32.9%。大量客户开始接受云计算,集群化建设、虚拟化和云计算需求旺盛。市场供给侧呈现运营商、第三方、跨界方多主体竞争格局,服务形态转变为相对集中的大型云数据中心。

云中心阶段服务商典型代表

● 国际

Equinix: 面向全球客户提供三层服务组合。第一层为数据中心服务,根据客户需求提供定制化服务;第二层为互联服务,打造数据中心之间、客户与客户之间的互联平台;第三层为数字化服务,在全球为助力客户数字化转型提供了非常丰富的服务产品,如各类云服务,含私有云、公有云、混合云等。

Digital Realty: 为全球客户提供高性能混合云与私有云解决方案。一方面,通过全球资源覆盖,就近配置云计算资源,使客户从低延迟互联中获益;另一方面,打造ServiceFabric TM Connect多云互联产品,为领先云服务供应商提供专用连接,使客户通过单一界面管理其与多个云、网络和合作伙伴的连接。

● 国内

三大运营商(中国电信、中国联通、中国移动): 一方面,运营商通过“自建+合作”的方式在全国范围内形成规模化、集约化资源布局,顺应云计算发展趋势,提供高功率机柜资源,积极承载云相关业务;另一方面,运营商依托全国云资源池,先后正式推出云计算服务,其中天翼云现已成为全球运营商云第一、中国政务云第一、中国公有云第三。

光环新网: 国内专业的数据中心及云计算服务提供商。主营业务包括互联网数据中心服务,含数据中心服务、增值服务、数据中心规划及建设管理服务、运营管理服务等,面向大型云商和互联网客户提供IDC解决方案,同时,光环新网与亚马逊AWS于2016年达成合作,向中国客户提供AWS云服务。

万国数据: 凭借在金融数据中心多年积累的经验,将业务迅速拓展到互联网、云计算行业。国内几乎所有云服务提供商(阿里云、腾讯云、华为云、百度云等)、多数大型互联网公司都与其有业务合作。同时,万国推出IDC互联平台,由60+个数据中心组成,覆盖所有一线市场,资源储备丰富,满足客户容量灵活扩展的需求。

1.1.4 数据中心4.0阶段:算力中心

2019年后全球数据中心产业开始步入算力中心阶段,云计算、大数据、AI、物联网等新数字技术的加速发展,显著促进了数据的云存储及智能算力需求的增长,促使数据中心增速迎来逆势上扬,2019—2022年复合增长率约20%。2021年1月新加坡政府出台新的数据中心标准并颁布绿色技术数据中心的路线图,要求存量算力设施陆续开始应用新的节能减排技术。该阶段数据中心产业用户需求开始转向绿色化、智能化的算力解决方案,依托敏捷运营和精细管理,主打“绿色数据中心+智算云”一体化解决方案的第三方IDC服务商快速发展。

同样,2020年以后,中国数字经济的深化发展也促进算力需求持续增长。2022年ChatGPT开启AIGC这一全新业态,推动AI发展进入以多模态和大模型为特色的AI 2.0时代,推动数据中心从传统的孤岛式的计算和存储基础设施,逐渐向以智算、超算中心为代表的算力中心演变,极致高功率、高载荷、制冷模式变革成为新时代数据中心的关键词。2021年,我国数据中心市场规模达到近1800亿元,同比增长24.0%;2022年市场规模超2200亿元,仍然保持较高增速。需求向“云计算大型、超大型IDC+智能计算本地化中型数据中心+边缘计算小微型IDC”三级转变,规模化智算与行业智算并行的需求特征开始显现。三大运营商占据大量市场份额的同时,专业第三方凭借服务优势快速崛起,基本占据“半壁江山”,同时,以钢铁能源为代表的传统央国企也开始跨界经营数据中心产业。

算力中心服务商典型服务商

● 国际

微软Azure+OpenAI: 2022年底到2023年初,OpenAI发布的ChatGPT掀起了全球通用大模型的研发高潮,微软Azure与OpenAI达成全面合作,通过Azure智能云平台推动OpenAI模型在各个行业场景的落地。据OpenAI研究表明,2012—2018年期间大模型AI训练的算力消耗已增长30万倍,平均每3个多月便翻倍,速度远远超过摩尔定律。因此,为更好地服务全球用户,OpenAI在亚洲、欧洲、美洲等多地设立大型数据中心,从而提供充足的算力资源和满足低延迟、高速率的数据传输。

● 国内

三大运营商(中国电信、中国联通、中国移动): 在“东数西算”背景下,运营商进行算力网络建设,优化全国资源布局,同时探索“东数西算”典型场景与应用,推进算力服务落地。2023年5月,中国电信在业内率先发布算力套餐,涵盖“基础算力+算力连接+算法模型+算力安全”一体化方案,为客户提供全栈式算力服务,实现算力触手可及。

传统行业企业转型(如沙钢、杭钢、宝钢等典型代表): 以钢企为例,IDC行业所需的能耗指标和占地规模与钢铁行业有着共通点,从项目用地、能源供应、资金实力到政策和客户等方面,大型钢企均有着可观的资源优势。因此,传统行业企业通过业务转型,作为跨界服务商在IDC市场竞争中也占据一席之地。

除此之外,当前市场呈现的变革趋势为数据中心4.0阶段的延伸发展描绘出几条路径。首先,互联网平台经济转型和传统行业数字化变革。一方面,互联网行业迈入转型期,头部厂商扩张速度放缓,投资收紧,压降对数据中心资源的采购;另一方面,在头部厂商受制于反垄断监管情况下,腰部客户和新兴客户获得喘息空间,数据中心增量需求开始从头部逐渐转向腰部;同时,传统行业数字化变革催生上云及机柜租用需求,与互联网行业关注资源不同,传统行业更关注一体化的解决方案,因此数据中心服务能力的重要性凸显。其次,AI产业变革。诸多大模型的先后发布持续引爆AI应用热潮,为支撑AI大模型、巨型模型的计算需建立以AI芯片为主的高效率、低成本、大规模的智能算力基础设施;同时,为了提供相匹配的算力能力,亟须构建智能算力网络。最后,边缘计算变革。在5G云化时代,元宇宙应运而生,元宇宙对网络传输提出了更大带宽、更低时延、更广覆盖以及更高数据容纳量等要求,而近用户侧的边缘数据中心能更好提供实时算力支持,边缘计算将迎来爆发式增长。

“上述的4个阶段是全球的趋势,也是国内正在走的路”,通信B有感而发。

他接着补充道:“数据中心产业有着强政策属性,产业建设发展走势与政策紧密相关。近年来国内数据中心主要政策对数据中心产业发展的布局集约化、建设低碳化、服务算力化明确提出了新要求。”

他细致论述了国内“东数西算”政策对数据中心建设布局的影响。 tWMBsKhi28SPQTi1x4fSr2gBGUE0su3Y2wIcFF5PVXdphIPZytFj0+EdP3vSG3oZ

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