数据中心专题研究（一）：全球信息技术演进推动下的数据基础设施.pdf

证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 未经许可，禁止转载 证 券 研 究 报告 数据中心 专题研究（一） 推荐 （ 维持 ） 全球信息技术演进 推动下的数据基础设施 导读 ： 本篇梳理全球信息技术的发展历程，寻找每个阶段数据中心作为 技术演进的 共生品的发展动因。 数据中心作 为全球信息技术发展的伴生品持续扮演基础设施角色： 全球信息通信技术发展大致经历了五个阶段，而“数据中心”的雏形出现于以计算机为代表的第二阶段，发展于以互联网为代表的第三阶段，并在往后的信息技术发展进程中，不断自我迭代持续扮演科技行业共生共存的基础设施角色。 网络的出现是数据量激增的革命性动因 ， 数据中心的重要性由此显现 ： 1970年代之前计算机技术的发展催生数据处理需求 ， 此后 二十年中 局域网 、 企业内联网和互联网的诞生是全球数据量激增的 核心动因。全球信息高速公路成型于1990 年代 ，服务器单独置于固定独立机房，主机代管 和外部数据中心逐渐显现，这种布置被正式称为“数据中心”。全球零售型 IDC 龙头 Equinix 及批发型 IDC 龙头 Digital Realty Trust 均成立于彼时 ，其区域性自建及收并购以美国为起点同步进行。 2005 年数据中心国际标准出台之前 ， 二者于扩建及收购项目花费上亿美金 。 云计算 技术 是当下数据中心的主要增长动力 ，数据中心云化是大势所趋： 云计算 联合大数据、人工智能等关键词， 成为了第四代信息技术变革的代表。 2018年全球云计算市场规模接近 1400 亿美金 ， 预计未来三年年均增速 仍将 超过20%。云计算是对计算、存储资源的整合，这种虚拟化技术并不会直接带来现有数据量的剧增，它在使计算存储等资源调动的效率提升的同时降低资源使用成本，因此促进了更多的业务使用量，数字信息由此增多，这种滚雪球效应间接推动了全球数据量高速增长，数据中心云化便成了不可逆的大势。本阶段，龙头 IDC 企业收并购节奏加快 ，项目体量不断上升，同时其头部客户贡献收入比也逐年递增。国内 IDC 企业于 2014 年后步入自建 、 并购双轮驱动的扩张期 ，储备 面积增速超过落地可运营面积增速 。强者恒强局势愈加显著。 5G 大规模商用 导致的流量爆炸式激增 将成为 下阶段数据中心底层驱动 ： 从移动通信发展看， 约十年换代一次。从 1G 模拟 信号 系统 ， 到 2G 数据语音和短信 出现 ， 再到 3G 移动互联网 出现、 4G 移动宽带 大发展 ， 直到如今 2019 年 5G商用元年 ， 移动通信技术的飞速发展 开启 了 超带宽、万物互联的智能社会 。预计 5G 商用 后将仅用 4G 的一半 时间达到 5 亿用户，通信技术的迭代更新持续不断的缩短下游用户转化及应用端数据量的爆发速度。 根据华为 2025 白皮书预测， 2025 年全球部署 650 万基站 5G， 服务于全球 58%人口即 28 亿用户 ；全球年存储数据量将高达 180ZB；企业数据利用率将达 86%；所有企业将使用云技术且使用率将达 85%，数据量持续爆发。我们认为， 制造业 、 批零 、 交通 、 金融产生的数据量高于其他 ， 因此 产业互联网仍然是 5G 时代数据量的主要贡献角色 ；而社交网络、视频流等媒体类应用或将率先成为 5G 商用初期流量爆点的重要助推器 。 投资建议 ： 建议 积极 关注光环新网 （ 300383.SZ） 、宝信软件（ 600845.SH）。 风险提示 ： 云厂商资本支出下滑； 5G 基建进度放缓 。 重点公司盈利预测、估值及投资评级 ， 注：股价为 2019 年 12 月 16 日收盘价 EPS（元） PE（倍） 简称 股价（元） 2019E 2020E 2021E 2019E 2020E 2021E PB 评级 光环新网 20.46 0.56 0.73 0.96 35.61 27.32 20.77 4.1 强推 宝信软件 35.21 0.78 0.99 1.25 45.13 35.56 28.16 6.07 强推 数据港 38.95 0.72 0.95 1.62 53.42 40.49 23.69 7.30 - 万国数据 49.06 -0.26 0.03 0.25 -162.55 1222.45 168.63 6.14 - 资 料 来源： Wind， 光环新网 、 宝信软件为 华创证券预测 ， 数据港 、 万国数据为 Wind 一致盈利预测 证券分析师：桑梓 电话： 021-20572503 邮箱： sangzihcyjs 执业编号： S0360517120002 联系人：韩东 电话： 021-20572503 邮箱： handonghcyjs 占比 % 股票家数 (只 ) 98 2.62 总市值 (亿元 ) 8,955.69 1.44 流通市值 (亿元 ) 6,500.53 1.42 % 1M 6M 12M 绝对表现 0.22 -2.28 16.54 相对表现 2.18 -11.56 -5.9 光环新网（ 300383）深度研究报告：“ 5G+云”时代核心互联网底层基础设施 2019-11-13 -6%13%31%49%18/12 19/02 19/04 19/06 19/08 19/102018-12-10 2019-12-09沪深 300 通信设备相关研究报告 相对指数表现 行业基本数据 华创证券研究所 行业研究 通信设备 2019 年 12 月 16 日 数据中心 专题研究（一） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 2 目 录 一、数据中心做为全球信息技术发展的伴生品持续扮演基础设施角色 . 5 二、 1900s-1970s：计算机技术的发展催生数据处理系统，数据中心雏形显现 . 6 （一）工业时代数据中心雏形显现的产业背景 . 6 （二）计算机硬件发展催生数据处理需求 . 6 三、 1970s-2005：局域网、互联网的数据传输等网络连接技术的出现推升数据管理需求站上新台阶 . 8 （一）局域网、企业内联网、互联网产生 的产业背景 . 8 （二）计算机硬件更迭促进数据机房数量发展 . 8 （三）网络的出现是数据量激增的革命性动因， “数据中心 ”由此出现 . 8 （四 ）第三方数据中心企业纷纷成立，区域性自建及收并购同步进行 . 10 （五） Web2.0 后数据中心国际标准建立，行业进入规范期 . 10 四、 2006-今：云计算分布式网络计算是当下数据中心的主要增长动力 . 12 （一）云计算技术的产生间接牵动数据中心业务量增长 . 12 （二）龙头 IDC 公司同步进入加速并购扩张期 . 13 五、 2020-未来： 5G 大规模商用带来的流量爆炸式激增将成为下阶段数据中心底层驱动 . 17 （一） 5G 时代将带来更快用户渗透率及更具数据量爆发性的下游应用 . 17 （二）产业互联有望为 5G 时代流量爆发的一大动力 . 18 （三）视频、社交网络 将成为 5G 商用前期的最重要流量杀手 . 18 六、相关公司 . 20 （一）光环新网：国内资本市场第三方 IDC 服务供应商龙头 . 20 （二）宝信软件： IDC 与钢铁信息化双轮驱动 . 21 （三）数据港：绑定阿里，快速扩张 . 22 （四）万国数据：登陆美股资本市场的国内 IDC 龙头企业 . 23 七、风险提示 . 23 数据中心 专题研究（一） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 3 图表目录 图表 1 信息技术发展历程 . 5 图表 2 计算机硬件发展历程 . 7 图表 3 计算机网络的发展 . 9 图表 4 Metcalfes law 定律 . 9 图表 5 Metcalfes law 定律中的端与网络 . 9 图表 6 Equinix 2005 年之前收购及扩建项目 . 10 图表 7 Digital Realty Trust 2005 年之前收购及建设项目 . 10 图表 8 数据中心国际标准 . 11 图表 9 国内数据中心标准 . 11 图表 10 云计算的发展历程 . 12 图表 11 云计算数据中心流量增速远超传统数据中心 . 13 图表 12 数据中心内部流量占主要比例 . 13 图表 13 全球云计算市场格局 . 13 图表 14 中国云计算市场格局 . 13 图表 15 Equinix 客户数量不断增加 . 14 图表 16 Equinix 前 50 大客户贡献收入比逐年提升 . 14 图表 17 Equinix 近十年云计算客户数量逐步增多 . 14 图表 18 光环新网收并购标的情况一览 . 15 图表 19 万国数据自 2014 年起收并购项目 . 16 图表 20 5G 用户发展速度预测 . 17 图表 21 5G 与 4G 关键指标 对比 . 17 图表 22 2025 数字化、联网化、智能化预测 . 17 图表 23 2018 年制造、批零、金融数据体量占比前三 . 18 图表 24 中国 IDC 用户行业占比 . 18 图表 25 全球数据中心应用工作负载 . 19 图表 26 全球数据中心存 储容量 . 19 图表 27 全球数据中心应用工作负载 . 19 图表 28 全球数据中心存储容量 . 19 图表 29 公司产品与服务 . 20 图表 30 公司总收入及利润持续增长 . 20 图表 31 光环新网主要财务指标 . 21 图表 32 服务外包业务收入平均增速 33% . 21 图表 33 服务外包业务提升综合毛利率 . 21 数据中心 专题研究（一） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 4 图表 34 归母净利率 %逐年提升 . 22 图表 35 宝之云投入规模逐期提升 . 22 图表 36 宝信软件主要财务指标 . 22 图表 37 数据港收入及毛利 . 23 图表 38 数据港净利润 . 23 图表 39 万国数据收入及毛利 . 23 图表 40 万国数据净利润 . 23 数据中心 专题研究（一） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 5 导读 ： 数据中心 （ Data Center）通常是指可实现数字信息的集中计算处理、传输交换以及存储管理的物理空间 ，其核心设备为计算机服务器 及网络交换设备 ， 其关键的运营辅助设备有 供电、制冷、消防、监控等系统 。 随着互联网、云计算、 5G 等 新兴信息技术的发展， 数据中心 已然成为 构建 全球信息网络的重要基础设施 。在 5G 全球标准统一的大背景下 ，待 新一代通信技术大规模商用后 流量红利争夺将进入企业级新战场， 同时 数据中心也将成为 数字信息 存储及流通的 战略级 资源 。 数据中心是信息技术发展的伴生 物 ， 与全球的信息技术发展密不可分 。 本篇梳理全球信息技术的发展历程，寻找每个阶段数据中心作为共生品的发展动因。 一、 数据中心 作为 全球信息技术发展的伴生品持续扮演基础设施角色 全球信息通信技术发展大致经历了五个阶段 ， 分别为 ： 19 世纪中期至 20 世纪初 ， 以电报 、 电话为代表的第一代信息技术 ； 20 世纪初期至 20 世纪 70 年代 ， 以计算机为代表的第二代信息技术 ； 20 世纪 70 年代至 21 世纪初期 ， 以互联网为代表的第三代信息技术 ； 2010 年前后十年 ， 以大数据云计算为代表的第四代信息技术 ； 2020 年往后 ， 以物联网 、 数联网 、 智联网为代表的第五代信息技术 。 而“数据中心” 雏形 出现于以计算机为代表的第二代信息技术阶段 ，并伴随信息技术不断迭代持续扮演共生共存的基础设施 角色 。 图表 1 信息技术发展历程 资料来源： 国家信息中心 5g 联合课题组 ：迈向万物智联新世界， 华创证券 整理 数据中心 专题研究（一） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 6 二、 1900s-1970s： 计算机技术的发展催生数据处理系统 ，数据中心雏形显现 （一） 工业时代数据中心雏形 显现 的产业背景 第一代信息技术 是 首次以电为载体消除通信的空间及时间距离 的方式： 以纸质信件、电报、电话等信息技术为代表的第一代信息技术始于十九 世纪中期 ， 这一时期 “电”作为信息载体被首次引入，通信的空间距离和时间递延被有效消弭。同时，产业革命后企业的规模、组织层次和管理复杂性不断上升，十九世纪 50 年代开始 ， 工业企业大规模使用电报通信 ， 有效协调了生产和销售 ，实现管理和生产的地理分离，这种系统化的企业管理思维在此后的五十年中逐步形成，企业对生产销售信息的需求及处理量级开始上升。 该阶段的数据信息主要以纸质的文字方式记录。 第二代信息技术兴起于 二十世纪 ， 以打字机 、计算器、 表格图形以及计算机为代表 催生了一系列的信息产业新业态 ：这个时期的企业总部汇集了来自各地各部门的大量信息，管理分层导致企业内大量纵向和横向的流动信息，该阶段大型公司面临前所未有的海量内外部信息处理挑战。 二十世纪 40 年代 ，世界第一台自动电子数据计算机“ ENIAC”诞生，开启人类的计算新时代，同时也开启了与之配套的数据中心演进历程。 由此， 数据分析 、 计算机系统集成 、情报检索 、 办公自动化 、 企业财务管理等 信息 产业产生 ， 为管理决策层及基础工作实施层提供服务 。 我们认为这个阶段是数据存储的雏形阶段，它的出现是由计算机产业发展带来的。 （二）计算机硬件发展 催生数据处理需求 在 第二代 信息技术的阶段 ， 计算机产业经历了三个阶段的变革 ： 1946-1958 年 ， 电子管计算机 ： 这一时期的计算机硬件采用电子管结构，存储器采用 汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯 ， 外存储器采用磁带 ，软件程序 主要为 机器语言 、汇编语言。初代计算机体积大、功耗高、价格昂贵，其主要用于军事领域和科学计算。 1958-1964 年 ，晶体管计算机： 计算机 主机采用晶体管等半导体器件，存储器仍旧以磁鼓和磁盘为辅助，程序采用算法语言（高级语言）编程，操作系统开始出现。这个阶段的计算机进步主要体现在运算能力的提升和软件技术的发展 。因由其体积缩小、能耗降低、运算及可靠性提高，应用的领域拓展到企业的事务处理，并且逐步进入工业控制的领域。 1964-1970 年 ， 集成电路计算机 ： 十九世纪 60 年代初期的电路设计革命也进一步革新了计算机的硬件 。这个阶段的计算机 采用中小规模集成电路，主存储器仍然为 磁芯， 并且 在程序设计方面形成了操作系统、编译系统和应用程序三个独立的系统 。 第三代计 算机的特点 是速度更快 、体积显著减小 ， 运算的 可靠性 提升同时 ， 其价格进一步下降。这个阶段计算机 产品 迈向 通用化、系列化和标准化。 下游 应用 可以 进行 文字图像处理 ， 多端程序和分时系统概念使得用户能够在办公室或家中远程使用计算机。 事实上，二十世纪 60 年代出现的数据处理系统顶多称之为数据机房 ， 主机 在 本地 完成 数据运算和存储 ， 不能对外提供服务 。 这个阶段的计算机成本仍旧比较高，因此各种计算资源 必然相对 集中 。值得一提的是， 1970 年代 ， 大型企业及跨国企业的生产销售越发丰富，数据信息灾备需求随之迸发，第一个数据灾备中心由 SunGard 建立， 公开资料显示 1970 年 开始的往 后 十年中 全球数据量每三年翻一番 ， 数据中心的作用真正开始 。 数据中心 专题研究（一） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 7 图表 2 计算机硬件发展历程 资料来源： 搜狐网、 百度 百科 等， 华创证券 整理 数据中心 专题研究（一） 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 8 三 、 1970s-2005： 局域网 、 互联网的 数据传输 等 网络连接 技术 的出现 推升数据 管理 需求 站上 新台阶 （一）局域网、企业内联网、互联网产生的产业背景 以局域网、企业内联网、互联网等 为代表的第三代信息技术始于二十世纪 70 年代 ， 盛行于 90 年代 ， 并于二十一世纪初期达到高峰回落 。 因为 第二代信息技术中 “信息存储”、“分析技术”使得企业部门和个人的信息处理能力增强 ，但却导致了 企业内部数据信息存储分散化。本地运算致使信息的交换尤为不便，因此公司内部甚至企业与企业之间的便捷及广泛的信息交流成为这个时期的新需求。二十世纪 70 年代后 ，企业经营者开始积极尝试将计算机通过网络连接，从而达到共享公司不同电脑内数据资料的目的。 载体技术为主的 第三代信息技术 以此产业需求为背景应运而生 。 （二） 计算机硬件更迭 促进数据机房数量发展 二十世纪 70 年代至 90 年代 ， 集成电路的技术发展使得每颗芯片 上容纳的晶体管数量激增 ，运算器和控制器集中在一颗芯片上形成微处理器，而这种微处理器和大规模、超大规模的集成电路组装成体积小、运算快、使用方便的 PC机 。这个阶段物理元器件的变化致使计算主机历经巨大迭代， 同时 存储器也 由最初的磁芯、磁鼓、磁盘发展到体积更小容量更大、读取速度更快的只读光盘（ CD-ROM）。 计算机除了向巨型机方向发展外，更多地朝着小型机和微型机方向快速演进。在这个时代，计算的形态分散与集中并存。因此，数据机房 有 小型 、 中型 、 大型机房并存， 当然