2022-2023数据中心产业图谱研究报告.pdf

返回 相关 举报
2022-2023数据中心产业图谱研究报告.pdf_第1页
第1页 / 共38页
2022-2023数据中心产业图谱研究报告.pdf_第2页
第2页 / 共38页
2022-2023数据中心产业图谱研究报告.pdf_第3页
第3页 / 共38页
2022-2023数据中心产业图谱研究报告.pdf_第4页
第4页 / 共38页
2022-2023数据中心产业图谱研究报告.pdf_第5页
第5页 / 共38页
点击查看更多>>
资源描述
2022-2023数据中心产业图谱研究报告前言当前 , 随着 5G、 云计算 、 人工智能等新一代信息技术快速发展 ,信息技术与传统产业加速融合,数字经济蓬勃发展,数据中心作为各个行业信息系统运行的物理载体,已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施,在数字经济发展中扮演至关重要的角色。 “加快 5G 网络 、 数据中心等新型基础设施建设进度 ”, 是习近平总书记提出的重要指示精神。为切实贯彻落实国家战略部署,引导新型数据中心建设,落实新型数据中心发展三年行动计划( 2021-2023 年 ) 中对于 “产业链稳固增强行动 ”的具体要求,本报告聚焦新型数据中心供配电、制冷、 IT 和网络设备、 管理和软件 等上游环节及产业中游、下游的主要参与者,全面梳理、深入分析细分领域的产业链构成、市场现状、产业竞合情况、热点技术产品以及未来发展趋势,力图多维度立体化的描绘数据中心产业图谱。 本报告认为,下一步,在继续锻造长板方面,应继续培育发展供配电、智能化系统等具备先发优势的环节;在补齐短板和弱项方面 , 应通过应用牵引 , 加大自主研发 , 推动 IT 和网络设备 、 散热制冷等关键环节创新发展,促进产业链不断完善、提升产业链整体竞争优势。由于整个数据中心产业链长,涉及面广,报告内容疏漏在所难免,敬请读者给予批评指正 。目录一、 数据中心产业总体图谱 .1二、 数据中心产业上游:设备和软件提供者 .4(一 ) 微模块 . 4(二 ) 配电柜 . 6(三 ) 不间断电源 . 8(四 ) 空气冷却系统 . 10(五 ) 液体冷却系统 . 12(六 ) 交换机 . 14(七 ) 服务器 . 15(八 ) 存储 . 16(九 ) 动环监控系统 . 18(十 ) 数据中心基础设施管理系统( DCIM) .20(十一 ) 预制模块化数据中心 . 21三、 数据中心产业中游:数据中心建设者 .23(一 ) 电信运营商 . 23(二 ) 第三方服务商 . 24(三 ) 新进入者 . 26四、 数据中心产业下游:数据中心使用者 .28(一 ) 云计算 . 28(二 ) 互联网 . 29(三 ) 其他用户(金融、政府、电力) . 31五、 结语 .33图目录图 1 数据中心产业图谱( 2021) .3图 2 微模块产业图谱 .4图 3 配电柜产业图谱 .6图 4 不间断电源产业图谱 .8图 5 空气冷却系统产业图谱 .10图 6 液体冷却系统产业图谱 .12图 7 交换机产业图谱 .14图 8 服务器产业图谱 .15图 9 存储产业图谱 .17图 10 动环监控系统产业图谱 .19图 11 数据中心基础设施管理系统( DCIM)产业图谱 .20图 12 预制模块化产业图谱 .21图 13 电信运营商产业图谱 .23图 14 第三方 IDC 服务商产业图谱 .25图 15 新进入者产业图谱 .26图 16 云计算产业图谱 .28图 17 互联网产业图谱 .29图 18 其他用户(金融、政府、电力)产业图谱 .32表目录表 1 不同规模的互联网企业交付模式、需求弹性和价格敏感度 .30表 2 视频类和游戏类互联网企业对 IDC 的需求 .30表 3 不同类型业务对应可选数据中心的范围 .30一、数据中心产业总体图谱数据中心是技术密集型新型基础设施 。 从科技的角度看 , 云计算等上层技术对数据中心的 IT 设备、网络等提出了更高要求,天蝎整机柜服务器 、 各类 边缘服务器 、 云服务器 、 智能 无损网络 、 智能网卡 、可编程网络等应运而生 , 成为技术新热点 、 研发新方向 ; 从基建的角度看 , 数据中心是 包括 “风火水电 ”的设施配套 。 ICT 设备的演进与创新 , 倒逼基础设施加速变革 , 液冷 、 10kV 直转 240V DC( 或 336V DC)电源 、 模块化 预制化等新技术新产品已部分应用于大型互联网企业数据中心1。国家 “十四五 ”规划纲要从现代化 、 数字化 、 绿色化方面对新型基础设施建设提出了方针指引 , 近期党中央 、 国务院关于碳达峰 、 碳中和的战略决策又对信息通信业数字化和绿色化协同发展提出了更高要求 。 在此背景下 , 工业和信息化部提出加快传统数据中心向具备高技术 、 高算力 、 高能效 、 高安全特征的新型数据中心演进 。 新型数据中心是指以支撑经济社会数字转型 、 智能升级 、 融合创新为导向 , 以5G、工业互联网、云计算、人工智能等应用需求为牵引,汇聚多元数据资源 、 运用绿色低碳技术 、 具备安全可靠能力 、 提供高效算力服务 、 赋能千行百业应用的新型基础设施 , 未来将有效支撑各领域数字化转型,为经济社会高质量发展提供新动能。 数据中心是数据存储和计算的中心 , 通信网络的核心地带 。 据 数据中心应用发展指引 ( 2020) 统计 , 数据中心有 55.5%接入骨干网 。1 来源:中国信息通信研究院,开放数据中心委员会 .数据中心白皮书 (2020)数据中心接入核心网络主要是出于客户对带宽和速率的需求考虑 , 而节点也分布在我国核心城市 , 大量的数据从城市 、 基站汇聚到数据中心进行处理 、 存储及传送 。 用户对流量使用习惯的逐步养成 , 对网速的高要求,推动网络流量快速增长,从而带动数据中心 迅速发展 。数据中心是云产业的底层核心基础设施 , 重资产投入 、 区位敏感性高 。 数据中心成本包括投资成本和运营成本 , 初始一次性资本支出高。资本投入中,大部分资金占比用来购置 IT 设备,包括服务器、数据存储设备 、 带宽资源等高价值软硬件设施 , 数据中心建设资金需求高 。 同时 , 地理位置是行业竞争的关键 , 也与其提供的服务质量和成本密切相关 。 受客户分布不均影响 , 同时为了满足主要客户对低时延 、 高可靠的要求 , 数据中心企业大规模布局一线城市 。 中国 数据中心 大平台数据显示 , 北上广三地数据中心 约 占全国份额的 26%。 环一线城市数据中心产业带逐渐形成 , 如在北方地区由张北 、 廊坊 、 怀来 、燕郊组成的环北京 IDC 集群;华东地区由昆山、南通、南京、扬州组成的环上海数据中心集群 。 我国二三线城市能源价格相对较低 , 能有效降低 IDC 建设运营成本。数据中心产业范围广 、 领域宽 、 链条长 , 吸引众多玩家纷纷涌入 。数据中心作为重资本投入行业 , 具有前期投资大 、 回报周期长的特点 。头部公司由于在融资能力 、 能耗指标获取以及大客户合作关系等方面具备优势,得以构建行业壁垒。 在如此长的产业链条中 , 每个环节都有术业专攻的企业 , 各企业以自身核心优势为切入点逐步向数据中心产业链 渗透 并 拓宽业务范3围 , 积极构建生态圈 。 数据中心产业主要包括产业上游设备 、 设施和软件供应商 、 中游 IDC 建设者和服务商以及下游的各行业应用客 户 。选取各环节代表性较强的企业,形成如下图谱。来源:中国信息通信研究院图 1 数据中心产业图谱( 2021)产业上游主要是为数据中心建设提供所必须的基础设施或条件 ,其中设备商提供基础设施和 ICT 设备 , 分别为底层基础设施 ( 供配电系统 、 散热制冷系统等 ) 和 IT 及网络设备 ( 交换机 、 服务器 、 存储 ) ,而软件服务商提供数据中心管理系统 ( 动环监控系统 、 数据中心基础设施管理系统等 ) 。除此之外,产业上游还包括土建方和网络运营商等 , 土建方负责建筑的建设 , 运营商提供网络接入及机房节点租用等网络服务。产业中游主要是服务商,包括电信运营商、第三方中立 IDC 服务商 、 云计算厂商以及从各行业涌入的新进入者 。 中游整合上游资源 ,4建设高效稳定的数据中心,是数据中心产业的核心角色。产业下游主要是数据中心的使用者 , 主要是云计算企业 、 互联网企业与其他行业用户(包括:金融机构、政府、电力企业用户等 ) 。云计算厂商主要通过虚拟化资源为客户提供灵活的资源分配和调度服务而获取收入 , 而其他企业通过部署托管服务器集群或者租用数据中心的服务器为自有业务提供技术服务。二、数据中心产业上游:设备和软件提供者数据中心产业上游处在整个产业链的开始端 , 是设备和软件的提供者 。 这一端决定着数据中心产业的 创新 速度 , 具有基础性 、 原料性强 的特点 。 上游掌握着核心技术 , 设备与软件涉及到数据中心产业的基础环节与技术研发环节 , 竞争主体 较中游丰富 。 选取上游重点领域从现状与趋势出发,形成数据中心产业上游图谱。 (一 )微模块1.领域图谱来源:中国信息通信研究院图 2 微模块产业图谱2.发展现状5微模块具备交付速度快的优势,微模块数据中心在我国加速应用和创新。国内部分领先 企业 把建筑技术与模块化数据中心深度融合 ,使模块化数据中心的可靠性及使用体验大幅提升 。 模块化数据中心呈现主体结构建筑化 , 空间及内外使用体验楼宇化 , IT、 温控 、 配电及辅助区域 、 功能区域全模块化 、 标准化 、 扩容模块化等特点 , 逐步实现高等级 、 多楼层 、 大规模集群应用 。 同时 , 随着数字技术 、 通信技术和 AI 技术的创新应用不断增多和融合,模块化数据中心走向智能化和全生命周期数字化 。 通过预制建筑 、 模块化数据中心和智能技术的深度融合 , 领先 企业 的模块化数据中心已经从 “集装箱 ”走向永久建筑级应用 。 在国内市场中 , 维谛技术 、 华为 、 施耐德的微模块技术广泛应用于数据中心 。 其中 , 维谛预制化新技术将微模块配电系统交付速度提升 , 现场无缆链接 , 真正实现快速拼装 。 维谛调试通过一键组网建模功能,实现平均调试周期降低 75%的优化 2。华为智能微模块通过引入自然冷却技术,可充分利用自然冷源,同时利用华为的 AI能效调优技术 , 降低温控系统能耗 , 华为智能微模块技术 在实验室环境下测试 , 可 实现年平均 pPUE 低至 1.1113( 基于北京地区环境温度 ) 。3.发展趋势AI技术与模块化数据中心逐渐融合实现智能化运营。模块化数据中心智能化融合程度逐渐提升 , 在效率 、 可靠性 、 安全性及可持续性方面取得了显著改善。 AI 优化决策可通过系统知识来自动实现。用户不再基于被动式维护来运营设施 , 而是开始依靠实时监控 、 软件2 数据来源:维谛技术官网3 数据来源:华为官网6分析获得优化。目前产业内出现 AI 自调节超融合节能技术,围绕微模块数据中心低碳和低 PUE 指标,以稳定通道温度,防范局部热点为前提 , 在保证机房连续稳定运行的前提下 , 通过学习机房负载分布及变化曲线和空调能耗曲线 , 控制并优化空调输出 , 从而使微模块数据中心空调整体上达到最佳能耗状态 , 并随着负载变化实现动态平衡。从实验室测试结果来看,空调制冷因子 pPUE 可以再下降 10-20%。(二 )配电柜1.领域图谱来源:中国信息通信研究院图 3 配电柜产业图谱2.发展现状中低压配电柜在数据中心起着电能的通断、控制和保护的作用。数据中心配电柜主要分为中压配电柜和低压配电柜 , 主要分为固定和移开 ( 抽出 ) 两种形式 。 其中中压配电柜主要是 10kV 电压等级 , 接7收来自市电的电能 , 低压配电柜主要是 400V 电压等级 , 接收来自中压配电柜的电能 。 中压配电柜种类繁多 , 数据中心多采用移开 ( 抽出 )开关柜 。 低压配电柜接收来自变压器侧的电能 , 具备电能的转换 、 分配 、 控制 、 保护和监测功能 。 低压配电柜由单个或多个低压开关设备和与之相关的控制 、 采集 、 信号 、 保护和调节等设备组成 , 是按照一定规则进行连接组装的组合体 。 近十年来 , 国内总体配电柜市场保持稳定增长 , 近两年趋向平缓 。 而应用在数据中心行业配电柜的产品受益于行业的快速发展,市场涨幅高于配电柜行业总体增速。专栏 1:预制式供配电模组技术预制式供配电模组是将传统供配电系统中分隔的中压配电系统、变压器、低压配电、 UPS 和智能电力监控管理系统按照整体解决方案设计,以模组化、预制化和智能化为设计方向,整体融合成一体化供配电系统解决方案。系统内采用工厂预制的铜排连接,标准化的一次二次接口,实现工程产品化,设备与现场解耦,内置电力监控管理系统,对系统中的中低压配电系统、 UPS、变压器等设备进行统一集中式监控管理,从而实现数据中心的快速部署以及智能化监控管理。整套系统大大简化供电链路,具备统一管理、高可靠性、节省 空间 、经济美观等特点,为用户提供理想和完善的电源解决方案,为数据中心提供安全可靠连续的电源保障。 3.发展趋势在新基建政策的推动下,中低压配电市场将迎来较快增长。我国宏观形势下的固定资产投资和电力行业的高速发展带动中压配电行业的迅速成长 。 目前我国已经成为世界上最大的电力市场和最大输配电设备生产国 。 “十四五 ”是我国特高压输电和智能化电网的全面建设时期 , 国内电力工业和经济建设将持续跨越式发展 , 中压配电制造行8业仍将处于持续、稳定、快速发展期,行业总体需求将进一步增加 。从数据中心行业看 , 中压配电柜行业 市场 也将随着数据中心的新一波建设热潮而保持快速增长的趋势。 (三 )不间断电源1.领域图谱来源:中国信息通信研究院图 4 不间断电源产业图谱2.发展现状国内UPS市场竞争态势加剧,HVDC产业初成规模。国内 UPS产品体系完善,市场成熟度高,厂商竞争激烈, 2015 年以前呈现海外巨头引领的局面, 2015 年之后国产厂商纷纷加大研发投入,聚焦提升产品性能和质量,国产 UPS 势力迅猛崛起。 UPS 供应商主要分为两类 , 一是以维谛技术 、 施耐德 、 山特电子等为主的国际巨头 , 技9术实力强劲,市场服务优异,凭借多年行业经验,在 UPS 领域的产品齐备性上具备一定先发优势。二是以民营企业为主的国产 UPS 供应商 , 如华为 、 科华达 、 科士达和易事特等厂商 , 通过数十年积累提升技术实力,产品性能和市场份额快速提升,整体来看 UPS 市场竞争态势加剧。 专栏 2: AI 与 UPS 技术的结合大幅度提高数据中心供电质量UPS 智能调控 “三工况 ”模式下, UPS 对与输入电网和输出负载质量相关的主要参数进行实时功率跟踪 , 并引入 AI 智能算法 , 对一段时间以来电网和负载的历史数据进行主动学习和分析。 UPS 通过准确区分不同类型的干扰(电网故障,负载故障,冲击性负载接入)和下游设备类型(包括服务器、变压器、 STS 或机械负载 ) ,来决定激活 VFI(整流 +逆变双变换 ) ,VI(逆变 +旁通动态在线 ) , VFD(旁路)三种模式中最佳的运行模式,并做到自适应无缝切换 。 市场上已有较为成熟的技术方案 , 如维谛技术的 AIUPS 方案,入选 ODCC“零碳算力共建计划 ”数据中心低碳产品解决方案目录,华为智能锂电 UPS( SmartLi)凭借优异特性荣获欧洲数据中心 “DCS奖项 ”的年度最佳供配电创新奖。3.发展趋势数据中心HVDC技术逐渐成熟,行业发展逐渐规范化,智能UPS和HVDC将逐渐取代传统UPS。数据中心 HVDC 发展多年 , 技术日渐成熟。国内方面, 已形成多项标准 ,覆盖了整体机房、产品设计 、验收规范等 。 相对传统 UPS 系统 , 智能 UPS 和 HVDC 在供电可靠性 、供电安全 、 可扩展性 、 运行控制效率 、 谐波污染等方面具有明显的优势,将是不间断电源的未来发展趋势。 AI 技术与 UPS 的结合可加 强UPS 持续输出满足高质量供电的应用要求,同时亦可实现高达 99%10的平均运行效率 。 高压直流技术可精简优化数据中心供配电架构 , 减少了供配电回路变换级数 、 设备数量及损耗 , 提高了数据中心电能使用效率 。 但直流供电系统的投入使用还存在产业生态 、 设备标准等问题有待进一步优化解决。 (四 )空气冷却系统1.领域图谱来源:中国信息通信研究院图 5 空气冷却系统产业图谱2.发展现状制冷系统为数据中心除IT设备外第二大耗能部分,空气冷却系统是数据中心制冷的主要方式。数据中心制冷系统用来维持 IT 设备正常运行的环境条件 , 是数据中心必不可少的基础设施 。 数据中心 的IT 设备运行时持续产生热量,在超出额定的温度范围和变化率时,11会导致一系列的问题 , 包括服务器宕机引起的业务中断 , 以及潜在的包括寿命、稳定性方面的危害。因此散热制冷对数据中心至关重要 ,逐渐成为数据中心 关键 技术领域。专栏 3:精密空调产品前沿技术数据中心的空调采用变频设计 , 可根据 IT 负荷变化实时调节制冷输出百分比 , 与机房热负荷匹配 。 变频风冷空调在部分负荷下能效较 100%负荷下能效有大幅提升 , 主要得益于更大的蒸发器和冷凝器 , 可提高蒸发温度 、降低冷凝温度,同时变频压缩机低频运行,功耗降低,使得能效有大幅提升 。 风冷空调系统仅由室内 /外机组成 , 系统简单 , 便于分期投资 , 逐步扩容。同时,在过渡季节和冬季通过利用自然冷,节约空调功耗。在室外环境温度较低时,通过利用自然冷源可以减少压缩机工作时长,达到降低空调系统功耗的目的 。 运行模式采用最佳颗粒度独立模块化设计 , 自行组合 。根据末端气流形式,分为顶置送风、吊顶送风、列间送风、风墙送风、地板下送风、风帽送风等;根据室外散热方式,分为风冷、水冷、冷冻水、乙二醇等形式,都可搭配间接蒸发冷却技术应用。 3.发展趋势新型氟泵系统空调和冷冻水型机房空调市场比例提高,近端制冷方式逐渐在市场中使用。随着数据中心绿色节能 、 高密度 、 超大规模的发展趋势 , 特别是大型互联网企业的新建数据中心 , 传统风冷型制冷技术已经无法满足数据中心所需的散热能力 , 新型氟泵系统和冷冻水型制冷系统在高效制冷和大制冷量方面的优势 , 推动了其较快发展。此外 , 由于房间级制冷的建设成本低 、 方便维护 , 传统数据中心和中小型数据中心常采用该制冷方式 。 随着新一代高密度计算和可变功率密度 IT 设备的应用 , 房间级制冷系统的制冷效率 、 性能等受到限制 。为提升制冷效率 、 缩短气流路径 , 行级甚至机柜级等近端制冷方式逐12渐在市场中使用 。 当前房间级机房空调仍然是市场的主流 , 行级机和背板机空调市场销售额增长率较高。 (五 )液体冷却系统1.领域图谱来源:中国信息通信研究院图 6 液体冷却系统产业图谱2.发展现状液冷产业生态已初步建立,我国已出现规模化商用案例。液冷相对于数据中心传统风冷方式而言是一项创新和革命性技术, IT 设备及基础设施的改造需大量研究投入 , 液冷数据中心的运维和监控也需随着液体的引入而改变 , 亟需相关标准对液冷的发展进行引导和规范。2017年中国信通院联合液冷上下游企业 在 ODCC成立 “冰河 ”项目组 ,通过标准研制推进了产业生态的建设和完善 , 引导了技术的成熟落地,“冰河 ”项目因突出的技术研究和生态建设贡献,于 2019 年获中国国际大数据产业博览会 ( 数博会 ) 授予的 “黑科技 ”奖 。 随着互联网 、 电信和金融行业业务量的快速增长 , 数据中心功率密度的不断提高 , 预13计液冷的需求量和市场规模将持续扩大 。 2021 年 12 月 , 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所具体牵头 、 依托 ODCC( 开放数据中心委员会 ) “ 冰河 ” 项目组研究和制定的 5 项数据中心液冷行业标准正式发布 。 该系列行标涵盖浸没式 、 冷板式等主要液冷方式的技术要求和测试方法 , 及液冷能源使用效率要求和测试方法 、 冷却液体技术要求和测试方法等内容,将于 2022 年 4 月 1 日起正式实施,有效填补了当前国内外数据中心液冷行业标准的空白。 3.发展趋势国内外对于数据中心液冷均属于探索阶段,总体的发展趋势向好。高密度计算正促使数据中心液冷技术兴起 , 液冷不仅是制冷方式的改变 , 更可能变革整个数据中心生态 。 尤其在 “新基建 ”的助推之下 , 液冷技术商用或将实现跨越式发展 。 数据中心机柜平均功率密度将逐年上升 , 使得其对液冷技术的需求不断扩增 , 进而为液冷数据中心市场规模扩大提供广阔的发展空间 。 液冷技术的应用有助于数据中心节能、降噪 , 也有利于提高其单位空间的服务器密度 , 进而提升数据中心的运算效率以及使用稳定性 。 与此同时 , 液冷数据中心的热量以液体为载体 , 可直接通过热交换接入智能楼宇采暖和供水系统 , 从而为数据中心创造更高的经济价值 。 基于此 , 液冷数据中心的发展前景将极为广阔 , 其市场规模也有望破千亿 。 据相关预测 4, 到 2026 年 , 液冷数据中心市场的初始估值将 从 2018 年 的 14.3 亿美元增 至 1205 亿美元 ,年 均 复合增长率达 30.45%。4 数据来源: DATABRIDGE MARKET RESEARCH14(六 )交换机1.领域图谱来源:中国信息通信研究院图 7 交换机产业图谱2.发展现状交换机是搭建数据中心架构的骨骼,具备大缓存、高容量、虚拟化等特征。交换机是一种用于电 ( 光 ) 信号转发的网络设备 , 可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路 。 相比其他场景的交换机 , 数据中心业务对交换机的性能 、 功能 、 可靠性等提出了更高的要求 。 标准方面 , 我国已开始启动 800G 的标准化和测试研究 。2019 年 , 中国信息通信研究院与华为等启 动 DCCNG 项目 , 研 究 800G的关键技术与应用 , 并将部分成果应用到 IEEE 的国际标准中 ; 2021年冬季 , 中国信息通信研究院联合中国移动 、 中国电信 、 华为和思博伦等启动 800G 测试研究项目。3.发展趋势15400G交换机有望在未来五年实现规模化应用。全球交换机头部企业自 2018 年陆续开始推出 400G 交换机产品,旨在面向大规模云计算数据中心或高性能计算应用场景 。 随着云计算发展持续升温 , 现代的通信网络需要更高的带宽来满足全球范围内数据爆发式增长提出的要求 。 目 前 100G 的技术可以为以太网链路提供速度最快的连接 ,100G 和 400G 市场将会继续增长,而后者最终会占据优势地位,成为交换芯片和网络平台上普遍采用的产品 。 短期来看 , 交换机市场整体呈现显著复苏趋势,特别是高速 400G 产品,预计 400G 产业下半年开始高增长5;中长期来看, 400G 数据中心交换机 2022 年末有望成为营收主力, 2023 年开始 800G 交换机将有望快速发展。(七 )服务器1.领域图谱来源:中国信息通信研究院图 8 服务器产业图谱2.发展现状服务器本质上是一种高性能计算机,在数据中心硬件成本中占比5 来源: IDC1670%左右,是数据中心基础设施的重要组成部分。服务器作为高性能计算机 , 比普通计算机运行更快 。 服务器一般由 CPU( 中央处理器 ) 、GPU(图形处理器 ) 、 PCB 主板、 DRAM(动态随机存取存储器 ) 、SSD( 固态硬盘 ) 、 BMC( 基板管理控制器 ) 、 电源 、 内存 、 风扇和总线等部分组成。其中, CPU、 GPU 决定了服务器的算力。根据 IDC研究数据, CPU、 GPU、 DRAM 三个模块的芯片成本在基础型服务器中占比 约 30%; 在更高性能的服务器中 , 芯片成本占比 达 50%-80%。3.发展趋势服务器厂商广泛布局各类服务器和芯片,且不断推动服务器国产化进程。从供给看 , 华为 、 中科曙光 、 宝德计算机 、 中国长城等企业研制 、 生产搭载国产芯片的服务器 ; 从需求看 , 近年来 三大运营商集中采集的服务器标包中 较多 服务器搭载华为和海光的国产芯片 。 搭载国产 CPU 的服务器性价比较高,使用 ARM 架构,在技术上 基本 可以满足数据中心服务器的算力诉求 , 同时具有多核心和高内存带宽的差异化优势 , 在分布式存储 、 大数据等高并发的应用场景中具有更高的性价比。 (八 )存储1.领域图谱17来源:中国信息通信研究院图 9 存储产业图谱2.发展现状数据中心的存储承载的是千行百业的高价值数据,单个硬盘的容量、可靠性、性能无法满足高价值数据对存储的诉求。数据中心底层物理存储介质主要有光 、 磁 、 电三种 , 对应的存储产品类型可分为光存储、磁存储和半导体存储三大类。光学存储主要包括 DVD、 CD、BD 蓝光等,具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写、信息的信噪比高 、 信息单位的价格低等优点 。 缺点是这种存储材料极易受摩擦等外部作用而损坏 。 磁性存储包括磁盘 、 软盘 、 机械硬盘 ( HDD)和磁带等 , 优点是存储容量大 , 单位价格低 ; 记录介质可以重复使用 ,记录信息可以长期保存而不丢失 ; 存储方便 , 易将磁信号转化为电信号进行信息计算与传输 ; 同时 , 磁带库技术在记录数据后不再需要用电保存数据 , 近年再受到特别是互联网 、 海量数据或冷数据较多的用户垂青 。 磁性存储的缺点是存取速度较慢 , 而且磁性存储材料的磁性会随着时间流逝而逐渐减弱 , 数据无法长期保存 。 半导体存储器 , 采用电能存储,包括当前主流的易失性存储器 DRAM 和非易失性存储18器 NAND FLASH、 NOR FLASH 等 , 具有存取速度快 、 存储容量大 、体积小等优点 , 缺点是价格较为昂贵 。 当前 , 磁存储和半导体存储为数据中心主流存储方式, 以机械硬盘( HDD)为主的磁性存储占据了我国存储近 80%的存量市场,承载着较大的数据容量。3.发展趋势ZB级数据存储将开启“冷数据”的热时代,存储分层成为大势所趋。按照被访问频率从高到低 , 存储数据可分为热数据 、 温数据 、 冷数据 。 经常被访问的称为热数据 , 较少被访问的数据称为冷数据 , 处于中间状态的称为温数据 。 热数据对读取速度的要求最快 , 读取文件相对较小 , 主要考虑读取速度 , 适合磁存储和半导体存储方式 ; 冷数据对读取速度要求不高 , 读取文件相对较大 , 主要考虑长期存储成本和节能减排 , 适合蓝光介质存储或者磁带存储 。 数据存储具有由热至冷的变化特征 , 绝大多数数据将在产生后的 6 个月后变成冷数据 , 且冷数据约占有总体数据的 80%,体量巨大。针对数据的 “温度 ”特征 ,分类存储将具有不同 “温度 ”特点的数据存储在不同的存储介质上 。 不同的存储介质被分配到不同层次结构中,不同层次结构的存储性能 、成本和容量不同 。 存储分层将降低存储成本 , 提高存储效率 , 重用旧存储设备。 (九 )动环监控系统1.领域图谱19来源 :中国信息通信研究院图 10 动环监控系统产业图谱2.发展现状动环监控系统为数据中心提供动力和环境的基础监控和管理。动环监控系统作为数据中心动力配套基础设施设备和环境配套基础设施的核心辅助生产系统 , 实时呈现各设施生产过程的数据和状态 , 真实可靠的记录生产全过程 , 特别是在事故发生时 , 可记录各设施的最原始数据,为事故分析提供准确依据。 3.发展趋势本土厂商将持续发挥定制化优势,软件厂商与实施团队逐步演变为生态合作伙伴。未来数据中心行业逐步以需求为牵引 , 新建数据中心按照实际应用规划和建设 , 这一趋势对动环监控系统提出了较高的定制化要求 , 通用的产品往往难以满足所有类型的数据中心 , 本土厂商的定制化优势将持续助力其扩大市场份额 。 同时 , 传统结构下 , 实施厂商仅为软件厂商提供实施服务与定制化开发 。 当前 , 软件厂商与实施厂商逐渐演变为生态伙伴关系 , 实施厂商在实施软件基础架构之20余与软件厂商共同为客户提供服务 , 满足定制化需求 。 同时 , 软件厂商与实施厂商界限逐渐模糊,互相渗透。 (十 )数据中心基础设施管理系统( DCIM)1.领域图谱来源 :中国信息通信研究院图 11 数据中心基础设施管理系统( DCIM)产业图谱2.发展现状DCIM由传统动环监控系统发展演变而来,管理范围更全面。近年来 , 数据中心基础设施管理作为行业关注的热点 , 频繁出现在从业人员的视野中。 DCIM 这一概念由 Gartner 首次提出并定义,指采用工具监控、管理和控制数据中心所有 IT 相关设备(比如服务器、存储和交换机)和基础设施相关设备(比如 PDU 和精密空调)的使用情况以及能耗水平 。 DCIM 这一工具不同于传统动力环境监控系统之21处在于它将数据中心电力 、 制冷 、 安防等基础设施配套的管理 ( 动环管理)与 IT 设备的管理合而为一,整合后进行集中管理,形成融合质变 , 放大一体化效能 。 从管理角度看 , DCIM 作为一种辅助运维管理的工具或手段 , 其最终目的是利用监控信息驱动管理和控制 , 监控的信息和数据才能最大限度发挥作用 , 管理才能有的放矢 , 实现监控管理一体化。 3.发展趋势数字技术将推动DCIM智能化发展,高效和精准是未来发展的重点。随着数据中心走向大型化和集约化 , 管理模块划分越来越精细化 ,这也意味着成本的飙升 , 以及对基础设施关键技术依赖的加剧 。 与此同时,大数据、人工智能、区块链等数字技术已逐渐成熟,建设 “智能化数据中心 ”无疑已成为未来新型数据中心的发展趋势,更低的运维成本和更高效的管理是当下数据中心首先需要考虑的问题。 (十一 )预制模块化数据中心1.领域图谱来源 :中国信息通信研究院图 12 预制模块化产业图谱222.发展现状预制模块化具有快速建设、灵活部署等多重优势。预制模块化数据中心 (Prefabricated Modular Data Center)融合数据中心土建工程 ( L0)及机电工程( L1) ,功能区域采用全模块化设计,结构系统、供配电系统 、 暖通系统 、 管理系统 、 消防系统 、 照明系统 、 防雷接地 、 综合布线等子系统预集成 于 预制模块内 , 所有预制模块在工厂预制 、 预调测 , 现场无需大规模土建 , 简单吊装 、 乐高式搭建 , 即可快速完成数据中心的建设及部署 。 预制模块化数据中心具有快速建设 、 灵活部署 、交付质量高等多重优势 。 采用预制模块化数据中心 , 大型数据中心 的建设周期 由 18-24 个月缩短为 6 个月左右 ( 1000 柜 , 不含设计周期 ) ,实现快速收益 。 此外 , 后期适配灵活性更强 , 可根据业务 、 投资等需要进行分期分批建设 , 降低投资风险 。 由于预制模块化数据中心采用高集成装配技术 , 可大幅减少施工期间的用水用电和三废排放 , 同时 ,采用端到端集成方式交付 , 整机一致性好 , 减少设计变更和现场施工带来的质量不确定性 , PUE 及性能相比传统方式更优 , 数据中心全生命周期碳排比传统土建方式有显著降低。 由于预制模块化数据中心涉及端到端交付整合及交付能力 , 要求较高,业内厂商的方案普遍停留在 AIO 或者低层的临时建筑水平。业界领先 企业 华为的 FusionDC 率先实现预制模块化楼宇技术与数据中心机电技术融合 , 其方案可以支持 5 层堆叠 、 9 度抗震 、 12 级抗风 ,满足建筑级要求 , 其采用的磐石架构技术荣获中国建筑学会科技进步奖及上海建筑协会科技进步奖。233.发展趋势模块化程度和预集程度不断提高,从单机楼扩容到逐层垂直扩容。预制模块化数据中心从初代的 All-in-one( 所有的机电设备集成在集装箱中 ) 演进到结合现代建筑美学的预制数据中心建筑 , 其功能分区从机楼和功能区标准化设计走向楼层模块化和 IT 机房模块化,标准化程度不断提升,实现更快速建设。同时,从配电和 IT 不同层,发展为 IT 和配电同层,一层一 DC 布局。随着持续迭代演进 ,预制 模块化数据中心的模块化程度呈现出愈来愈高的趋势。三、数据中心产业中游:数据中心建设者数据中心产业中游处于产业链的中间环节 , 是数据中心的生产建造者 , 是对上游资源的整合 , 并为下游用户做好风火水电的设施配套 。近年来 , 政策引导多元主体共同建设 , 鼓励不同主体在数据中心建设运营中发挥各自优势,推动基础电信企业强化网络等基础设施建设 ,引导第三方数据中心企业提供差异化 、 特色化服务 , 支持互联网企业创新行业应用。多元主体互促互补,加速产业优质生态圈构建。 (一 )电信运营商1.领域图谱来源 :中国信息通信研究院图 13 电信运营商产业图谱242.发展现状国内运营商布局较早,拥有网络和土地资源等IDC行业优势。基础运营商 具备我 国 IDC 行业先发 优势 ,不同于北美市场以第三 方IDC 为主,当前我国 IDC 市场仍由三大运营商主导,形成了基础电信运营商及众多第三 方 IDC 厂商共同提供数据中心服务的市场格局 。三大基础运营商自身业务需要数据中心支撑发展 , 在数据中心行业领域具有先天优势 , 在客户资源 、 网络及土地资源等方面具有 更多的 资源掌握 权 和行业话语权。3.发展趋势三大运营商未来发展策略各不相同,将逐步差异化布局IDC业务。中国电信围绕核心城市规模部署 IDC, 同时着力发展政企市场 中IDC 和专线业务 。中国移动持续优化 “4+3+X”资源布局 , 促进 IDC 业务强基提质。中国联通将着力提高服务满足客户定制化需求。(二 )第三方服务商1.领域图谱25来源 :中国信息通信研究院图 14 第三方 IDC 服务商产业图谱2.发展现状第三方IDC厂商运维能力强,增值服务多样。相对于基础运营商,第三方 IDC 厂商响应速度快,通过模块化、标准化机房设计缩短建设周期 , 可以更快速地满足企业需求 。 凭借多年运维经验 , 第三方 IDC 厂商还能有效降低机房能耗,保证机房稳定运行,整合基础运营商的网络资源,为客户提供更多选择。此外,第三方 IDC 厂商可为客户提供丰富的增值服务 , 除了智能 DNS、 智能灾备 、 CDN 等 ,第三方 IDC 厂商还积极与云厂商合作打造云网生态系统,为企业提供一站式云服务。万国数据运营模式以自建 +批发为主,是国内最大的第三方 IDC企业 。光环新网采取自建及零售模式提供高品质数据中心获得高毛利。世纪互联提供加码定制化批发服务。数据港运营模式以自建 +定制化批发为主。秦淮数据提供全栈式新一代超大规模数据中心解决方案 ,26注重绿色发展 , 深度绑定 用户 。中金数据以高可用性 、 高安全性 、 超大规模园区型数据中心为主要建设方向 。宝信软件依托宝钢集团 , 建设运营成本低 , 采用批发模式 , 上架率高 。奥飞数据运营模式以零售+批发为主。 3.发展趋势第三方IDC厂商具有较深的资源背景,有望凭借能耗控制能力在碳中和背景下实现快速扩张。我国 IDC 行业正处于高速发展阶段 ,在一线商圈土地 、 电力资源紧缺 , 政策缩紧的大环境下 , 提前布局核心区域,优先获取资源的企业将拥有更大竞争力。我国头部 IDC 第三方厂商积极围绕核心城市展开布局 , 在核心区域自建大规模数据中心 , 拥有十分可观的机柜存量及储备机柜规模 , 凭借其在一线城市内积累的强大的客户资源、充足的项目储备,逐渐 筑起 行业壁垒。(三 )新进入者1.领域图谱来源 :中国信息通信研究院图 15 新进入者产业图谱272.发展现状新进入者纷纷涌入快速发展的IDC行业,钢铁企业和房地产企业为主要来源。在 5G 高速发展的背景下, IDC 建设规模不断 扩大 ,然而 IDC 受限于土地、电力、 网络 等资源 , 导致 IDC 市场供给增速跟不上需求增长。近 年 来我国数据流量更是呈现爆发式增长,导 致IDC 供需缺口远大于 发达 国家 ; 就 网民规模而言 , 我 国互联网用户数量位居全球首位,然而 我 国 IDC 储备量 与 美国 尚存差距 。在供需失衡叠加 5G 高速发展的背景下 , 我国 IDC 行业迎来发展黄金时期 。 除三大运营商、第三方 IDC 服务商以及云服务厂商外,最近涌现出了一批以钢铁和房地产企业为代表的行业新进入者。 3.发展趋势在政策和需求的双轮驱动下,会有更多行
展开阅读全文
相关资源
相关搜索
资源标签

copyright@ 2017-2022 报告吧 版权所有
经营许可证编号:宁ICP备17002310号 | 增值电信业务经营许可证编号:宁B2-20200018  | 宁公网安备64010602000642