(1)數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展歷程
在 20 世紀(jì) 60 年代,數(shù)據(jù)中心被稱為服務(wù)器農(nóng)場,主要用于存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、電力設(shè)備等相關(guān)的組件。到了 20 世紀(jì) 90 年代初,隨著個人計(jì)算機(jī)的普及和 Client-server 技術(shù)模型的出現(xiàn),人們開始將服務(wù)器單獨(dú)放在一個房間里,并通過簡單設(shè)備布線、連接、分層設(shè)計(jì)。
1996年,美國的 Exodus 公司提出了“IDC”的概念,由此誕生了數(shù)據(jù)中心的叫法。早期的數(shù)據(jù)中心較為簡單,隨著數(shù)據(jù)量的增加、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的日趨復(fù)雜、生活和生產(chǎn)對互聯(lián)網(wǎng)的依賴程度越來越高,使得數(shù)據(jù)中心耗電量不斷增長,對數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)也提出了越來越高的要求。
20 世紀(jì) 90 年代后期,國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展催生出了大量的企業(yè)上網(wǎng)需求。2000 年前后,IDC 概念隨互聯(lián)網(wǎng)傳入我國得到迅速普及,從而掀起了第一次互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)熱潮。當(dāng)時(shí)的IDC 主要作為一種以電信級機(jī)房設(shè)施為基礎(chǔ),向用戶提供專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)存放服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。IDC 的出現(xiàn)為國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的升級提供了結(jié)構(gòu)性變化的契機(jī),適應(yīng)了當(dāng)時(shí)國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的需求。而國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展反過來也帶動著 IDC 市場實(shí)現(xiàn)高速增長。
2005 年至 2010 年,隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和我國信息化建設(shè)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心規(guī)范初步確定,綠色節(jié)能需求增加。該階段中國電信推出中國電信 2005IDC 產(chǎn)業(yè)規(guī)范,確立了 IDC 的定義、技術(shù)規(guī)范及主要分類制度。美國電信產(chǎn)業(yè)協(xié)會(TIA)、TIA 技術(shù)工程委員會及美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會也批準(zhǔn)了機(jī)房 TIA-942 標(biāo)準(zhǔn),將數(shù)據(jù)中心按照年度斷供時(shí)間分為 Tier1-Tier4 四種級別。節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用以及模板化數(shù)據(jù)中心出現(xiàn),提高了數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)營效率,有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠色環(huán)保節(jié)能。
2010 年至 2017 年,公有云的較快增長和私有云的技術(shù)進(jìn)步推動了對 IDC 需求的增長。該時(shí)期數(shù)據(jù)中心概念被縱向擴(kuò)展,大型化、虛擬化、綜合化成為了數(shù)據(jù)中心的主要特征。在原有場地出租、線路帶寬共享、主機(jī)托管維護(hù)、應(yīng)用托管等服務(wù)的基礎(chǔ)上,專業(yè) IDC 服務(wù)商更加注重?cái)?shù)據(jù)的存儲和計(jì)算能力的虛擬化、設(shè)備維護(hù)管理的綜合化,實(shí)現(xiàn)資源按需提供服務(wù),并通過規(guī)模運(yùn)營降低能耗。同時(shí),在數(shù)據(jù)中心的物理基礎(chǔ)設(shè)施上,采用虛擬化等云計(jì)算技術(shù)提供傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)和各種新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。
2017 年至今,5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的不斷發(fā)展與相互融合,帶動新場景、新應(yīng)用的內(nèi)容不斷豐富,使得企業(yè)端數(shù)據(jù)量的需求快速提升,為 IDC 行業(yè)的新一輪快速發(fā)展帶來新的機(jī)遇。
(2)數(shù)據(jù)中心行業(yè)市場規(guī)模
我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模目前穩(wěn)居世界第二,數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為推動經(jīng)濟(jì)增長的主要引擎之一,數(shù)字產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長。截至 2023 年 12 月,我國網(wǎng)民規(guī)模達(dá) 10.92 億,較 2022 年 12 月增長 2,480 萬人,互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá) 77.5%。
互聯(lián)網(wǎng)的用戶及流量規(guī)模持續(xù)增長,將在需求端持續(xù)推動我國 IDC行業(yè)的發(fā)展。5G、千兆光網(wǎng)等新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、各項(xiàng)數(shù)字化應(yīng)用的全面普及加速、數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合亦將為未來國內(nèi)的 IDC 行業(yè)帶來廣闊的市場空間。
2023 年,中國整體 IDC 業(yè)務(wù)市場規(guī)模達(dá)到 5,338.8 億元。預(yù)計(jì)未來隨著國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用帶動算力需求增加以及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需求的持續(xù)穩(wěn)步增長,我國 IDC 行業(yè)的業(yè)務(wù)市場規(guī)模將持續(xù)保持穩(wěn)定的增長態(tài)勢。
(3)數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展趨勢
①數(shù)據(jù)需求與日俱增,行業(yè)規(guī)模持續(xù)上升
數(shù)據(jù)中心是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換最集中的節(jié)點(diǎn),其作為信息化的重要載體,為企業(yè)信息數(shù)據(jù)存儲和信息系統(tǒng)平臺運(yùn)行提供了有力支撐。因此,數(shù)據(jù)流量的增長驅(qū)動著 IDC 行業(yè)發(fā)展。而互聯(lián)網(wǎng)用戶的增長則驅(qū)動內(nèi)容服務(wù)商在內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)、存儲和服務(wù)器資源等方面不斷加大部署力度,進(jìn)而促進(jìn)了 IDC 行業(yè)發(fā)展。
工信部《2023 年通信業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》的數(shù)據(jù)顯示,2023 年,我國全年移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量達(dá)3,015 億 GB,比上年增長 15.2%,移動互聯(lián)網(wǎng)月戶均接入流量(DOU)達(dá)到 16.85GB/月/戶。得益于手機(jī)終端功能提升、網(wǎng)絡(luò)持續(xù)提速,短視頻、網(wǎng)絡(luò)直播等大流量應(yīng)用場景更豐富,移動流量消費(fèi)潛力進(jìn)一步釋放。
根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)發(fā)布的《第 53 次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》,截至 2023 年 12 月,三家基礎(chǔ)電信企業(yè)的移動電話用戶總數(shù)達(dá) 17.27 億戶,其中 5G 移動電話用戶達(dá) 8.05 億戶,固定寬帶接入用戶穩(wěn)步增長,千兆用戶數(shù)穩(wěn)步提升。截至 2023 年 12 月,三家基礎(chǔ)電信企業(yè)的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶總數(shù)達(dá) 6.36 億戶,較 2022 年 12 月凈增 4,666 萬戶。
其中,1,000Mbps 及以上接入速率的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶達(dá) 1.63 億戶,占總用戶數(shù)的 25.7%,較 2022 年 12 月凈增 7,153 萬戶。截至 2023 年 12 月,我國網(wǎng)民規(guī)模為 10.92 億人,較 2022 年12 月增長 2,480 萬人,互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá) 77.5%。
因此,信息通信行業(yè)的發(fā)展帶動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量和用戶規(guī)模的與日俱增,為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供強(qiáng)大的新動能,對數(shù)據(jù)中心的需求也與日俱增,從而推動數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。隨著 2022 年國內(nèi) 5G 網(wǎng)絡(luò)廣度覆蓋的基本完成,5G 流量的增長以及 XR、自動駕駛/車聯(lián)網(wǎng)等 5G 應(yīng)用的爆發(fā)有望進(jìn)一步拉動 IDC 需求。
②“東數(shù)西算”帶來數(shù)據(jù)中心行業(yè)空間布局的變革
算力,如同農(nóng)業(yè)時(shí)代的水利、工業(yè)時(shí)代的電力,已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心生產(chǎn)力,是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。而作為算力載體的數(shù)據(jù)中心,其選址往往緊靠數(shù)據(jù)需求較高的發(fā)達(dá)地區(qū)。
但近些年來,隨著北京,上海,廣州等一線城市新政的不斷出臺,對數(shù)據(jù)中心能耗要求的日趨上升導(dǎo)致一線城市的 IDC 供給難以匹配其快速增長的需求。為解決東部地區(qū)的算力需求,充分利用西部的充裕資源,國家發(fā)展改革委、網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局等部門于 2022 年初全面啟動“東數(shù)西算”工程,在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動建設(shè) 8 個國家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了張家口集群等 10 個國家數(shù)據(jù)中心集群,建設(shè)全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系。
按照全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系布局,8 個國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)將作為我國算力網(wǎng)絡(luò)的骨干連接點(diǎn),發(fā)展數(shù)據(jù)中心集群,開展數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)之間的協(xié)同建設(shè),并作為國家“東數(shù)西算”工程的戰(zhàn)略支點(diǎn),推動算力資源有序向西轉(zhuǎn)移。
國家層面將推動各樞紐節(jié)點(diǎn)盡快建立健全工作協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制,強(qiáng)化數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展要求,推動更多數(shù)據(jù)中心向可再生能源更豐富的西部轉(zhuǎn)移。同時(shí),加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)、電力、用能等方面的政策支持力度,圍繞樞紐節(jié)點(diǎn)布局新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心、物聯(lián)網(wǎng)骨干直連點(diǎn)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,推動各樞紐節(jié)點(diǎn)制定切實(shí)有效的建設(shè)方案和配套措施。這將有利于帶動西部地區(qū) IDC 集群的建設(shè),給 IDC 行業(yè)的未來發(fā)展及時(shí)空分布帶來巨大變革。
③數(shù)據(jù)中心建設(shè)趨向集約化和綠色化
當(dāng)前,“雙碳目標(biāo)”即“碳達(dá)峰”(碳排放量達(dá)到峰值后不再增長)與“碳中和”(“排放的碳”與“吸收的碳”相等)已經(jīng)成為全球共識,綠色發(fā)展已經(jīng)成為一個重要的發(fā)展趨勢并成為我國發(fā)展的五大基本理念之一,“碳中和”也在 2021 年第一次被寫入政府工作報(bào)告,正式上升到國家戰(zhàn)略層面。目前,IDC 行業(yè)的綠色發(fā)展,已經(jīng)成為國家政策及監(jiān)管的重點(diǎn)關(guān)注對象,深刻影響著 IDC 行業(yè)未來的產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展方向。
2019 年 2 月,工信部、國家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局和國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》,明確提出按照高質(zhì)量發(fā)展要求,以提升數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展水平為目標(biāo),以加快技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新和應(yīng)用為路徑,以建立完善綠色標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)體系等長效機(jī)制為保障,大力推動綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建、運(yùn)維和改造,引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色發(fā)展道路,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展。該意見提出:到 2022 年,數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達(dá)到國際先進(jìn)水平,新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的電能使用效率值達(dá)到 1.4 以下的目標(biāo)。
要求打造一批綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)典型,形成一批具有創(chuàng)新性的綠色技術(shù)產(chǎn)品、解決方案,培育一批專業(yè)第三方綠色服務(wù)機(jī)構(gòu)。2021 年 12 月,發(fā)改委、網(wǎng)信辦、工信部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求 推動數(shù)據(jù)中心和 5G 等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》,要求建立健全綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)體系和能源資源監(jiān)管體系,到 2025 年,全國新建大型、超大型項(xiàng)目平均 PUE 降到1.3 以下,國家樞紐節(jié)點(diǎn) PUE 進(jìn)一步降到 1.25 以下,綠色低碳等級達(dá)到 4A 級以上。
在數(shù)據(jù)中心、5G 實(shí)現(xiàn)綠色高質(zhì)量發(fā)展基礎(chǔ)上,全面支撐各行業(yè)特別是傳統(tǒng)高耗能行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級,助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”總體目標(biāo),為實(shí)現(xiàn)“碳中和”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在上述政策的指引下,供電架構(gòu)和制冷技術(shù)作為數(shù)據(jù)中心耗能的兩個突破方向也在不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新。
數(shù)據(jù)中心的空調(diào)機(jī)組從風(fēng)冷型、水冷型向冷凍水型、雙冷源型過渡,行業(yè)也廣泛采用更為經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的自然冷卻方式,氣流組織也從傳統(tǒng)的機(jī)房級向更精準(zhǔn)的機(jī)柜行級演進(jìn)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心供電模式下,不間斷電源 UPS 的產(chǎn)業(yè)鏈雖然較為成熟,但轉(zhuǎn)換效率較低。未來隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L,數(shù)據(jù)中心建設(shè)成本和能耗激增,可靠性高、成本低的高壓直流逐漸成為數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的新選擇。
此外,人工智能的加入的也使得數(shù)據(jù)中心的建設(shè)更具智能化。借助機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等 AI 工具,通過對相關(guān)運(yùn)營數(shù)據(jù)的深度分析,給出針對性決策建議,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的能效最大化,助力數(shù)據(jù)中心的環(huán)保減排,已經(jīng)成為 IDC 行業(yè)綠色發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。
④“高算效、低 PUE”成為 IDC 行業(yè)未來發(fā)展的大勢
互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展伴隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的爆發(fā)型增長和應(yīng)用需求的多樣化,使得數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量大幅增加,但隨之而來的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高、運(yùn)維管理負(fù)擔(dān)重等問題也在日漸凸顯,對數(shù)據(jù)中心的技術(shù)要求也越來越高。
數(shù)據(jù)中心承載著業(yè)務(wù)的不斷變化以及計(jì)算虛擬化、存儲虛擬化等技術(shù)的應(yīng)用,使得其流量高速增長,對其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理和性能提出了更高的要求。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)運(yùn)營成本高、建設(shè)周期時(shí)間長,難以滿足日益提高的 PUE 要求,無法匹配業(yè)務(wù)快速上線,因此“高算效、低 PUE”將成為 IDC 行業(yè)未來的發(fā)展目標(biāo)。
因此,面對數(shù)字時(shí)代數(shù)據(jù)中心的新需求,越來越多的數(shù)據(jù)中心廠商從客戶和應(yīng)用場景出發(fā),將信息技術(shù)、云、大數(shù)據(jù)技術(shù)與電力電子技術(shù)相結(jié)合,通過重構(gòu)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)、供電系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、營維系統(tǒng),進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)中心的算力和智能化水平。而新的建設(shè)理念在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的引進(jìn),一方面有利于數(shù)據(jù)中心走向高效化和綠色化,另一方面也對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營廠商提出了更高的技術(shù)要求。
未來的數(shù)據(jù)中心將從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變?yōu)樗懔χ行?,業(yè)界更關(guān)注的是單位算力的成本、單位算力的能耗以及客戶體驗(yàn),數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式也將從資源驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新價(jià)值驅(qū)動,使得行業(yè)逐步從資源密集型行業(yè)轉(zhuǎn)為技術(shù)密集型行業(yè),實(shí)現(xiàn)從“部件”供應(yīng)商向“解決方案+產(chǎn)品”提供商的轉(zhuǎn)變。
(4)數(shù)據(jù)中心行業(yè)競爭格局
數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈的中游主要包括基礎(chǔ)電信運(yùn)營商及專業(yè) IDC 服務(wù)商兩個群體,負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)中心建設(shè)及 IDC 專業(yè)服務(wù)業(yè)務(wù)。兩個群體之間既存在合作關(guān)系又存在一定的競爭。國內(nèi)基礎(chǔ)電信運(yùn)營商以中國電信、中國聯(lián)通、中國移動為主,其擁有豐富的通信網(wǎng)絡(luò)與機(jī)房資源,具有較強(qiáng)品牌影響力,但數(shù)據(jù)中心服務(wù)并非其核心業(yè)務(wù),因此其服務(wù)的種類較少、深度較低、市場響應(yīng)速度慢,相對缺乏增值服務(wù)。
專業(yè) IDC 服務(wù)商以世紀(jì)互聯(lián)、光環(huán)新網(wǎng)、首都在線等為代表,其通過自建或租用的方式獲得數(shù)據(jù)中心機(jī)房資源,并從基礎(chǔ)電信運(yùn)營商處取得帶寬等通信資源,進(jìn)而向用戶提供深入的數(shù)據(jù)中心服務(wù)。相比基礎(chǔ)電信運(yùn)營商,專業(yè) IDC 服務(wù)商能夠接入不同運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行區(qū)域間的調(diào)配,提供更有深度、更加靈活的 IDC 綜合服務(wù)。
目前,專業(yè) IDC 服務(wù)商的競爭主要集中在專業(yè)技術(shù)和服務(wù)、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和聲譽(yù)、安全性、價(jià)格等領(lǐng)域。從市場競爭格局上看,基礎(chǔ)電信運(yùn)營商擁有更多的通信網(wǎng)絡(luò)資源,且其在政企關(guān)系、發(fā)展時(shí)間及業(yè)務(wù)規(guī)模上具備一定優(yōu)勢,因此目前國內(nèi)存量數(shù)據(jù)中心市場中,基礎(chǔ)電信運(yùn)營商仍占主導(dǎo)地位。
但由于基礎(chǔ)電信運(yùn)營商采用統(tǒng)一的管理方式提供標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,在客戶響應(yīng)速度、產(chǎn)品多樣化、服務(wù)深度、運(yùn)營成本等方面不具備比較優(yōu)勢,難以滿足客戶的個性化需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動,越來越多的企業(yè)產(chǎn)生了對數(shù)據(jù)中心的個性化需求,同時(shí)市場對于數(shù)據(jù)中心的需求也趨向多元化。
目前,國內(nèi) IDC 市場客戶已從簡單的主機(jī)托管、機(jī)柜租用等資源型需求逐步發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)安全、專家咨詢、應(yīng)用外包等各類技術(shù)服務(wù)。在客戶結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜、運(yùn)營服務(wù)要求逐步提升的背景下,未來國內(nèi)專業(yè) IDC 服務(wù)的市場競爭將日趨激烈。而隨著“東數(shù)西算”等產(chǎn)業(yè)政策及日趨嚴(yán)格的環(huán)保能耗要求,未來適合大面積數(shù)據(jù)中心建設(shè)的選址必將逐漸成為稀缺的優(yōu)勢資源,甚至在一定程度上決定區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)中心服務(wù)商的競爭格局。