我国IDC行业未来发展趋势及规模预测

前言：如果把网络比作物流系统，光传输网络即是高速公路实现大容量、大带宽的输送；无线网络可以看做是城镇道路，实现无处不在的链接；而互联网数据中心（IDC）即为仓库，存放着各类需要输送的数据，从目前的发展来看，数据中心不仅是数据存储、分发的中心，而且是应用对数据进行计算、加工的中心，它通常出现在Internet 网络中数据交换最集中的地方。本期致金研究院针对了IDC行业发展趋势做出探讨，供大家参考交流。

1.1 IDC市场规模预测

国内IDC市场已进入成熟期。互联网企业的IDC应用场景更加稳定、传统企业数字化转型占比日趋提升，未来两年IDC市场增速趋缓，整体市场规模仍将保持上升趋势，预计2018年将超过1200亿元。

以电商、视频为主的互联网企业，将逐年加大IDC业务需求；受政策引导与企业自身业务优化需要，传统行业正加速数据字化转型进程，包括业务上云在内的多项IT需求，不同程度推动IDC市场规模增长。另外，基础电信运营商和第三方服务商加紧布局国内外市场，继续扩大大型或超大型数据中心规模。

随着5G、物联网等终端侧应用场景的技术演进与迭代，终端侧上网需求量将呈现高速增长，同时新兴技术对IDC的应用场景也将进一步扩大，IDC市场需求随之拉升。预计2020年，中国IDC市场将迎来新一轮大规模增长，市场规模将超2000亿元。

图表：2018-2020年中国 IDC市场规模预测

1.2 发展模式——规模集约节能化发展与微型小型IDC并存

未来3-5年北上广等核心城市的IDC依旧供不应求，IDC以北上广等核心城市为中心向周围辐射；长远来看，一方面，随着人工智能、云计算等技术的发展，IDC将朝着超大规模和绿色节能发展；另一方面，由于“云计算+边缘计算”将成为物联网的新型数据处理模式，在靠近用户的网络边缘将分布式部署许多微型/小型IDC。

全球云计算集中化和价格下降倒逼IDC朝着规模化、集中化发展，IDC服务商多新建大型、高等级IDC，机柜普遍在1000个以上，大型IDC可以大幅降低采购成本和运营成本，核心城市由于距离客户近、网络延迟低、人才聚集等优势，部署高等级的大型云计算IDC来支持热数据，处理时效性较高的业务，偏远地区部署大型/超大型云计算IDC来存放冷数据，处理时效性不高的业务，以降低云计算的成本；在高度靠近用户的网络边缘可以分布式部署小型/微型IDC，主要用来处理低延时业务。

图表：IDC发展趋势

1.3发展趋势——IDC云化成必然趋势

对于传统IDC提供商来说，只提供基础设施增值空间有限，同时也无法适应逐渐复杂的云环境，同时云计算的发展也使得IDC面临更加复杂的竞争。IDC传统业务模式单一，附加值低，随着云计算的发展，IDC的传统业务逐渐流失，而作为云计算IDC的物理设施提供者，议价能力较弱，随着云服务价格的不断下跌，IDC行业的利润空间大幅压缩，同时由于由于传统架构导致的资源分散，资源复用率很低，导致管理成本较高。

表格：IDC云化的价值

云服务商的兴起，使得IDC云化成为必然趋势。云计算的优势在于可以将物理资源池化，使得硬件的性能瓶颈可以被突破，资源的弹性架构为云服务的核心竞争力，云服务可以提高整个社会的能源利用率，加之政府在推动云计算的普及，使得用户逐渐向IT架构转型，IDC服务商在云服务领域的竞争力将成为未来市场竞争力的关键，IDC云化可以优化资源结构、提升利润、降低管理成本以及取得差异化服务的优势。

公有云是巨头的游戏，IDC企业不适合发展公有云，IDC云化的最好方式是与云服务商合作，围绕公有云发展托管云、私有云和混合云等服务。IDC云化的方式包括自建和与云服务商合作两种方式，自建方式的技术门槛较大、投入大、见效慢，同时与云服务商形成竞争，不是好的方式；对于IDC企业来说，公有云服务商是IDC企业的客户，IDC企业围绕公有云服务商做托管云具备天然的优势，同时，公有云服务商具备较成熟的技术，与云服务商合作可以快速实施上线，具备投入小、见效快、合作运营以及资源共享的优势，IDC厂商主要提供资源（机房、机柜、网络设备、服务器），云服务厂商提供统一的云计算平台，双方运营合作，一起对外提供云计算服务。

图表：IDC云化的痛点

IDC云化的痛点主要表现在技术、管理、人才和业务等方面。IDC云化最大的痛点是IDC企业一般不具备搭建云计算的技术，难以进行实施、维护以及管理；在管理方面，表现在IDC云化需要全新的资源组织模式、全新的巡检模式和监控体系和全新的维护对象；在人才方面，表现在IDC云化需要云计算的运维管理、实施、定制化开发、客户引导和培训、市场运营等人才；在业务方面，表现在IDC云化需要客户业务迁移，适应不同行业云需求以及需要新的市场策略。

1.4 技术发展趋势——高密度、绿色化、模块化与定制化、更高性能

1.4.1IDC基础设施向高密度、绿色化方向发展

受高成本、高能耗驱动，数据中心供电架构逐步简化。可靠性高、成本低的高压直流（HVDC），成为数据中心供电系统的新选择，采用“HVDC+市电直供”相结合的模式，供电效率可提升到94%-95%，若采用HVDC离线模式，其供电效率可提升至97%以上，目前HVDC已在BAT等大型互联网公司得到了广泛应用。总体来看，供电系统逐渐由交流/集中式向直流/分布式转变，提高效率，降低成本，简化运维。

业务量扩大和功率密度提升，促使液冷成为数据中心制冷新风尚。伴随产业的快速发展，数据中心制冷技术不断革新，空调机组从风冷型、水冷型向冷冻水型、双冷源型过渡，气流组织也从传统的机房级向更精准的机柜行级演进。特别是人工智能等技术的快速发展，GPU、TPU等专用芯片部署后，服务器功率大幅提升，数据中心逐渐向高密度、超大规模转变，对制冷系统提出了更高要求。传统风冷已无法达到所需的散热能力，液冷逐渐成为数据中心制冷的新模式。液冷模式通过液体直接导向热源带走热量，散热效率更高、更节能、运行噪音更小。

液冷应用逐渐由超算中心向各行业数据中心渗透。高性能计算HPC是当前液冷方案应用最多的领域，目前液冷主要有冷板、浸没、喷淋三种部署方式，冷板式部署介质无需直接接触发热器件，对原有IT基础设施的要求和改造最小，应用进展较快，如德国莱布尼茨计算中心和我国曾两度获得ISC国际超算大会TOP500冠军的“神威·太湖之光”均采用冷板式液冷；浸没式液冷让发热器件直接与液体接触，散热效率最高，同时技术难度也最大，当前美国德州TACC、日本东京工业大学超算中心采用浸没式液冷技术；喷淋式还处于发展初期、技术突破阶段，尚未出现大规模的部署案例。除了用于国家超算中心外，液冷也逐渐出现了商用案例，如位于中科院大气物理研究所的地球数值模拟装置原型系统和位于国家电网电力科学研究院仿真中心的超级计算系统，都采用了曙光集团的液冷服务器。液冷的市场化程度正逐步加强，应用方案也逐渐渗透到互联网、金融、教育、影视等领域，应用场景和环境越来越丰富，如目前已有互联网公司小规模的部署应用浸没式液冷方案，预计2018年底会正式上线。

1.4.2 IDC建设新模式：模块化数据中心大量投产

模块数据中心进入大批量投产应用阶段。模块化数据中心高效、灵活、快速、节能的特点解决了数据中心建设运营中的大量问题，在互联网、电信、金融、政府等多个行业得到了快速应用。据ODCC统计，截止2017年底，微模块数据中心的部署量已从2013年的300套增长到4500套，相当于5万多个20A机架规模，预模块数据中心完成9100个40A整机柜的部署，相当于1.8万个20A标准机柜，模块化数据中心累计完成约7万个标准机架的部署，容纳服务器能力超过100万台。运行6年来安全稳定，平均PUE下降0.2-0.4，运行成本降低20%-40%，节能降支效果非常明显，对数据中心产业模块化、绿色化具有很强的带动和引领作用。 

1.4.3 IDC设备新方向：定制化

自主设计的整机柜服务器迭代创新支撑新技术新应用。整机柜服务器通过整体机柜、集中供电、集中散热、统一管理、一体化交付、模块化运维，可实现TCO（总投入成本）降低10%-20%，部署效率提升20倍，日交付能力提升至1万台，整体能效提升15%，故障率降低40%，支撑大量互联网新技术应用。天蝎整机柜服务器目前完成三代技术演进，1.0和2.0版本实现了服务器供电、散热和系统管理层面标准化、资源池化，在实际应用中大幅提高效率并降低能耗。3.0版本将实现对服务器计算、存储和传输资源的解耦和池化，解决云计算、大数据、人工智能等多种应用场景下，服务器部件资源利用不均衡等问题。整机柜服务器的创新应用推动产业快速发展，截止2017年底，天蝎整机柜服务器累计部署规模约1.5万架，近50万台服务器解决方案，产值达150亿元，节约用户投资10到15亿元，节约用电超2亿度。

电信行业探索深度定制化服务器，致力推进电信网络重构。当前全球运营商面临网络转型的机遇与挑战，服务器等基础设施如何更好满足IT化的电信应用需求，是包括运营商、服务器供应商、电信设备供应商等在内的整个产业密切关注的问题。由传统网络向基于通用服务器、开源云计算平台的技术架构演进，提升网络效率、降低成本成为电信行业的普遍共识。为此，中国移动联合中国电信、中国联通、中国信通院、英特尔等公司发起OTII（Open TelcomIT Infrastructure）项目，探索深度定制化服务器，形成电信行业面向网络IT化转型的开放标准、统一规范的服务器技术方案，致力解决电信行业的网络转型困境。实验显示，OTII服务器能够在运营商NFV总体框架下平滑接入现网，有效支持vBRAS（虚拟宽带远程接入服务器）等典型虚拟化网元的承载和运行，特别是在设备规格、功耗、管理能力等方面能够满足运营商边缘机房DC化重构的特殊需求，在运营商网络中拥有广阔的应用前景。随着网络重构的逐步推进，在开源软件、开放硬件的基础上进行关键部件的自主研发和深度定制，将成为运营商新的运营模式。

1.4.4 IDC技术新趋势：更高性能、更快速度

GPU服务器突破了CPU服务器的效率瓶颈，计算速度大幅提升。人工智能的发展让数据中心面临更大的计算难题，尤其是深度学习、图片编解码和视频渲染等应用需求的出现，让传统的CPU服务器陷入计算瓶颈，逐渐暴露出被cache占据大量空间、计算工作占比低、控制逻辑复杂等不足。与CPU需要较强通用性来处理各种数据类型所不同，GPU拥有数量众多的计算单元、超长的流水线和简单的控制逻辑，具备高效的图形处理能力和计算能力，更适应类型高度统一、相互无依赖的大规模数据和不需要被打断的纯净的计算环境，可应对人工智能在训练和推理过程中对计算性能、能耗、吞吐和延迟等方面的更高要求，成为了数据中心应对人工智能应用场景的重要基础设施。人工智能应用的爆发式增长，引发GPU服务器市场的快速扩张。近年来各行各业落地的人工智能应用层出不穷，GPU服务器因其高并行计算性能和成熟的软件生态优势，成为现阶段人工智能领域应用最广泛的加速计算解决方案，市场呈现高速发展态势。据统计，2017年中国GPU加速计算服务器市场规模为5.65亿美元，同比增长230.7%。预计2017到2022年间，市场销售额年复合增长率为43%，也吸引了众多厂商加入到这场市场角逐中。

固态硬盘的出现改变了机械硬盘独占鳌头的市场格局。硬盘作为主要的存储设备，随着计算机的进步而飞速发展，目前市场上的主流硬盘大致分为机械硬盘（HDD，传统硬盘）和固态硬盘（SSD盘，新式硬盘）两种，SSD主要依靠FLASH闪存芯片或DRAM两种不同的存储介质读写数据，而HDD则使用高速转动的盘片和磁头来回寻道读写数据。进入2010年后，SSD凭借快速读写的优势逐渐占领市场，据统计，近几年来HDD的销量以5%—10%的速度逐年降低，反之SSD年出货量增幅稳定在30%左右并仍有上升之势。按照目前的市场发展和应用情况，SSD有望取代HDD占领数据中心硬盘市场。

闪存技术进步助力固态硬盘突破容量限制，有望推动成本下调。随着视频、电商、网络游戏、SNS等互联网应用的推动，以及移动互联网和智能终端设备的普及，数据中心在短时间内需要处理和存储的数据体量从TB向PB、EB发展，对存储设备的读写技术提出了更高要求，固态硬盘在缓解该问题的同时也面临着容量增长限制。伴随3D NAND闪存颗粒的诞生，主要依靠闪存颗粒进行存储的SSD彻底解决了因制程极限而无法提高单位存储容量的问题，固态硬盘的成本有望因技术突破而下调。目前来看，市场售价偏高和安全性较低的现实困境仍然存在，固态硬盘的持续发展仍需要通过闪存技术的进一步革新来推动。

1.4.5 大规模、高流量加速数据中心网络设备与技术演进

数据中心建设规模、承载业务以及存储与计算等技术变化不断影响数据中心网络技术的演化。随着新建、改造数据中心规模不断扩大，网络设备数量大幅增加，网络建设成本高、运维管理负担重等问题凸显，促使SDN、白盒交换机等技术的研究进展加快。同时，数据中心承载业务的不断变化，以及计算虚拟化、存储虚拟化等技术的应用，使得数据中心东西流量高速增长，对数据中心内部网络管理和性能提出了更高要求。而无损网络、光模块等技术则可以帮助更好地实现数据中心内部快速、高效的数据传输。

白盒交换机推动数据中心网络开源开放。区别于传统交换机软硬件捆绑销售，白盒交换机通过软硬件解耦的方式，实现降低成本、提高灵活性、简化运维等目标。通用而低价的硬件设备，消除用户对特定厂商的依赖，降低网络建设成本。同时，用户通过自研或选购软件，进一步增强网络灵活性、可编程性，促进网络自动化，减轻运维负担。然而，目前白盒交换机在操作系统、软件等方面仍存在较大挑战。一方面，单一用户受限于网络规模、投入力度等因素，难以独立承受自有交换机操作系统长期的研发成本投入；另一方面，开源交换机操作系统也面临着社区长期运作能力、软件架构设计、操作系统兼容性、功能可扩展性等方面的挑战。目前BAT等大型互联网公司开始研究探索白盒交换机设备以及操作系统的研发和应用，通过“凤凰项目”开放网络硬件和软件，推进数据中心网络资源灵活调度和高效管理。

新型业务场景驱动网络技术创新，无损网络成为技术新热点。大型在线数据密集（OLDI）服务、高性能深度学习网络、NVMe（非易失性内存主机控制器接口规范）高速存储业务等场景的大量应用，使得数据中心面临内部流量激增、网络阻塞、高延时等问题。无损网络通过流量控制、拥塞控制、负载均衡等方面的技术改进与创新，具备无丢包、低延时的特点，可以较好的应对上述挑战，成为数据中心网络研究热点。业界不断加快无损网络标准的制定工作，国际方面，2018年8月无损网络在IEEE 802正式立项并发布白皮书。国内方面，ODCC多次召开无损网络研讨会，发布了《无损网络技术与应用白皮书》、《数据中心无损网络典型场景测试方法》、《数据中心无损网络总体技术要求》等相关标准和规范。

数据中心光模块市场需求旺盛，40G和100G正逐渐广泛应用，400G研发量产提速。近年来，持续的新建与改造数据中心，刺激了光模块市场需求，光模块市场规模不断扩大。作为数据中心交换机互联技术，光模块经历了10G->40G->100G的变迁，目前新建或改造数据中心较多的应用40G和100G光模块。同时，为抢占市场先机，各厂商加快400G光模块的研发速度。在2018年美国OFC光纤通讯展览会上，包括光迅科技、Finisar、Mellanox、旭创科技等在内，超过10家公司对400G光模块进行了现场的展示。目前，部分公司已经将400G光模块送样测试，且具备量产能力。预计2019年400G光模块将规模化部署。

2.1 扩张成为IDC企业的收入增长动力

从IDC公司投资组合来看，IDC龙头企业均拥有较多的IDC，且都提供互联服务，其收入增长的动力主要来自于IDC的扩张。

Equinix为全球最大的IDC，在全球44个主要业务市场拥有超175个IBXIDC，总面积超130万平方米，拥有超9500家客户，总体租用比率为79.20%，交叉连接数量为23.73万个。

Digital Realty为全球最大的批发型IDC，在全球32个主要业务市场拥有156个IDC，总面积超200万平方米，拥有超2300家客户，总体租用比率为89.40%，交叉连接数量为7.1万个。

表格：全球IDC公司投资组合图

2.2 IDC互联为未来发展大趋势

从IDC公司IDC的模式来看，目前大部分批发型IDC都是TKF模式，大都提供互联服务，且大都分布于欧美核心区域。TKF模式（Turnkey Flex）相当于精装房的交钥匙模式，机房包间已经安装好配电和空调容量，客户只需要将设备运入上电即可。由于客户类型不一，客户的设备也无标准尺寸，所以通常不做通道密闭。PBB模式（Power based building/Powered shell）相当于住宅毛坯房，公司租下/拥有物业权，和容量规模较大的客户签订较长租赁托管合同，机电设施可以由租户自行设计和建设，也可以由租户出设计理念，剩下设计和建设，投资交由IDC公司。

表格：全球IDC公司提供服务与核心区域比较 

全球IDC互联收入呈现较快增长趋势。Equinix2017年一季度互联收入同比增长18%，达到总经常性收入的16%，美洲、亚太和EMEA的互联收入分别为经常性收入的24%、13%和8%，并且大多数增长来自于交叉连接，云交换保持继续增长态势。Digital Realty互联在2017年一季度贡献了0.57亿美元的收入，同比增长4%，互联收入占总收入的10.4%，新兴的服务交换平台（基于该公司与Megaport的合作伙伴关系）到年底将从全球8个美国市场扩展到数字三个地区的17个市场。 

图表：全球IDC互联趋势

图表：全球IDC交叉链接持续增长

表格：国内IDC企业的梳理

典型企业关注列表：

光环新网（300383）

IDC机房位于北京、上海两大核心城市；为全球云巨头亚马逊AWS中国北京区域运营方，云牌照落地，未来将围绕AWS打造云计算生态圈；

宝信软件（600845）

依托宝钢充沛的土地和电力资源，IDC机房位于上海核心地段；

科华恒盛（002335）

自建IDC机房主要位于北京、上海、广州等核心城市，收购天地祥云向云计算服务运营商转变；

数据港（603881）

国内批发型IDC领军企业，客户面向BAT等大型互联网企业

国内IDC市场已进入成熟期。互联网企业的IDC应用场景更加稳定、传统企业数字化转型占比日趋提升，未来两年IDC市场增速趋缓，整体市场规模仍将保持上升趋势，预计2018年将超过1200亿元。到2020年或将达到2000亿元的整体规模。

北上广等核心节点城市由于土地和电力资源有限，未来存在稀缺性价值，具备较高的议价能力；随着云计算等技术的发展，IDC云化成为必然趋势，围绕公有云服务商提供托管云等服务的第三方IDC提供商具有较高的附加值；同时云计算IDC的发展利好批发型IDC提供商，拉动批发型IDC的需求。

技术发展特点方面，未来IDC基础设施继续向高密度、绿色化方向发展；数据中心建设向模块化、定制化方向发展；IT设备向更高性能和更快速度趋势发展，同时催生网络设备与技术更新演进。未来发展趋势有：IDC供电架构逐步简化，数据中心制冷系统向液冷方向渗透。模块化数据中心进入投产应用阶段；自主设计的整机柜服务器迭代创新，电信行业深度定制化服务器；CPU服务器突破效率瓶颈、闪存技术进步，固态硬盘逐渐占领市场。白盒交换机、无损网络、光模块市场需求旺盛。