過去幾年,隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心作為基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵設(shè)施,發(fā)展迅速。
目前,我國(guó)在用的數(shù)據(jù)中心1844個(gè),機(jī)架數(shù)超過166萬架。其中:超大型數(shù)據(jù)中心36個(gè),機(jī)架數(shù)達(dá)到28.3萬架;大型數(shù)據(jù)中心166個(gè),機(jī)架數(shù)達(dá)54.5萬架;大型、超大型數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于整體增長(zhǎng)速度。規(guī)劃在建數(shù)據(jù)中心共計(jì)463個(gè),機(jī)架數(shù)達(dá)107萬架。其中:規(guī)劃在建的超大型數(shù)據(jù)中心共51個(gè),機(jī)架規(guī)模約為52.4萬架;大型數(shù)據(jù)中心共115個(gè),機(jī)架規(guī)模約38萬架。從機(jī)架數(shù)量來看,規(guī)劃在建中大型、超大型數(shù)據(jù)中心占比超過84%。
國(guó)內(nèi)28個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)均建有大型或超大型數(shù)據(jù)中心。北上廣深等一線城市的數(shù)據(jù)中心需求和現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心都較為集中,但受制于用電指標(biāo)、PUE(數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗)等,后續(xù)大規(guī)模發(fā)展受限。張北、廊坊、南通等一線城市周邊城市承接部分外溢需求。內(nèi)蒙古、貴州、寧夏等能源充足、氣候條件適宜地區(qū)承接對(duì)時(shí)延要求不高業(yè)務(wù)。在東數(shù)西算上,互聯(lián)網(wǎng)公司布局更為積極,而第三方數(shù)據(jù)中心因?qū)ο掠慰蛻粜枨蠹岸唐谏霞苈实扔蓄檻],仍在一線城市周邊及東部其他城市布局。
國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心總體平均上架率為52.8%。其中,超大型數(shù)據(jù)中心的上架率為34.4%,大型數(shù)據(jù)中心的上架率為54.9%,中小型數(shù)據(jù)中心的上架率為57.8%,與2016年年底相比均有所提高。一線城市整體上架率在70%左右,其中核心地段上架率遠(yuǎn)高于此。國(guó)內(nèi)頭部IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,Internet Data Center)運(yùn)營(yíng)商上架率與國(guó)外的Equinix、Dig?ital realty、CyrusOne等相比,仍有差距。
近年來,國(guó)家骨干網(wǎng)絡(luò)不斷優(yōu)化,目前已建成北京、上海、廣州、成都、武漢、西安、沈陽、南京、重慶、鄭州、杭州、貴陽、福州、呼和浩特等14個(gè)骨干網(wǎng)直聯(lián)城市。截至2017年年底,過半數(shù)據(jù)中心直接接入骨干網(wǎng),其中大型、超大型數(shù)據(jù)中心達(dá)78%。直接接入骨干網(wǎng),可減少跳數(shù),降低傳輸時(shí)延,改善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
因受云計(jì)算(虛擬化)影響,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的東西向流量顯著上升,超過南北向流量,數(shù)據(jù)中心之間的流量增長(zhǎng)也較為迅速,DCI(數(shù)據(jù)中心互聯(lián),Da?ta Center Interconnection)受到關(guān)注。
全國(guó)超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.63,大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.54,2013年后投產(chǎn)的大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE低于1.50,最優(yōu)水平達(dá)到1.2左右。全國(guó)規(guī)劃在建數(shù)據(jù)中心平均設(shè)計(jì)PUE為1.5左右,超大型、大型數(shù)據(jù)中心平均設(shè)計(jì)PUE分別為1.41和1.48。值得注意的是,一線城市和東部地區(qū)對(duì)PUE都給出了更為嚴(yán)苛的限制:如北京市要求“禁止新建和擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心,PUE值在1.4以下的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心除外”;上海市要求“新建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心PUE值嚴(yán)格控制在1.3以下,改建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心PUE值嚴(yán)格控制在1.4以下”;山東省要求“自2020年起,新建數(shù)據(jù)中心PUE值原則上不高于1.3,到2022年年底,存量改造數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.4”;深圳市采取階梯式的優(yōu)惠政策鼓勵(lì)建設(shè)低能耗的數(shù)據(jù)中心。高壓直流、液冷等節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速。在對(duì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用上,互聯(lián)網(wǎng)公司因可對(duì)機(jī)房、機(jī)柜、服務(wù)器、軟件系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃,具有先天優(yōu)勢(shì),而租用型數(shù)據(jù)中心,需滿足不同客戶,因此諸多節(jié)能技術(shù)(如浸沒式液冷)短時(shí)間內(nèi)落地困難。
數(shù)據(jù)中心的建設(shè)及運(yùn)維等出現(xiàn)了更為明確的分工。建設(shè)上,BIM(建筑信息模型,Building Infor?mation Modeling)和CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué),Com?putational Fluid Dynamics)寫入標(biāo)準(zhǔn)的更加普及。大型、超大型數(shù)據(jù)中心更多采用定制化方案,中型數(shù)據(jù)中心將更多采用模塊化建設(shè),邊緣計(jì)算的微節(jié)點(diǎn)或?qū)⒉捎眉b箱式方案。服務(wù)器方面,天蝎整體機(jī)柜服務(wù)器截至2019年9月已累計(jì)裝柜2.7萬臺(tái),適應(yīng)邊緣計(jì)算的OTII服務(wù)器受到運(yùn)營(yíng)商的青睞。交換機(jī)方面,軟件定義網(wǎng)絡(luò)得到更多應(yīng)用,基于SONiC或鳳凰系統(tǒng)加白盒交換機(jī)的方案占比上升,但目前滲透率仍不高。電源方面,更節(jié)能、架構(gòu)更簡(jiǎn)單的高壓直流開始替代傳統(tǒng)UPS方案,但占比仍較小。蓄電池方面,鋰電池逐步取代鉛酸電池。運(yùn)維技術(shù)方面,受人力成本上升影響,DCIM(數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理,Data Center Infrastructure Man?agement)及智能機(jī)器人巡檢的智能運(yùn)維方案受到關(guān)注,完全的自動(dòng)運(yùn)維目前尚難以真正落地。
受多重要素影響,我國(guó)數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅速。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院推算,2019年,中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過1100億元,且仍保持30%以上的增長(zhǎng)速度。未來,受新基建政策及REITs金融工具的影響,數(shù)據(jù)中心發(fā)展有望進(jìn)一步提速,如圖1所示。
圖1 2012-2020年中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率
目前數(shù)據(jù)中心客戶以互聯(lián)網(wǎng)公司為主(含云計(jì)算)。盡管有不少公司在最初的規(guī)劃中,將利潤(rùn)更高的金融客戶作為重點(diǎn)發(fā)展方向,但是在長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)中,該類客戶新增需求較少,存量需求一般是由自建數(shù)據(jù)中心或者長(zhǎng)期合作的數(shù)據(jù)中心來滿足。政務(wù)類客戶對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接需求也并不多,一般會(huì)對(duì)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等進(jìn)行統(tǒng)一采購(gòu)。
在數(shù)據(jù)上,目前仍以C端娛樂數(shù)據(jù)為主,未來隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,工業(yè)數(shù)據(jù)占比將會(huì)上升。
數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)整體表現(xiàn)為:其他行業(yè)從業(yè)者跨界進(jìn)入,原有從業(yè)者尋求多元發(fā)展,企業(yè)之間通過并購(gòu)等進(jìn)行橫向整合。受下游需求持續(xù)增長(zhǎng)、政策鼓勵(lì)、其他行業(yè)毛利率低等因素影響,不少其他行業(yè)從業(yè)者跨界進(jìn)入,例如國(guó)家電網(wǎng)、聯(lián)想、中云信、美利云、富春云等,這些企業(yè)的出現(xiàn),整體上促進(jìn)了數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的繁榮,但也使得競(jìng)爭(zhēng)加劇,客觀上會(huì)壓低行業(yè)利潤(rùn)。而獨(dú)立第三方數(shù)據(jù)中心的原有從業(yè)者,則整體上向云邁進(jìn):包括代維國(guó)外公有云品牌的光環(huán)新網(wǎng)和世紀(jì)互聯(lián),進(jìn)軍公有云的首都在線,打造專有云的有孚網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)型云MSP及中臺(tái)的安暢網(wǎng)絡(luò)等。在行業(yè)內(nèi)部,并購(gòu)加劇,近幾年萬國(guó)數(shù)據(jù)、光環(huán)新網(wǎng)、科華恒盛、奧飛數(shù)據(jù)等均有并購(gòu)案例,沙鋼股份則通過并購(gòu)積極布局國(guó)外數(shù)據(jù)中心,未來,隨著基建領(lǐng)域REITs的試運(yùn)行,并購(gòu)有望更加頻繁。
獨(dú)立第三方數(shù)據(jù)中心的經(jīng)營(yíng)模式分為批發(fā)和零售兩種。批發(fā)模式的典型為萬國(guó)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)港、騰龍數(shù)據(jù)等,其數(shù)據(jù)中心一般由大客戶如阿里云委托建設(shè),然后進(jìn)行整體交付。該類數(shù)據(jù)中心一般位于一線城市周邊或者更遠(yuǎn)的西部地區(qū),建設(shè)上定制化要素更多。零售模式的典型為世紀(jì)互聯(lián),其數(shù)據(jù)中心一般位于一線城市的核心地段,客戶既包括數(shù)千個(gè)機(jī)柜整體租用的大客戶,也包括數(shù)十個(gè)機(jī)柜租用的小客戶,該類型數(shù)據(jù)中心因地段優(yōu)勢(shì)具有較高的議價(jià)能力,但上架率并不穩(wěn)定,尤其在疫情等突發(fā)事件沖擊下,中小型客戶可能會(huì)部分退租。兩種模式并無優(yōu)劣之分,并且常相互融合,例如萬國(guó)數(shù)據(jù)仍有大量的中小型客戶,而世紀(jì)互聯(lián)也在積極地布局批發(fā)型業(yè)務(wù)。從國(guó)外看,零售模式代表Equinix和批發(fā)模式代表Digital realty均取得了一定的成功。國(guó)內(nèi)從近期來看,受新基建政策和REITs等金融工具影響,批發(fā)型可能會(huì)更受關(guān)注,但從長(zhǎng)期看,零售模式可能會(huì)表現(xiàn)出更強(qiáng)的韌性。整體而言,兩種模式均具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
虛擬化和軟件定義是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的特點(diǎn)之一,數(shù)據(jù)中心的東西向流量占比會(huì)持續(xù)上升。大規(guī)模超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,可以從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng),從硬件到軟件,整體滿足數(shù)據(jù)中心云化的特點(diǎn)。加上大規(guī)模數(shù)據(jù)中心在單機(jī)柜的分?jǐn)偝杀旧细哂袃?yōu)勢(shì),所以是未來發(fā)展的重點(diǎn)方向。就國(guó)內(nèi)外而言,不管是機(jī)柜數(shù)量還是處理的數(shù)據(jù)量,大規(guī)模、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的占比會(huì)持續(xù)上升。
受制于用電指標(biāo)、用地等影響,一線城市中心區(qū)域不具有大量建設(shè)規(guī)模以上數(shù)據(jù)中心的條件,但一線城市仍然有大量需求,且未來的大量基于5G的、低時(shí)延需求的場(chǎng)景,難以完全通過西部的大規(guī)模、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來實(shí)現(xiàn)計(jì)算和存儲(chǔ)。以移動(dòng)支付和網(wǎng)絡(luò)游戲?yàn)槔?,要求時(shí)延在10ms以內(nèi),以數(shù)據(jù)的雙向傳輸計(jì)算,基本要求數(shù)據(jù)中心在離用戶200Km的距離之內(nèi)(此為傳輸距離,地理位置距離往往要求更近)。VR場(chǎng)景中,為了防止因延遲導(dǎo)致用戶眩暈,對(duì)時(shí)延有更為苛刻的要求。因此,位于一線城市核心地段的邊緣數(shù)據(jù)中心將更加受到關(guān)注,而一線城市原本的數(shù)據(jù)中心有望成為更加稀缺的資源,從而獲得更高的上架率和單機(jī)柜租金。
目前各地管理部門往往以用電指標(biāo)和PUE兩種要素來規(guī)范數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,但是PUE往往僅為設(shè)計(jì)指標(biāo),后續(xù)運(yùn)營(yíng)過程中的持續(xù)跟蹤實(shí)際上較為困難。PUE關(guān)注的仍然只是冷卻、電源等(分子),而沒有考慮IT系統(tǒng)自身的功耗與效率等(分母)。實(shí)際上采用整機(jī)柜服務(wù)器、ARM架構(gòu)服務(wù)器等,可以顯著降低功耗。關(guān)注IT系統(tǒng)層面,與目前數(shù)據(jù)中心主流的服務(wù)模式——IDC服務(wù)商只提供場(chǎng)地和機(jī)柜,服務(wù)器由客戶自己負(fù)責(zé)的模式——并不配套。未來,要么IDC云化,客戶得到的只是計(jì)算和存儲(chǔ)的能力,不關(guān)注任何硬件層面的問題,要么制定新的硬件標(biāo)準(zhǔn)。
用地、電力、網(wǎng)絡(luò)、資金、下游需求、人才和技術(shù)是數(shù)據(jù)中心建設(shè)的考量要素,但目前,這些要素仍不統(tǒng)一。西部地區(qū)的用地和電力都更容易取得指標(biāo),成本也較低,但當(dāng)?shù)氐南掠涡枨笕圆蛔悖鍪勐屎蜕霞苈嗜赃h(yuǎn)不及一線城市。網(wǎng)絡(luò),對(duì)數(shù)據(jù)中心也有較大影響,但這一問題相對(duì)容易解決,張北、中衛(wèi)等地雖然并沒有在骨干直聯(lián)城市名單中,但由于當(dāng)?shù)赜休^為集中的數(shù)據(jù)中心,形成了產(chǎn)業(yè)集群,實(shí)際上亦采用類直聯(lián)的形式接入到就近的節(jié)點(diǎn)。從長(zhǎng)期看,人才和技術(shù)等問題比網(wǎng)絡(luò)這種可一次性解決的問題更加復(fù)雜,需要長(zhǎng)期、系統(tǒng)地規(guī)劃,解決人才等配套問題。
在國(guó)家及各部委等一系列“云、數(shù)”產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)下,在貴安、中衛(wèi)、張北、烏蘭察布等先行地區(qū)的帶動(dòng)下,各地紛紛推出了數(shù)據(jù)中心建設(shè)計(jì)劃。但是,數(shù)據(jù)中心仍必須緊抓一端,要么有廉價(jià)的能源(或氣候較冷可實(shí)現(xiàn)低PUE),要么有旺盛的需求(含當(dāng)前C端需求和未來的工業(yè)需求),如兩者均無,實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)較高的上架率,投資回報(bào)率較低。
另外,仍有大量政策壁壘對(duì)云隨電走、東數(shù)西算造成障礙,例如,與政務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)默認(rèn)為數(shù)據(jù)不出省,這就導(dǎo)致西部省份的數(shù)據(jù)中心很難承接?xùn)|部省份政務(wù)云的需求。要打破這種壁壘,仍需要統(tǒng)一規(guī)劃、數(shù)據(jù)分級(jí)和政策引導(dǎo)。