详解“东数西算”:网络建设+绿色节能,为核心要义

来源:未来智库 | 时间:2022-02-25 15:24:57

一、 “东数西算”详解

东数西算——“数”指数据,“算”是算力

全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动。近日, 国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长 三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点, 并规划了10个国家数据中心集群。

“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。算力是数字经济的核心生产力,截至目前,我国数据中心规模已达500万标准机架,算力达到130EFLOPS (每秒一万三千亿亿次浮点运算)。随着数字技术向经济社会各领域全面持续渗透,全社会 对算力需求仍十分迫切,预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。

8个算力枢纽+10大标集群全面布局

《方案》布局在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝,以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏建设 全国8大算力网络国家枢纽节点,有利于集中政策和资源。在8大枢纽内进一步规划设立了10个 国家数据中心集群,每个集群是一片物理连续的行政区域,具体承载算力枢纽内的大型、超大 型数据中心建设。

“东数”为何“西算”

充分发挥我国体制机制优势,优化资源配置,提升资源使用效率。 我国数据中心大多分布在东部地区,由于土地、能源等资源日趋紧张,在东部大规模发展数 据中心难以为继。而我国西部地区资源充裕,特别是可再生能源丰富,具备发展数据中心、 承接东部算力需求的潜力。

8大算力枢纽:有利于集中政策和资源,着力优化网络、能源等配套保障,更好的引导数据 中心集约化、规模化、绿色化发展,促进东西部数据流通、价值传递,带动数据中心相关产 业由东向西有效转移。

10大集群:有效减少数据绕转时延;降低长途传输费用;保障数据中心能源供给;积极协调安排能耗指标。

加快构建“东数西算”一体化算力体系

Step1:加强网络设施联通。加快打通东西 部间数据直连通道,打造一批“东数西算” 示范线路。优化通信网络结构,提升国家 数据中心集群的网络节点等级,提高网络 传输质量。

Step2:强化能源布局联动。加强数据中心 和电力网一体化设计,推动可再生能源发 电企业向数据中心供电。支持数据中心集 群配套可再生能源电站。对落实“东数西 算”成效突出的数据中心项目优先考虑能 耗指标支持。

Step3:支持技术创新融合。鼓励数据中心 节能降碳、可再生能源供电、异构算力融 合、云网融合、多云调度、数据安全流通 等技术创新和模式创新,加强对关键技术 产品的研发支持和规模化应用。

Step4:推进产业壮大生态。支持完善数据 中心产业生态体系,加强数据中心上游设 备制造业和下游数据要素流通、数据创新 型应用和新型消费产业等集聚落地。支持 西部算力枢纽围绕数据中心就地发展数据 加工、数据清洗、数据内容服务等偏劳动 密集型产业。(报告来源:未来智库)

二、短、中、长期——看数字经济发展对行业的驱动

短期:政策驱动数据中心、工业互联网发展

《“十四五”信息通信行业发展规划》于2021年11月16日发布,十四五期间信息通信行业总 体规模进一步壮大、战略基础先导地位进一步凸显。以5G为代表的新一代信息通信技术是拉 动新一轮经济增长的重要引擎。基础设施从以信息传输为核心的传统电信网络设施,拓展为 融感知、传输、存储、计算、处理为一体的,包括“双千兆”网络等新一代通信网络基础设 施、数据中心等数据和算力设施、工业互联网等融合基础设施在内的新兴数字基础设施体系。

22年1月印发《十四五数字经济发展规划》,预计到2025年,我国数字经济迈向全面扩展期。 《规划》明确了信息网络基础设施优化升级等十一个专项工程,包括:加快建设信息网络基 础设施,推进云网协同和算网融合发展,有序推进基础设施智能升级。

东数西算工程于22年1月启动,涉及4市8省2区。将构建创新大数据中心体系,优化数据中心 布局,推动算力资源服务化,加速数据流通融合,深化大数据应用创新,强化大数据安全防 护。到2025年,全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局。

中期:运营商、云厂商带动云计算产业链投资

三大运营商伴随公司资本投入结构优化,持续加大云产 业链投入。

中国移动:聚焦人工智能、物联网、云计算、大数据、 边缘计算等领域,全面推进“网+云+DICT”智能化服务;

中国联通:抢滩布局智慧城市、数字政府、智慧医疗、 工业互联网等关键5G应用领域,推进 “云+智慧网络 + 智慧应用”新融合营销模式;

中国电信:聚焦云+DICT,发挥“云网融合”独特优势。

BATH(百度、阿里、腾讯、华为)云Capex持续提升。

长期:爆款应用驱动数据流量爆发

爆款应用的发布时间与数据流量爆发式增长的节点一致:在3G牌照发放2-5年内出现微信、腾讯视频、滴滴、网易云音乐等热门应用,户均DOU从2019 年的27.6M飙升至2014年的215M,增长近7倍;在4G牌照发放2-3年内出现王者荣耀、抖音、拼多多等应用/平台,掀起手游以及短视频风潮, 4G时期,户均DOU从2015年的389M上涨至4.64G,增长超11倍; ;5G发牌至今,尚未有爆款应用爆发,DOU从2019年的7.82G提升至14.72G,涨幅不足1倍,5G时 期的流量增长仍未达量级。

预计2023年有望成为5G应用全面爆发的年份,进而带动数据流量的爆发式增长:

IoT/车联网:5G提升连接速率和降低时延,单位时间内产生的数据量增长,单位面积内的联 网设备成倍增加,海量原始数据被收集;自动驾驶汽车:戴尔负责非结构化数据解决方案的 首席技术官披露,仅测试车辆每天通常会产生 20 到 40 TB 的数据;美光科技嵌入式业务 部汽车系统架构和产品规划高级总监称,目前美国的自动驾驶汽车平均每天可能产生 1 到 15 TB 的数据,基于道路的机器人出租车的日容量很可能跃升至 450 TB。

VR/AR:Statista预计2024年,全球VR/AR产业市场规模将达121.9亿美元,2021-2024年复合 增长率或突破36%。

工业互联网:目前,全国已培育100个以上具有行业特色和区域影响力的工业互联网平台, 连接工业设备数量超过了7300万台,工业APP突破50万个,发展环境持续优化,未来3年是工 业互联网的快速成长期。

三、“东数西算”工程带动产业链全面发展

数据中心产业链条长、覆盖门类广、带动效应大。“东数西算”工程:首先将直接带动土建 工程和主干网的建设;其次是IDC数据中心的建设和IT设备的采购;最后将会传导至云和 基础软件环节。预计未来信息通信行业在上述新领域发展的规模效应将逐渐体现,行业内企 业将通过不断的产品和服务升级实现收入和利润水平的持续提升。

数据中心基础设施拆分

数据中心产业链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:

土建方:建筑建设;运营商:提供网络接入及机房节点租用等网络服务;底层基础设施提供 商:供配电系统、散热制冷系统;ICT设备供应商:交换机、服务器、存储等。

从投资构成来看,服务器在投资额占比最大,投资占比为69.28%;除服务器外的IT设备占比 依次为交换机(8.31%)、路由器(2.31%)、光模块(6.91%)以及光纤连接器(0.25%)。 IDC系统占比为12.93%,其中土建装修投资占比17.10%、供配电系统46.82%、冷源空调暖通 系统15.35%;

“东数西算”的核心问题及主要矛盾——西部地区供给过剩

我国数据中心的市场布局整体呈现“东部沿海居多,核心城市集中,中、西、北部偏少”的格局的主要原因如下:

核心网主要分布在一线城市,这些地区的数据中心的建设可满足客户对于低时延及运行稳定的要求,以提高效率节省成本;

大部分互联网企业分布在核心城市,有较多时效性高的“热数据”需要处理,形成了一线城市数据中心供不应求的现状;

从客户选择方面,由于服务器一般都由客户 自己进行维护,而优秀的运维工程师一般聚集 在一线城市,考虑到安全性和便捷性客户倾向 于选择距离近的一线IDC机房。

要点1:加强网络设施联通是驱动“东数西算”的核心要素

我国贵州、内蒙、甘肃、宁夏等算力枢纽的数据中心目前仍处于供给过剩的情况,运营商、 互联网大厂及部分第三方运营商均布局大量机房,但目前客户需求较低,整体机房空置率较高。主要受限于网络长距离传输造成的时延,以及相关配套设施等因素影响,西部数据中心 并不能满足所有算力需求。(报告来源:未来智库)

加强网络设施联通将有效改善时延问题,5G产业链核心受益。加快打通东西部间数据直连 通道,优化通信网络结构,提升国家数据中心集群的网络节点等级,提高网络传输质量将从 根本上解决西部数据中心空置率较高的问题。

5G产业链上游:元器件配套提供商,直接受益于“东数西算”投资规模提升,弹性较大;

5G产业链中游:通信设备行业集中度及话语权逐步提升,在“东数西算”工程中核心受益;

5G产业链下游:运营商是产业链核心参与者,其资本开支决定产业链上游和中游的市场空间。

要点2:绿色节能系“东数西算”核心要求

IDC作为电力能耗大户,节能、绿色化是发展趋势,8大算力枢纽也明确 了绿色节能发展目标。据统计,2019年美国数据中心耗电量约占全社会 耗电量的2%,中国数据中心占全社会耗电量的1.4%,随着数据中心的不 断扩张,预计中国数据中心2022年总能耗将突破2,000亿千瓦时,因此降 低能耗、建设绿色数据中心成为发展趋势。

降PUE将成为未来发展趋势,绿建技术从制冷和供配电系统两方面着手。根据TGG的定义, PUE计算公式为:PUE=Pt/PIT,其中Pt为数据中心全年总 耗电量, 单位是KWh;PIT为数据中心的IT设备全年耗电量, 单位也是KWh。

四、投资分析:网络建设规模或将超过数据中心建设投资,CT网络核心受益

“东数西算”政策短期内不会直接催化IDC需求量的变动,CT网络有望率先受益。当前IDC行业需求侧静待爆款应用,供给侧持续洗牌。当前国内当月户均移动互联网接入流 量(DOU)较50GB的量级仍有较大差距,下游流量支撑仍以即时通信、网络直播、视频、网 络游戏等为主,因此IDC行业需求侧仍静待爆款应用带来的数字流量的爆发式增长,供给侧 持续洗牌。“东数西算”政策在短期内不会直接催化IDC需求量的变动。

国家为推动“东数西算”工程,预计从下游数据流量和网络基础设施两方面着手:推动能 够带来大量数据的应用(如VR元宇宙等)加速落地和;率先推进算力基础设施和骨干传输网 络建设和转型,因此CT网络(主设备厂商、光模块、CT设备供应商)核心受益。

标签: 东数西算 数据中心

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