在 AIGC 需求带动下,海外数据中心利用率已经达到历史高点,2024-2025 年国内智算需 求增长也有望带动国内数据中心在运营规模增长。
复盘 2010 年来的行业发展历程,我们认为可根据行业供需格局的演变,将我国第三方数 据中心行业的发展过程分为发展期(2010-2013)、快速增长期(2014-1H21)、调整期 (2H21-至今)三个阶段:
发展期(2010-2013 年):互联网普及使得数据中心的实质性需求开始显现;在互联网发 展的初期阶段,数据中心主要作为电信宽带机房的基础设施,电信运营商是当时数据中心 建设的主力军。2010 年前后,随着宽带接入率的提升及部分移动端应用的普及,用户对 访问速度和服务内容的需求不断升级,数据吞吐量大幅增加,促使大量互联网企业重新规 划网络架构,推动了国内 IDC 市场发展。这一阶段的数据中心服务主要由电信运营商提供, 第三方数据中心服务商较少。
快速发展期(2014-1H21 年):移动互联网的黄金时代来临,我国 4G 网络普及、短视频, 手游等加速渗透,手机端 APP 用户人数快速增长,人均网络使用时长不断提升,在这些 因素共同作用下,互联网厂商数据的存储、运算及带宽需求呈几何级倍增。在此期间,我 国数据中心行业呈现出需求拉动的高速增长,第三方数据中心服务商相继登上历史舞台, 例如,万国数据于 2016 年在纳斯达克上市,开启版图扩张之路;秦淮数据于 2015 年成立; 2018 年 5 月,数据港公告收到阿里巴巴采购部数据中心需求意向函等。同时,2020 年 3 月起,中央层面也在新基建领域密集出台多项政策,鼓励数据中心等信息化基础设施建设, 带动国内数据中心行业加快了扩张建设的步伐。

调整期(2H21-2022):2021 年下半年起,行业由高速发展期进入阶段性的调整期。从供 给端来看,在国家“新基建政策”及 2020 年前高需求的拉动作用下,第三方 IDC 厂商在 前期加大投资规模,2020 年及 2021 年上半年第三方 IDC 建成规模持续增加,大量中小数 据中心厂商涌入。从需求端来看,2021 年后国家加强了对平台经济的监管,,叠加数据安 全背景下,国内云计算市场份额逐步从互联网厂商向运营商云转移,以 BAT 为代表的互联 网云厂商收入增速有所放缓,整体数据中心市场在这一时期展现出供大于求趋势,部分地 区供需错配较为明显,开始出现价格战案例。
同期,国家加大了对数据中心绿色发展,降低能耗的要求,供给侧开始出清:除了对互联 网企业的监管趋严,降低了数据中心的存量需求,国家也在数据中心绿色发展,低能耗上 做出了进一步的要求:1)行业准入规则层面,2021 年来北上深等一线城市能耗指标明显 收紧,新建 IDC 规定 PUE 准入水平为 1.15-1.3,低于 2021 年行业平均 PUE 水平 1.5, 在此规则下,未来绿色化能力较差的项目将逐步从行业中出清。2)运营成本层面,峰谷 差价拉大、尖峰电价、惩罚性电价等措施的出台使得高 PUE 的 IDC 电费成本上涨。在此 带动下,绿色化能力差的中小旧散数据中心开始逐步出清。
2023 年开始,在 AIGC 等新应用发展带来的增量需求拉动下,IDC 行业开始逐步迈入新 的良性发展周期。回望 2023 年,我们观察到 IDC 行业供需格局已经有了逐步改善的迹象: 1)从需求侧来看,数字中国顶层设计落地,平台经济政策逐步松绑,ChatGPT 引发人工 智能科技革命,在此带动下,BAT 资本开支增速 3Q23 已经同比回正;从供给侧来看,一 方面,2023 年以万国数据为代表的第三方 IDC 厂商适当放慢了新建项目交付的节奏(例 如,万国数据资本开支由 2022 年的 112.7 亿元下降至 2023 年的 75 亿元);另一方面,在 新电价政策与数据中心绿色化政策的限制下,大量老旧、不合规的机房不断出清,整体 IDC 市场正逐步回归良性竞争格局,头部玩家有望受益于市场需求的放量增长。
变化#1:AI 带动海外数据中心利用率新高,关注国内智算建设规模化起量时点
以阿里巴巴、腾讯、百度、字节跳动为代表的互联网/云计算厂商为数据中心行业下游主 要需求来源。根据艾瑞咨询统计,数据中心下游客户中互联网企业需求占比超过半数以上。 而互联网企业对数据中心的需求主要以提供云服务(云计算、云存储等)为主。其余的如 金融企业,政府机关等也有数据存储和云计算的需求,出于数据安全等考虑,其一般选择 国资云、自建私有云平台的形式存储和计算相关数据。
2023 年以来,我们观察到头部互联网厂商云业务收入增速有所放缓,而 AIGC 领域的算 力军备竞赛却日趋激烈。OpenAI 在 2022 年底发布 Chat-GPT 后,在 23 年 3 月正式发布 GPT-4。22 年 3 月 16 日,百度文心一言发布;22 年 3 月 17 日,微软发布 Office 365 Copilot,将 GPT-4 嵌入日常办公软件中。22 年 3 月 21 日,Adobe 推出了 AI 图片生成应 用工具 Firefly,专注于图像生成和文本效果;同日谷歌也宣布将聊天机器人 Bard 开放内 测。科技大厂争相布局 AIGC 相关模型的背后离不开底层算力的支持,而数据中心正是承 载算力的重要基础设施。上游英伟达用于数据中心的 GPU 已经率先开始放量增长。我们 认为伴随国内科技企业加速布局大模型,未来数据中心相关需求将进一步提升。
在 AIGC 需求带动下,海外数据中心利用率已经达到历史高点,2024-2025 年国内智算需 求增长也有望带动国内数据中心在运营规模增长。据 DataCenterHawk 统计,在 AI 及云 计算双重需求增长驱动下,4Q23 北美数据中心市场保持较高景气度,市场在运营规模超 过 1.4GW,2023 全年超过 4GW。2023 年北美部分数据中心一级市场的平均空置率仅为 4.4%,北佛吉尼亚州、华盛顿州等大型市场的空置率接近 1%,已经较少有空闲的数据中 心可以提供给客户,价格相应上涨 5%-20%,北美数据中心运营商相应拥有了十年以来较 强定价权。相应的,我们看到 9M23 全球数据中心巨头 EQUINIX 营收增速达到 12.7%, 较 2022 年提升 3.2pct,9M23 DLR 营收增速达到 18.8%,较 2022 年提升 12.8pct,2023 年 EQUINIX/DLR 的股价上涨 25.4%/39.9%。展望 2024-2025 年,随着 AI 芯片供应瓶颈 缓解,BAT、字节跳动等科技巨头持续加大智算领域的投入,国内数据中心在运营 IT 容量 规模也将有明显的增长,为第三方 IDC 行业带来新的需求增量。
变化#2:智算对数据中心的建设和运维提出新要求,能力突出的企业份额有望提升
国内数据中心供给方以三大运营商主导,第三方 IDC 市场份额持续上升。据 IDC 统计, 2019-2022 年,三大运营商 IDC 的市占率分别为 62.30%、61.40%、60.70%和 60.2%, 2022 年万国数据和世纪互联作为第三方 IDC 服务龙头,市场份额分别为 7.2%和 4.8%。 第三方 IDC 企业近年来份额不断提升,主因运营商和第三方 IDC 在业务发展上各有侧重, 运营商数据中心跟随我国新基建的步伐,发展较为平稳,而 2019-2022 年以来,第三方 IDC 跟随头部互联网/云计算公司持续进行规模扩张。
智算时代来临,数据中心内部架构一定程度上发生变化,对其运维、设计能力提出新的要 求,具体体现在以下几个方面:
1)机柜密度较之前明显提升。由于 AI 服务器比传统服务器能耗更高,相应带动数据中心 机柜向更高密度演进,根据 DLR 统计,现在其数据中心机房中,用于 AI 训练的机柜密度 普遍在 35-100KW,用于 AI 推理的机柜密度普遍分布在 15-25KW,在 AI 系统中用户“数 据湖”存储的机柜密度普遍分布在 5-15KW 之间。除 AI 带来的变化外,机柜密度提升也 是整个行业近年来的大趋势之一,据 CDCC 统计,2022 年国内高功率的数据中心机柜占 比正在显著提升,据华为 2023 年 3 月发布的《数据中心能源十大趋势白皮书》预计,未 来五年单 IT 机柜功率密度将从当前的 6-8KW 向 12-15KW 演进。
2 ) 在 选 址 方 面 , 是 否 有 充 足 的 “ 能 源 ” 供 应 逐 步 成 为 首 要 考 量 因 素 。 根 据 DatacenterHawk,2023 年,北美主要市场数据中心处于供不应求的状态,主因 AI 及云计 算带动下数据中心需求增长较快,而电力供给无法迅速扩张,限制了数据中心供给的增长 速度。根据北美电力设备供应商伊顿最新一期财报,公司对 2024 年在手订单及收入情况 展望乐观,来自数据中心的需求是其收入增长的核心来源,公司预计 2022-2025 年数据中 心市场复合增速达到 16%。在此背景下,是否拥有充足的能源供应成为北美大型数据中心 选址的首要考量因素,北美大型云厂商的数据中心选址向能源丰富、气候条件更有利于绿 色化的地带倾斜。同时,有越来越多的数据中心选择自建现场发电设备,例如,微软耗资 1 亿欧元在爱尔兰都柏林建造一座 170MW 的天然气发电厂,一旦天然气厂发生故障,微 软还获得当地政府批准,可在现场运行 150 多台柴油发电机。
3)智算对数据中心布线、末端配电等提出了更高的要求。根据罗格朗数据中心生态总监 2023 年 12 月在数据中心未来科技大会上的介绍,传统数据中心上线运行后,负载情况相 对平稳,而智算中心项目负载波峰和谷底的波动相对较大,相应对配电、制冷方案提出更 高要求。此外,据 IDCC2023 大会上长芯盛科技有限公司综合布线技术总监王珩介绍,布 线方面,智算中心也提出了若干新的要求:1)更低的时延,需使用空芯光纤等新型光纤 来满足需求;2)更短的时间差,需通过新的综合布线方案来解决问题;3)更高的机柜密 度也会使得综合布线芯数更多,需使用新技术缩小线缆体积等。 部分第三方 IDC 厂商长期深度绑定互联网科技巨头,拥有较为优质的运维、设计能力,有 望受益于 AIGC 建设浪潮。2014 年以来,国内 IDC 行业跟随云计算产业实现高速的规模 扩张和发展,相应的,部分第三方 IDC 厂商也跟随 BAT、字节跳动等科技巨头逐步成长起 来,拥有较为优质、更适应前沿应用的运维能力,有望快速适应 AIGC 带来的产业变化, 实现市场份额的提升。例如,润泽科技努力打造绿色化、集约化、智能化、标准化的 AIDC,率先实现纯液冷绿色智算中心的交付运营;奥飞数据是百度智能云虚拟云商合作伙 伴之一,为客户提供最适合的大模型、AI 原生应用解决方案和算力服务等。