【前瞻】二季度行业观察：数字经济前景开 算力C位登台来

发布时间：2022-04-01 07:29:13来源：大唐财富智库

今年两会中的政府工作报告明确了我国今年发展的主要预期目标，而其中数字经济被多次提到，这相当于为我国数字化建设指明方向。十八大以来，大力发展数字经济已经成为我国把握新一轮科技革命和产业变革新机遇、实现高质量发展的重要战略选择。

而在整个数字经济的产业链与发展进程中，算力是基础。大数据中心作为提供算力的新型基础设施，不仅是支撑数字经济发展的底座，也是拉动国民经济增长的引擎。今年2月，“东数西算”工程正式全面启动，“东数西算”的推进一方面进一步夯实了数字经济的发展基础，另一方面也让IDC（互联网数据中心，以下简称IDC）成为新的产业发展热门赛道。

一、东数西算：资源腾笼换鸟算力跨区调配

在过去我国的经济发展进程中，要说成功的、具有重大战略意义的资源跨区域调配工程，就不得不提到“南水北调”、“西电东送”、“西气东输”，很好的解决了我国不同区域间资源分布不均、供需不平衡的问题，而在今年，资源跨区域调配迎来了新的重大工程：东数西算。

2月17日，国家发改委、中央网信办、工信部、国家能源局联合发文同意在京津冀、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，并规划了张家口、长三角生态绿色一体化发展示范区、芜湖、韶关、天府、重庆、和林格尔、庆阳、贵安、中卫等10个国家数据中心集群，“东数西算”工程正式拉开序幕。

表5-1：东数西算推进的主要时间节点

资料来源：国家发改委，大唐研究院

东数西算，数代表数据，而算代表算力，也就是对数据的处理能力。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。

而为什么要实行东数西算工程呢？之前国务院《“十四五”数字经济发展规划》指出“十四五”时期中国数字经济转向深化应用、规范发展、普惠共享的新阶段，提出到2025年，数字经济核心产业增加值占国内生产总值比重达到10%，数据要素市场体系初步建立，产业数字化转型迈上新台阶，数字产业化水平显著提升，数字化公共服务更加普惠均等，数字经济治理体系更加完善。

这是在《规划》中第一次将数字经济的地位提升到国家层面，而政府工作报告中也再一次强调了数字经济的重要性。数字经济已经迎来了加速发展期，2015年至2020年数字经济增速始终比GDP增速高约10pct，CAGR达17%，占GDP的比例由27%增长至39%。

图5-1：2015年至2020年GDP增速与数字经济增速

数据来源：中国信通院，大唐研究院

图5-2：数字经济占GDP的比重

数据来源：中国信通院，大唐研究院

而根据规划提出的目标，到2025年数字经济核心产业增加值市场规模将增加近100%；软件和信息技术服务业规模达14万亿元，增加72%；工业互联网普及率增加30%，达45%；全国网上零售额达17万亿元，增加45%；电子商务交易规模达46万亿元，增加24%。

表5-2：《规划》提出“1+7”指标体系

资料来源：中国信通院，大唐研究院

而在数字经济的发展过程中，数据和算力是基础支撑。近年来，数据和算力的价值逐步凸显，数据科技类公司取代石油资源类在市值排名中靠前。2020年底全国数据中心机柜总数达到约315.91万架，截至2021年10月31日全国范围内数据中心规划新增机柜总数约99.15万架；存量机柜总数达到约415.06万架。随着数字经济向经济社会各领域全面持续渗透，全社会对于算力的需求将越来越迫切，预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。

但实际对于我国来说，数据中心的布局呈现东热西冷的局面。从2021年存量机柜区域分布来看，华东地区占比29%，华北地区占比26%，华南地区占比24%。从2021年规划新增机柜区域分布看，华北超过27万架（占比约28%），华东和华南分别超过24万架（占比约25%）和22万架（占比约22%）。也就是说，全国79%的存量机柜、2021年75%的新增机柜都集中在北京、上海、广州、深圳等东部一线城市及周边地区。

同时，我国数据中心机柜上架率也呈现东高西低的态势。华北、华东、华南的上架率在65%以上，西北的上架率仅为33.9%，远低于50%的全国平均水平。而众所周知的是，我国的能源分布情况与算力分布情况刚好相反，在能源上，我国北多南少、西富东贫，尤其是在近年来双碳背景下，我国大力发展风电、光伏等新能源，西部由于光照充足、风资源丰富，早已成为清洁能源的重点产区。再加上西部地区电价及用地成本相对较低、能耗指标充足等，因此，因地制宜，在西部地区创造算力提供给东部地区使用，就成为了解决算力与能源供需结构不平衡的最好方式。

二、核心目标：提速增效扩量节能降耗减碳

国家其实早在2010年就已经有了优化空间布局的想法，2013年在五部委的政策文件上早有体现，而今年的政策其实更多的是对之前的落地和衔接。而梳理目前已经出台的相关文件，政策的中心思想其实就是对枢纽和集群的定义，强调全国一盘棋和全国一体化。用枢纽来加强区域的协同联动来服务全国的数据需求，让各地的能源资源充分整合和利用，其中东部负责热数据，西部负责冷数据。

过去，数据中心普遍集中在东部地区，一方面是因为东部需求大，网络资源分布决定了数据中心必须要集中建设在一线城市及其周边，但另一个原因，就是东西部之间地理位置和距离导致了物理屏障和延时问题无法完全消除。虽然看上去，两个节点之间的延时可能只有几十毫秒，但由于每固定距离中需要通过中继站的转换，而中继站转换则会带来跨网的跳数，相当于在高速上设置了许多收费站，这样就需要不停的加速和减速，使得延时大大增加，严重影响数据的运算和处理。

因此，今年的东数西算，就是要解决中继站转换过多带来的延时问题。政策目前明确提出要在数据中心之间建立高速的数据中心直联网络，升级网络建设。数据中心端到端单向网络延时原则上在20毫秒范围内，同时车联网、联网无人机、智能电力、智能工厂、智能安防等实时性要求高的业务需求，数据中心端到端的单向网络延时原则上讲控制在10毫秒范围内。

其次就是绿色节能的要求：提上架率，降PUE。

目前算力资源结构性不足的问题突出，根据2021年全国各区域数据中心上架率来看，只有华北、华东、华南上架率达到了65%，但也不到70%，东北、华中、西北、西南上架率只有30%多，还远达不到国家的要求。目前，政策明确强调集群内数据中心的平均上架率要至少达到65%以上，此外，贵州、内蒙古、甘肃等地去年末也陆续出台建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的建设指引，明确要求数据中心的平均上架率要超过65%。

而在双碳的背景下，政策对PUE的要求也更加严格。据中国电子技术标准化研究院发布的《绿色数据中心白皮书》，2018年全国数据中心耗电量达到1608.9亿千瓦时，占我国全社会用电量的2.35％。如此需求下，我国对耗能指标早有要求。此前工信部《新型数据中心发展三年行动计划(2021中心发展三年)》规定，到2021年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.35%以下；到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3%以下，严寒和寒冷地区力争降低到1.25%以下。

图5-3：近年来我国大型/超大型数据中心PUE情况

数据来源：《全国数据中心应用发展指引》，大唐研究院

而按照2021年数据，分区域来看，基本每个区域都没有做到这个要求。但是降低PUE的技术难度并不高，主要取决于两个方面：设计方案和运维团队。最开始设计建造数据中心时，设计方案已经包括了需要采购什么样的制冷和温控等设备，这决定了PUE能不能做到很低；有经验的运维团队是保证PUE的重要条件之一，即便是有很高级的设备，但交给没有经验的运维团队PUE也难以降低。

我们观察到此次各地区东部地区PUE目标基本在1.25%，西部地区不超过1.2%，能效指标更严格。

三、数据中心：从幕后到台前从设备到运营

在全国各地的“十四五”规划和2035远景目标刚要中，加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群，建设E级和10E级超级计算中心是发展要点。再结合十四五中数字经济对于我国的战略地位，以及数字经济的发展基础，今年的热门赛道清晰可见：数据中心。

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心是互联网、云计算和人工智能等领域的通用支撑技术。

此外，数据中心也是承载数据的基础物理单元，是算力基础设施的重要组成部分，是促进5G、人工智能、云计算等新一代数字技术发展的数据中枢和算力载体，逐渐成为各行业数字化转型的重要支撑，对于数字经济增长具有重要助推作用。

表5-3：数据中心分类

从架构上来看，数据中心可以分类两大板块，其一是IT属性板块，其二是地产属性板块。而IT属性中又细分为软件和硬件，比如操作系统、云平台就属于软件，服务器、交换机就属于硬件。而地产板块分为设施层和场地层，变电、制冷等与能耗息息相关的属于设施层，场地层主要涉及楼宇、市电、消防等等。

图5-4：数据中心产业链图谱

数据中心的发展经历了主机托管、网络托管、云计算三个时期，在1990年早期，由于软硬件设施的条件不足，当时的数据中心的角色一般由基础电信运营商来承担，负责宽带、通信设备等基础资源和设施的托管；而从1995年开始直到2005年，除了主机托管外，受互联网需求高速发展的影响，数据中心得到认可，加入了网络托管的职能，成为了企业IT设施的核心。而从2005年起，由于更注重高性能架构，规模化以降低运营能耗，随着云计算技术发展，数据中心走向虚拟化、综合化。

直到现在，从数据中心的业务模式来看，已经囊括了主机托管、宽带出租、虚拟主机、IP地址出租、服务器出租的基础业务和异地容灾、安全系统、数据备份、逆向DNS、系统集成、代理维护、负载均衡、远程维护、设备检测等的增值业务，而目前增值业务的营收占比已经远超基础业务。

目前，受新基建、网络强国、数字经济等国家政策的影响以及新一代信息技术发展的驱动，我国互联网数据中心业务保持高速增长，2020年市场收入达到878亿元左右，近三年的复合增长率26%，预计去年的IDC行业市场收入能达到1282亿元。

图5-5：2016-2021年中国IDC市场规模统计

数据来源：中国信通院，大唐研究院

而目前梳理我国的互联网数据中心，大部分是大型和中小型数据中心，超大型中心占比较少。根据工信部的定义，超大型数据中心是指规模大于等于1万个标准机柜的数据中心，大型数据中心是指规模大于等于3000个标准机柜小于1万个标准机柜的数据中心，中小型数据中心则规模小于3000个标准机柜。虽然从2016年到2019年，我国的超大型数据中心占比已经从11%提升到了22%，但仍然不足，因此未来超大型数据中心仍将是东数西算的重点。

数据中心的产业链包括上游基础设施提供商、中游数据中心及云计算服务商运营商、下游终端用户，东数西算的推进，将直接拉动东数西算全产业链，而结合第二部分中我们提到的领导层的政策目标，因此这其中温控系统、IDC运营商、IT设备/光模块将是重中之重。

1、数据中心上游——IT设备

中国数据中心IT硬件设备成本结构可以分为服务器、网络设备、安全设备、存储设备、光模块等，而在硬件采购成本中，服务器占比最大，达到69%。网络设备、安全设备、存储设备和光模块/光纤等分别占数据中心设备采购成本的11%、9%、6%和5%。

图5-6：中国数据中心IT硬件设备成本结构

数据来源：中国信通院，大唐研究院

整体上来看，服务器成本占IDC硬件成本的70%左右。除存储型服务器之外，互联网数据中心还需要面对比例不小的算力型服务器，而这其中最重要的应用就是人工智能。

从数据上看，2019年中国AI服务器出货量为7.9万台，同比增长47%，2019年中国人工智能软件及应用市场规模达到26.9亿美元，包括硬件在内，整体市场规模达到60亿美元。

图5-7：2018-2021年中国AI服务器市场规模统计

数据来源：中国信通院，大唐研究院

服务器、交换机、光模块等环节的拉动作用其实更多和数据中心实际的上架率有关，去年各地实际上架率不足，华北、华东、华南的上架率仅达到65%，而东北、华中、西北、西南上架率仅30%，而今年在国家的政策目标中，明确要求数据中心的上架率不低于65%，在上架率指标和数字经济加速发展的双重动力推动下，预计上架率也将稳步提升，带动上游IT设备有更大空间，预计到2021年中国人工智能软件及应用市场规模将达到46.4亿美元。

2、温控系统

温控系统是数据中心产业链必不可少的环节，受益于IDC建设，其需求将不断上升。因为数据中心内放置大多为服务器、交换机等大型大功率企业级IT设备，这些设备在运转过程中会产生大量的热量，为了确保数据中心正常运转，需要保证数据中心处于恒温恒压之中。

同时，根据政策目标，降PUE将成为未来发展趋势，而温控系统能耗是除IT能耗之外占比最高的，在数据中心中，温控系统能耗占数据中心非IT能耗的80%，如果算上IT设备，温控系统能耗也占到整体能耗的40%，仅次于IT设备。温控系统的能耗是PUE是否能降低到合理水平的关键因素之一。

图5-8：数据中心能耗构成情况

数据来源：中国制冷协会，大唐研究院

温控系统一般在建设环节完成采购和安装，且成本约占建设成本的16.7%，结合发改委对东部地区1.25%、中西部地区1.2%的能效控制指标，预计今年将加快推动老旧基础设施转型升级，对于效益差、能耗高的小散数据中心，会进一步加快改造、提升效能，进一步拉动温控系统需求。

此外，《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》鼓励新型机房精密空调、液冷等创新液冷方案的应用，将提升温控系统价值；推动数据中心采用机柜模块化等节能技术模式，温控厂商也积极产业链延伸拓展至模块化机柜领域，进一步提升产品价值量。因此，温控系统赛道将有更大的发展潜力。

3、运营商

在第一部分中我们明确过，我国的数据中心分布呈现东多西少的特点，叠加我们在上一章节讨论过的，西部数据中心数量较少、上架率也远低于平均水平。尽管西部中期规划仍然是负责后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的数据，但我们认为在网络基本的低延时需求下，首先，西部地区枢纽节点仍然需要建设大型、超大型的数据中心；其次，东部沿海地区对于大型/超大型数据中心的土地、财税、能耗指标会缩紧，但边缘数据中心仍然有机会。

而运营商对网络有控制权，为算力建设的主力军。一张合格的算力网络=算力基础设施（数据中心）+网络基础设施（大带宽、低时延、可调配的网络），只有三大运营商作为国家重要通信枢纽，其国家级互联网骨干直联点主要用于汇聚和疏通区域乃至全国网间通信流量。因此，在这种情况下，运营商作为基础建设环节的核心参与者，将在基础设施建设中发挥重要作用。

进一步看，“东数西算”工程强化能源配套机制，将降低IDC用电成本。鼓励各地区结合布局导向，探索优化能耗政策，在区域范围内探索跨省能耗和效益分担共享合作，有望缓解存在的能耗紧张情况，有利于IDC运营商及时、充分完成交付、满足客户需求，提升收入规模。

四、信息安全：监管力度持续加码隐私计算任重道远

前文我们所说的算力支持，更多的偏向执行和操作层面，但在大数据的产业逻辑中，还有一个必须重视的前提：信息安全。

去年11月1日，《个人信息保护法》落地，工信部落实《个人信息保护法》，体现出了执法必严、违法必究，将个人信息保护从立法层面向执法层面推进落实，让个人信息保护落到实处。在法案落地的一个半月内，工信部查处了106款违规收集使用个人信息的侵权APP，倒逼这些APP背后的企业加速整改，找出合规方案，理清信息保护、信息管理责任。

《个人信息保护法》的实施正式将普通大众跟数据安全紧密地联系了在一起，将会唤醒更多的人去关注个人隐私保护和数据安全，这对一些滥用个人隐私和不注重数据安全的产品将会形成巨大的合规挑战甚至是舆论压力，而对隐私保护和数据安全有正向作用的产品将会得到更大的助推力。

1、个人信息保护有法可依合规检测产品或将井喷

过去，数据安全产品大多数是ToB的，ToC的安全产品一直没有什么杀手级的应用。随着《个人信息保护法》将C端用户和数据安全强联系了在一起，也许未来会出现针对C端用户的个人信息保护应用，比如在个人终端上安装的可以检测、审计、销毁个人信息的app，也许会成为必备应用；而对于服务提供商（企业），他们更希望有相应的产品来帮助其针对《个人信息保护法》的合规，因此一些诸如个人信息发现、扫描、使用、撤销等功能的安全产品/服务，将会如雨后春笋一样出现。

2、从事后补救走向事先预警态势感知将成标配

《个人信息保护法》的出台，给个人信息保护风险评估带来了机会。企业在持续开展的数据业务活动过程中需要有可靠的个人信息保护风险评估作为保证。然而在大数据时代，业务是快速迭代的，数据是不断流动与更新的，依赖人工去做数据安全风险评估是不可靠且不可控的，因此需要专业的数据安全风险感知产品来为业务活动开展保驾护航。

3、隐私计算将迎来新一轮技术发展和市场爆发

此外，如今，《个人信息保护法》与《网络安全法》《数据安全法》《电子商务法》《消费者权益保护法》等法律共同编织成一张消费者个人信息“保护网”。而近年以来，在隐私保护逐渐有法可依的同时，也掀起了一波“隐私计算”技术的热潮。

隐私计算是在数据最小化下，利用多方安全计算、联邦学习、可信执行环境等方式，在不需要隐名减少数据维度的情况下使用数据，保障安全的情况下尽可能的发挥数据价值。也可以说，通过将隐私信息存储在数据库当中，由用户掌握密钥，用户可以出售密钥的方式授权使用信息。这是一个隐私信息保护的解决方案，能够解决一部分信息使用场景问题。

而对于隐私计算未来的发展趋势，隐私计算有望成为数据要素市场建设的关键基础设施，但若要真正成为核心底座，隐私计算的技术发展仍然任重道远。一方面，打造数据流通基础设施，需要破除产品问壁垒；另一方面，仅靠隐私计算还不够，隐私计算应与区块链、云、大数据平台以及AI等技术相结合，才能充分释放数据要素价值。

《个人信息保护法》落地后，大大小小的互联网公司都会加大数据安全投入。假设单个网站或者APP投入金额超过五万元，潜在市场空间即达到千亿元，因此《个人信息保护法》的落地，标志着网安行业一个新时代的开始。

对于企业来讲，尤其是互联网企业，应主动开展个人信息相关的强化保护工作。具体包括开展个人信息相关的数据梳理工作，落实访问人员身份鉴别、数据权限访问控制、数据行为审计分析、个人数据匿名化处理等防护措施，以及强化特权访问人员，如运维人员、开发测试人员对个人信息的技术管控，制定相关制度规范，落实管理工作等。

可以说，《个人信息保护法》实施，是《网络安全法》、《数据安全法》之后，我国信息安全保护在法制道路上的又一个里程碑，它将微观个人的信息安全，和宏观社会和行业的数据安全、网络安全等紧密联系到一起，共同成为国家安全战略的重要组成部分。

在数字经济的发展中，数据和算力是基础支撑，也是幕后英雄。近年来，数据和算力的价值逐步凸显，数据中心也逐渐从幕后走到台前。全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”正式启动，助力优化升级数字技术设施，支撑数字经济提速发展。后续政策、能源供给、能耗指标支持有望继续推出。

未来已来，是数字经济的时代，更是数据中心的时代！

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