“双碳”下IDC行业发展趋势

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-20

IDC全称为Internet Data Center,互联网数据中心。只提供场地和机柜的数据中心,一般称为DC(Data Center),而同时提供带宽服务的,一般称IDC(互联网数据中心,Internet Data Center),两者有时不作严格区分。IDC是指一种拥有完善的设备(包括高速互联网接入带宽、高性能局域网络、安全可靠的机房环境等)、专业化的管理、完善的应用级服务的服务平台。在IDC平台基础上,IDC服务商为企业和ISP、ICP、ASP等客户提供互联网基础平台服务以及各种增值服务。

全球IDC行业投资现状:投资规模呈快速增长趋势

云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术快速发展,数据呈现爆炸式增长,互联网数据中心建设成为大势所趋。2020年在疫情的影响下,全球数据中心IT投资规模下降,但世界主要国家和企业纷纷开启数字化转型之路,在这一热潮推动下,全球数据中心IT投资正在逐步回复,呈现快速增长趋势。根据Gartner的数据显示,2021年全球数据中心IT投资规模达到2073亿美元,同比增长6.7%,预计2022年投资规模将达2186亿美元。

全球IDC行业建设现状:向着大型化、集约化发展

2010年以来全球数据中心平稳增长,从2017年开始,伴随着大型化、集约化的发展,全球数据中心数量开始缩减。据Gartner统计,截至2020年数据中心共计42.2万个,初步核算2021年全球数据中心数量进一步下降,在41万个左右。

以超大规模运营商的大型数据中心数量角度来看,随着行业集中度的逐步提升,全球超大型数据中心数量总体增长。据Synergy Research Group的最新数据,截至2021年超大规模提供商运营的大型数据中心总数增加到700个左右,较2020年同比增长17.25%。根据Synergy Research Group最新预测,凭借目前已知的314个未来新超大规模数据中心的规划,运营数据中心的安装基数将在三年内突破1000个大关,并在此后继续快速增长。

注:2021年数据截止2021Q3。

全球IDC行业市场规模体量:数据量的爆发增长带动市场规模发展

随着物联网、电子政务、智慧城市等领域的发展以及云计算的发展也将进一步推动IDC领域的发展。依据IDC发布的《数据时代2025》报告,随着5G、物联网的发展,2010-2021年数据呈现爆发式增长状态,2020年全球数据量为60ZB,初步统计2021年达到70ZB;预计2025年全球数据量将达到175ZB。

数据量的爆发式增长使得市场对IDC行业愈发青睐,据中国信通院的数据显示,2017-2021年间,全球IDC市场规模均保持正增长,且年均增速在10%左右。2021年全球IDC行业市场规模为679.3亿美元,同比增长9.9%。

全球IDC行业市场前景预测:即将迎来其新一轮的发展机遇

可以预见,在未来几年,IDC产业将迎来其新一轮的发展机遇。此外,随着网络系统日趋复杂,伴随网络的带宽逐步提高,用于网络维护的成本投资逐步增加,网络管理难度也在日益加大,在这种情况下,以资源外包的网络服务方式逐渐受到企业重视,并取得长足的发展。另外,各国政府加大了对电信宽带的投资力度,促进电信和互联网的融合。根据中国信通院预测,2022年全球ID行业市场收入将达746.5亿美元,增速总体保持平稳,2022-2027年年复合增长率在10%左右,到2027年行业规模将超过1200亿美元。

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国IDC(互联网数据中心)市场前瞻与投资战略规划分析报告》



定义

IDC全称为Internet Data Center,互联网数据中心。只提供场地和机柜的数据中心,一般称为DC(Data
Center),而同时提供带宽服务的,一般称IDC(互联网数据中心,Internet Data Center),两者有时不作严格区分。

IDC是指一种拥有完善的设备(包括高速互联网接入带宽、高性能局域网络、安全可靠的机房环境等)、专业化的管理、完善的应用级服务的服务平台。在IDC平台基础上,IDC服务商为企业和ISP、ICP、ASP等客户提供互联网基础平台服务以及各种增值服务。

目前,按照经营模式的不同,IDC行业的业务可分为自建和外包两种方式,当前中国IDC业务市场指服务商通过自营或租用的数据中心向用户提供服务
,但不包括企业自建的数据中心。

在外包IDC业务中,行业的经营主体主要是电信运营商和第三方IDC服务商,电信运营商通常是批发服务商的租户(即批发服务商为其提供场地等服务),而第三方IDC服务商可划分为零售型服务商(按单机柜起租)和批发型服务商(按机房为模块出租)。

行业发展前景及趋势预测

1、市场资源将进一步整合,市场规模增速逐步放缓

2021年,中国传统IDC行业保持稳定发展、持续优化的态势。在数字经济带动下,IDC市场规模持续扩大;“新基建”、“碳中和碳达峰”、“东数西算”作为传统IDC产业发展三大重点政策,引导产业向集约化、绿色化、高效化转型发展;IDC机柜规模稳定增长,市场供给向布局更加均衡、规模效应更加明显、绿色化水平更高的方向迈进;传统行业企业数字化转型进程加快,IDC需求日益显现。中国传统IDC行业正在走向新的发展阶段。

IDC业务市场规模的发展受供给端及需求端的双向影响。从供给端来看,市场上IDC资源将进一步整合,机柜供给增速降低,以业务消化为主;从需求端来看,中国公有云的快速增长是拉动IDC行业快速增长的主要原因,三大运营商云收入规模翻倍,头部互联网也将云计算作为企业战略发展重点。云计算仍将不断扩张,支撑未来三年IDC产业快速增长。根据中国信通院《数据中心白皮书》预测的数据,2022年市场规模将达到1900.7亿元,同比增长26.7%。未来中国IDC业务市场资源将进一步整合,市场规模增速逐步放缓。预计到2027年,规模将达到5218.8亿元,2022-2027年复合增长率为23.09%。

2、我国数据中心总体布局持续优化,协同一体趋势将进一步增强

受市场内生算力需求驱动,及国家相关政策引导,我国数据中心总体布局持续优化,协同一体趋势将进一步增强。在市场层面中西部地区自然环境优越,土地、电力等资源充足,但本地数据中心市场需求相对较低;东部地区市场需求旺盛,但土地、电力、人员等生产要素成本较高,东西部协同发展逐渐成为趋势。而随着网络质量的优化,中西部将不再仅是进行冷存储的灾备数据中心聚集区,也将承载更多的应用。在政策层面,我国数据中心全国一体化发展引导增强。同时,内蒙、贵州等地推出了电力、土地、税收等优惠政策,有效帮助数据中心降低建设运营成本,数据中心建设规模不断增长。未来,“东数西算”工程将进入到全面建设期,我国数据中心布局或将得到进一步优化。除地域布局上的东西部协同外,为应对不断涌现的应用场景需求,不同类型数据中心也协同发展。我国数据中心产业正在由通用数据中心占主导,演变为多类型数据中心共同发展的新局面,数据中心间协同,以及云边协同的体系将不断完善。以应用为驱动,多种类型的数据中心协同一体,共同提供算力服务的模式,将成为我国数据中心算力供给重要形态,持续支撑我国数字经济发展。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国IDC(互联网数据中心)市场前瞻与投资战略规划分析报告》。



华为中国政企大企业业务部

碳达峰、碳中和已经成为中国以及全球主要经济体的共识和使命,是未来30年到40年,全球最大、最确定的事件。中国在2020年9月22日75届联合国大会上提出:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争在2030年前达到碳峰值,2060年前实现“碳中和”。为了实现“双碳”目标达成,近一年以来,各行各业都在积极 探索 实现方式。低碳化、电气化、智能化,将是必然趋势。

如何通过 科技 创新实现“双碳”目标,成为各企业和全 社会 亟需讨论的课题。华为预测到2030年,可再生能源占比会超过50%,清洁能源将成为主力能源,我国也将逐步建立起以新能源为主体的新型电力系统。其次,就是用电侧的电气化,到2050年,电能的消耗也将从现在的20%,提升到50%,电动出行会成为主要方式。而通过智能化,把数字技术和传统的电力电子技术相结合,将是实现“碳中和”的关键路径。

“双碳”背景下,IDC行业也在发生相应的变化,朝着 绿色DC、弹性扩容、架构极简、全面锂电化、风进水退、AI智能、安全可信 等方向发展。

“碳中和”成为当今世界最为紧迫的使命,将带来深刻的变革,建设绿色低碳数据中心成为必然方向。 风能、太阳能等绿电将更普遍地应用于IDC数据中心,在数据中心全生命周期内最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材等)是大势所趋,在大型IDC数据中心园区,热回收作为一种新型节能方案,已经开始落地。IDC行业数据中心的PUE将迈向1.0x时代,“零碳”DC将出现。未来随着“碳中和”的进一步推进,数据中心PUE等能耗限制将更加严格,监管部门将进一步加大绿色数据中心建设力度,推广先进适用节能减排技术装备,预计在更多钢铁、制造业等高能源消耗领域的企业开展IDC业务。

未来5年,IT设备持续向高算力、高功率密度演进,CPU和服务器功率持续提升,同时,伴随AI应用的需求增长,AI算力比重进一步提升。为平衡效率和成本,IDC数据中心必将向高密化发展。当前新建IDC的功率密度已由2018年的6kW/柜增加至8kW/柜。预计到2025年,随着多样化算力协同,主流IDC数据中心将形成15kW/柜部署形态。

IT设备的生命周期一般为3~5年,大体上其功率密度每5年翻一倍,而IDC数据中心基础设施的生命周期为10~15年。IDC数据中心基础设施需支持架构弹性、分期投资,以生命周期最优的CAPEX满足2~3代IT设备的功率演进。同时,由于承载的IT业务不同,IDC数据中心须具备弹性能力,匹配不同功率密度的IT设备混合部署,实现按需扩容,节省空间。

应对传统数据中心建设缓慢和初期投资成本大的弊端,系统级和数据中心级架构极简将成为主流。数据中心供电/制冷架构将从传统架构向一体化链路级融合产品演进。在预制化、全模块化设计下,数据中心具备快速部署、弹性扩容、运维简单、高效节能等优势。

预制模块化数据中心采用乐高积木搭建方式,一座5层1000柜的数据中心,地面主体建筑从无到有只需7天,整体端到端交付只需6个月,比传统钢混楼宇数据中心交付时间减少了50%以上,满足IDC业务快速上线需求。

传统数据中心供配电系统存在系统割裂且复杂、占地面积大、故障定位难等问题,随着锂进铅退趋势推进,以及锂电池成本的不断下降,锂电将在数据中心得到规模应用,逐渐走向全面锂电化。相对传统铅酸电池,锂电池生命周期是铅酸电池的两倍,同时在占地面积、运维效率、使用寿命和安全性等方面存在优势,可节省用地面积70%,实现供电系统的高密化和模块化。

由于冷冻水系统架构复杂,不利于快速部署和运维,同时,在“碳中和”愿景的驱动下,少水甚至无水的制冷系统将成为主流。而模块化架构的间接蒸发冷却系统采用一体化产品设计,可缩短部署时间、降低运维难度,同时充分利用自然冷却资源,大幅降低制冷系统的电力消耗,在气候适宜区域将逐步取代冷冻水系统。

随着IoT、AI技术的不断完善和普遍应用,将逐渐替代重复劳动、专家经验和商业决策,数据中心将逐步实现由运维、节能、运营等单域的智能化,向规划、建设、运维、优化的全生命周期数字化和自动驾驶演进,包括AI能效优化,实时调节参数;AI运维,7*24不停时巡检,预测性维护;AI运营,在线仿真,自动设计业务。

数据中心基础设施智能化程度不断提升,随之面临的网络安全威胁成倍增加。数据中心须实现系统级、器件级、设备级三层预测性维护,同时具备硬件可靠、软件安全、系统韧性、安全性、隐私性、可用性六个特征,分层级防御,巩固数据中心安全可信。

在iPower技术加持下, 华为DCIM为数据中心供配电系统提供部件寿命预测、“结点”温度预测、链路整断分析等功能,从被动式维护到主动预警,保障系统安全可靠。同时,华为DCIM通过传输加密、存储加固等多重手段,以电信级安全设计为标准,构造全方位安全“长城”,全方位保障数据安全。

基于上述IDC行业的发展趋势,华为结合在数据中心能源多年的耕耘,在数据中心能源关键基础设施领域,推出了电力模块、EHU、SmartLi、iCooling等产品和解决方案,与行业“懂行人”共同推动低碳IDC的建设,助力IDC行业“双碳”目标达成。

在世纪互联苏州国科数据中心, 采用华为智能锂电UPS整体解决方案,端到端供配电占地面积节省了50%以上,出柜率提升10%。模块化UPS智能休眠功能做到低载高效,每年可节省电费上百万元。

在万国数据廊坊一号数据中心和廊坊二号数据中心 采用华为智能间接蒸发冷却方案,充分利用自然冷源,有效延长自然冷却使用时间,最大限度降低数据中心制冷系统能耗,相比传统冷冻水方案节能8~10%。华为联合行业“懂行人”,共同打造绿色数据中心,为数字中国提供坚实平台。

在华为云廊坊数据中心 为提升冷却系统运行能效,该数据中心采用华为iCooling@AI能效优化解决方案,利用人工智能,建立能耗与负载、气候条件、设备运行数量等可调节参数间的机器学习模型,在保障设备、系统可靠的基础上,实现了从年平均PUE1.42降至1.28,年省电费近千万,实现了数据中心的节能减排高效运行。

在助力IDC行业“双碳”目标的实现进程中,华为将继续发挥数字技术与电力电子技术这两大领域的优势,将瓦特技术、热技术、储能技术、云与AI等技术创新融合,加速能源数字化,推动低碳IDC建设。

实现“双碳”目标,需要各行各业携手共同努力,华为作为创新引领者,将继续坚持开放合作战略,从技术、产品、产业各个层面,与IDC产业供应商、集成商、客户等产业链上下游,以及产业组织、标准组织等积极开展全方位合作,助力IDC产业升级,实现最广泛的合作共赢,最终实现“加速能源数字化,推动低碳IDC建设”的愿景。



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