通信行业数据中心核心科技系列（一）：数据中心核心科技概览，为更加美好的数字世界构筑基石-20211102-华安证券-35页_5mb

数据中心核心科技系列总结

核心内容

数据中心是未来十年最值得关注的赛道，其作为算力承载的物理实体，反映人类社会信息化和智能化的持续趋势。随着流量和应用向数据中心汇集，云计算与AI需求的爆发，Hyperscale对效能的追求，以及中美算力基础设施竞争的加剧，数据中心市场将持续增长。

主要观点

• 算力需求增长：在摩尔定律放缓的背景下，算力增长主要依赖并行堆叠和异构计算。未来算力进化路径包括moremoore（通过新材料、新工艺推动）和more than moore（通过先进封装技术）。
• 存储技术突破：存储面临IO瓶颈，DDR5、HBM、存内运算等技术将推动存储介质的升级，提高数据中心的性能与效率。
• 通信技术变革：网络重构和软件定义将带来通信技术的革新，服务器内部总线带宽持续增长，DPU的出现有助于处理“数据中心税”，提升数据中心能效。
• 数据中心演进趋势：数据中心演进关键词包括碳中和、异构计算、虚拟化和数据为中心。这些趋势将推动数据中心向更高效、更绿色的方向发展。
• 产业链结构：数据中心产业链包括上游芯片（CPU、GPU、DPU等）、中游硬件（服务器、交换机、光模块等）和下游服务（IDC、云计算等）。其中，异构计算芯片和光模块是成长最快的赛道。
• 投资逻辑：随着中国制造业成本优势下降，工程师红利成为核心竞争力，国产替代成为未来5年最大的投资机遇。上游芯片、中游光模块及IDC基础设施值得关注。

关键信息

• 全球数据中心市场：2021年全球数据中心支出达192亿美元，年复合增长率4.6%，高于终端和通信服务市场。
• 中国数据中心市场：过去五年中国数据中心机架数量增长220%，预计未来仍将保持年均20%增长。
• AI算力需求：AI训练对算力需求呈指数级增长，预计到2030年，AI算力需求相当于1600亿颗高通骁龙855芯片的算力。
• 边缘数据中心：边缘数据中心将成为未来算力的重要组成部分，预计2025年中国边缘计算产业规模达8350亿元。
• 微电网与数据中心：数据中心将作为微电网的重要应用场景，预计在西部地区率先推广，助力碳中和目标实现。
• DPU与GPU：DPU将处理“数据中心税”，GPU在AI训练和推理中扮演重要角色，预计2025年全球数据中心GPU市场将达250亿美元，DPU市场将达135亿美元。
• 元宇宙与数据中心：元宇宙作为互联网的终极形态，将极大推动数据中心算力需求，尤其是GPU和DPU。

投资建议

上游芯片

• 关注点：国产替代潜力大，尤其是内存接口芯片、信号链芯片、存储芯片等。
• 推荐标的：澜起科技、国科微、寒武纪、龙芯中科（申报）、安路科技。

中游硬件

• 关注点：云基础设施需求高，光模块市场增速快。
• 推荐标的：中际旭创、天孚通信、浪潮信息、紫光股份、中科曙光、星网锐捷。

中游基础设施

• 关注点：碳中和推动节能降耗，数据中心基础设施厂商将迎来“拆小改旧”的整合热潮。
• 推荐标的：英维克、科士达、科华数据。

下游IDC

• 关注点：IDC反映算力的物理需求，运营商DICT新兴业务及区域龙头值得关注。
• 推荐标的：光环新网、宝信软件、奥飞数据、数据港。

风险提示

• 5G应用落地低于预期：可能导致流量增长放缓。
• 全球芯片供需矛盾：可能影响IT设备出货。
• 数据中心供大于求：可能导致市场价格大幅下挫。
• 中美科技摩擦：可能影响供应链稳定。

高成长赛道

• 异构计算芯片：包括GPU、AI ASIC等，预计增长最快。
• 高速光模块：随着数据中心带宽需求增长，光模块市场将保持高增速。
• 微电网与数据中心：数据中心将整合可再生能源和储能技术，成为微电网的重要应用场景。
• 边缘计算：边缘数据中心和服务器将成为算力的重要组成部分，市场潜力巨大。

未来展望

• 数据中心演进：将更加注重能效、绿色、异构计算和数据为中心。
• 技术趋势：硅光和CPO技术将带来数据中心网络的深刻变革，提高带宽、降低功耗。
• 市场机遇：国产替代、创新研发、碳中和等将带来大量市场机遇，尤其在芯片、光模块和IDC基础设施领域。

核心标的概览

结论

数据中心作为算力承载的物理实体，是未来十年科技发展的核心领域。随着流量、AI、云计算、碳中和等趋势的推动，数据中心产业链中的芯片、光模块、IDC基础设施等领域将面临巨大增长机会。国产替代、工程师红利和技术创新将是未来发展的关键驱动力。