什么才是元宇宙时代的核心资产？

　　一、什么才是元宇宙时代的核心资产？

　　随着科技行业从硬件软件到通信基础设施的快速发展，互联网时代正在悄然向元宇宙时代转变。在互联网时代，互联网大型公司通过建立人与人的连接，以连接提升经济效率，创造新的价值。下一个时代在5G、AI等基础技术以及硬件产品支持下，连接的媒介将发生革命性变化，即通过VR/AR设备，将在虚拟世界建立连接，并且维度将不仅限于通讯交流，而是远期将把现实世界的各种场景迁移到虚拟世界中来，也即“元宇宙”的概念形态。

　　在互联网时代，电信运营商搭建维护基础通信设施，仅获取语音与流量服务收入，逐渐沦为管道。而在基础设施之上，基于用户的不同需求对应不同的流量层级，涌现大量互联网公司，由于获取、留存用户以及变现的能力决定了公司商业模式的天花板，公司用户对应的流量层级往往已决定公司发展的最终规模与行业格局。通讯需求由于具备必须、高频、覆盖面广泛的特征，网络效应最明显，获客成本低而转换成本高，从而具备垄断属性，才孕育了腾讯这样的互联网巨头公司。

　　流量层级对互联网公司商业模式的影响

　　数据来源：东吴证券，Datayes

　　从Datayes！Pro指标库综合观察中国移动互联网接入流量、数据中心机架数与耗电量的历史数据可见，以2016年为基点，至2021年移动互联网接入流量增长了23.6倍，至2021年数据中心机架数量增长近2倍，数据中心耗电量增长近2.4倍。机架数量、耗电量等反映数据中心规模的数据增长与流量增长并非为对应的倍数关系，原因主要是数据中心网络设备和架构的升级等技术进步因素带来的。另一方面，我们可以看出，在互联网时代，互联网巨头公司争夺的核心资产并不会受限于流量或承载流量的基础设施，也即数据中心等资源在互联网时代并非是行业竞争的核心资源。

　　中国移动互联网接入流量、数据中心机架数与耗电量历史数据

　　在元宇宙时代，构成元宇宙的虚拟内容、区块链网络、人工智能技术都离不开算力的支撑。元宇宙若对现实世界进行建模、显示需要大量的算力来进行渲染，及时的信息反馈也需要强大的运算能力，即越高的算力才可以构建出体验感越强的元宇宙。

　　参考英伟达公司对元宇宙算力的估算，认为全球若希望实现元宇宙的场景，以目前的算力来看，还需要提升1000倍，这将对算力数据中心提出极大的爆发式的需求。而另一方面，由于数据中心具备一定的地理稀缺性属性，并且对于算力数据中心来说需要进行峰值需求规划，客户若提前租用服务器，相当于为客户保留了GPU算力，而对于另外一些希望按需访问服务器的客户来说，会发现只有低端GPU可用或只有另一个地区的GPU可用，这就意味着更大的延迟。所以，我们认为在元宇宙时代，算力中心将是元宇宙顶级玩家们优先争夺的资源，即算力数据中心在元宇宙时代将具备核心资产的属性。

　　2016-2020年中国算力增长(EFlops)

　　数据来源：中国算力发展白皮书，Datayes

　　二、算力中心产业链与我国“东数西算”布局

　　算力数据中心是传统数据中心的升级，对于传统数据中心来说按照产业链划分，上中下游分别为基建和机房设备制造商、IDC服务商和下游客户。基建和设备制造商主要生产机房内的各种配电、冷却等设备、服务器等，还包括光模块、AI芯片、内存接口芯片等器件；中游主要包括运营商、第三方IDC厂商以及传统企业转型IDC服务商等；下游需求方包括云计算厂商、互联网厂商以及金融、政企客户等。

　　IDC产业链全景图

　　数据来源：国信证券，Datayes

　　IDC建设成本方面，设备投入为最大成本开支项，约占80%，施工成本约占16%，土地及其他成本开支占比约5%。数据中心运营成本结构方面，根据IBM测算运营成本中电费占比约28%，固定资产折旧约为26%。对于电能利用效率(PUE)指标，监管要求东部和川渝地区PUE<1.25。

　　数据中心运营成本结构

　　数据来源：IBM，Datayes

　　由于当前我国数据中心主要集中在北上广深等一线城市，中西部地区分布较少。而从IDC数据来看，到2025年我国数据量将占全球27.8%，高于美国的17.5%。面对数据处理需求未来的爆发趋势，需要在西部地区实现算力重心的转移。根据华安证券的测算，东数西算在“十四五”期间将在耗电方面节省超3000亿元，土地成本每年可节省约970亿元。根据中商产业院数据，2021年我国机架数量约429万架，随着“东数西算”工程的实施，乐观情况“十四五”期间数据中心机架增量约达728万架，以单架15万元估算，机架建设规模约为1.09万亿元。

　　全国数据中心机架数及地区分布情况

　　数据来源：中国信通院，Datayes

　　三、数据中心算力升级趋势下的AI芯片与光器件成长机遇

　　在传统数据中心架构下，网络和存储的带宽持续增加不会对计算性能形成太大的障碍，然后CPU的性能却陷入了停滞，以CPU计算为中心的架构越来越无法满足数据中心算力升级的需求。以GPU、DPU为代表的算力芯片将为高带宽、低延迟、数据密集的计算场景提供强力的计算能力支撑，也将成为元宇宙时代算力竞争中的核心关键。以DPU为例，DPU的运用可以通过对于数据的前置“打包”和“拆包”，降低算力中心的成本、提升运算效率。

　　DPU在算力提升上的功能

　　数据来源：半导体行业观察，Datayes

　　数据中心服务器CPU芯片按照架构可分为X86与非X86架构两类，国外代表厂商包括Intel、AMD、IBM、ARM，国内厂商包括MIPS架构的龙芯、Alpha架构的申威以及ARM架构的飞腾、海思、华芯通。服务器GPU芯片主要国际厂商为Nvidia英伟达和AMD，国内涉足GPU生产的厂商包括景嘉微、寒武纪等企业。随着全球算力数据中心的快速升级扩张，数据中心GPU/DPU/CPU芯片行业高速成长。以英伟达为例，其2022 财年第四季度数据中心业务实现营收 32.63 亿美元，占比 42.7%，同比增速回升至 71%，已有望赶超游戏业务成为公司第一大业务。

　　数据中心光模块方面，国内公司下游主要客户为北美云厂商。观察2018年-2020年北美云厂商各季度资本开支数据，亚马逊从2019年Q3开始加大投入力度，到2021年Q2单季度投资规模已达到142.88亿美元。谷歌三年的资本开支略有下降趋势，由2018年Q1的72.99亿美元下降至2021年Q2的54.96亿美元。Facebook和微软的资本开支总体有小幅增长，2021年Q2的数据分别为46.12亿美元和64.52亿美元。

　　2018Q1-2021Q2北美四家云厂商单季度资本开支(亿美元)

　　数通光模块产品海外市场主流产品以400G光模块为代表，国内产品目前主流为200G，未来将持续向800G以及硅光模块等产品升级迭代，支持数据中心内部流量增长，支持算力水平的提升。观察产品涉及数通光通信产品或下游客户涉足海外云服务市场的四家代表公司的营收数据：

　　龙头中际旭创2021年Q2单季营收18.26亿元；

　　新易盛营收增长较快，2021年Q2单季营收8.17亿元，位列第二；

　　博创科技营收保持稳定增长，2021年Q2实现单季营收2.85亿元；

　　剑桥科技营收小幅波动，2021Q2单季营收6.86亿元。

　　对于已占据国际市场较大份额的国内光模块公司来说，算力时代仍将面临较大成长空间。

　　2017-2021Q2国内四家光通信代表公司营业收入(亿元)