通信周报：算力基建，网络先行

政策持续加码，算力网络建设迈入快速落地阶段 2023年12月29日，国家发展改革委、国家数据局、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发《深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》。《实施意见》指出：算力网是支撑数字经济高质量发展的关键基础设施，可通过网络连接多源异构、海量泛在算力，实现资源高效调度、设施绿色低碳、算力灵活供给、服务智能随需。 国家枢纽节点IDC资源的稀缺性将进一步提升 此次《实施意见》强化了刚性约束：国家算力枢纽节点之外原则上不得新建包括通用计算、智能计算、超级计算在内的各类大型或超大型数据中心，并规定国家枢纽节点地区各类新增算力占全国新增算力的60%以上，国家枢纽节点算力资源使用率显著超过全国平均水平。我们认为东部现有大型IDC稀缺性进步一提升，东数西算核心区域内的IDC机房则有望受益于政策对需求的引导，均有望实现上架率的较快提升。 OTN骨干网迈向400G时代 本次《实施意见》提倡提升算力网络传输效能：1ms时延城市算力网、5ms时延区域算力网、20ms时延跨枢纽节点算力网在示范区域内初步实现。同时提倡加快SRv6、智能无损网络、400G/800G、全闪存储、全光网络等先进技术部署应用，我们认为三大运营商省级/城域光传送网和算力网络有望加速技术升级，新增优质链路，扩大扩容规模。 AI服务器、高性能计算芯片为智能算力基石 本次《实施意见》再次强调智能算力建设重要性。本次意见指出：加强通用计算、智能计算、超级计算等多元算力资源的科学布局。智能算力通常以GPU、FPGA、AI芯片等输出的人工智能计算能力为主,AI服务器作为算力基础设施重要一环将迎来高速发展。另一方面，高性能计算离不开配套的高性能网络,智能算力的建设也将推动交换机向高速交换机迭代，对光模块提出高速率要求：向400G/800G升级加速。 促进协同发展，建立算力电力协同机制 《实施意见》规定需要建立跨区域算力资源调度机制，构建立体联动的算力调度体系，促进东中西部算力资源实现供需平衡。 本次《实施意见》强调：促进数据中心节能降耗。推进数据中心用能设备节能降碳改造，推广液冷等先进散热技术。另一方面，本次意见还提及创新算力电力协同机制，支持国家枢纽节点地区利用“源网荷储”等新型电力系统模式。 投资建议 算力网络建设迈入落地阶段，叠加AI应用创新推动，服务器/交换机/光模块核心算力基础硬件长期需求提升。我们建议从以下方面关注：1）东部大型IDC资源储备充足或者在东数西算核心区率先布局的IDC企业：润泽科技、秦淮数据、宝信软件、数据港、奥飞数据、光环新网、美利云，以及中国移动、中国联通、中国电信。2）400GOTN设备供应商：中兴通讯、烽火通信；光迅科技、德科立；3）654E光缆供应商：长飞光纤、亨通光电、中天科技；4）绿色IDC：建议关注液冷供应商：英维克，佳力图。5）算力调度：恒为科技。 风险提示：国内数字经济发展不及预期，东数西算工程进展不及预期，算力网络建设不及预期，AI应用需求不及预期，AI算力硬件资源供应风险。 1.算力基础设施建设政策持续加码 1.1“东数西算”工程正式启动 2022年2月，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知，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10个国家数据中心集群。 图表1：东数西算8大枢纽和10大集群 图表2：东数西算典型场景分类 1.2算力基础设施高质量发展行动计划 2023年10月，六部门确立明确发展目标。 2023年10月，工业和信息化部、中央网络安全和信息化委员会办公室、教育部、国家卫生健康委、中国人民银行、国务院国资委六部门发布《算力基础设施高质量发展行动计划》（以下简称《行动计划》），对计算力（算力规模、智算占比等）、运载力（延时、OTN覆盖率等）、存储力（总量、先进存储容量占比）三方面给出定量目标。 到2025年，计算力方面，算力规模超过300EFLOPS，智能算力占比达到35%，东西部算力平衡协调发展。 运载力方面，国家枢纽节点数据中心集群间基本实现不高于理论时延1.5倍的直连网络传输，重点应用场所光传送网（OTN）覆盖率达到80%，骨干网、城域网全面支持IPv6，SRv6等创新技术使用占比达到40%。 存储力方面，存储总量超过1800EB，先进存储容量占比达到30%以上，重点行业核心数据、重要数据灾备覆盖率达到100%。 应用赋能方面，每个重点领域打造30个以上应用标杆。 图表3：2023年10月算力基础设施高质量发展指标及2023H1实际情况 2023年12月，人民日报发表点评，提倡降低用户算力使用门槛。 2023年12月，人民日报发布《让算力早日像水和电一样即取即用》点评，指出当前算力服务市场发育仍不健全等问题，提倡将算力及时、快速、经济地提供给用户，让用户可以随时随地调用算力资源，从而不断降低使用门槛，拓展算力应用场景。 1.3五部委政策再次加码算力网络 2023年12月29日，国家发展改革委、国家数据局、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发《深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》（以下简称《实施意见》），再次强调算力建设核心指标，并确定了任务牵头单位： 1）东西部算力协同调度机制逐步完善，通用算力、智能算力、超级算力等多元算力加速集聚，国家枢纽节点地区各类新增算力占全国新增算力的60%以上，国家枢纽节点算力资源使用率显著超过全国平均水平； 2）1ms时延城市算力网、5ms时延区域算力网、20ms时延跨国家枢纽节点算力网在示范区域内初步实现； 3）算力电力双向协同机制初步形成，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%； 4）用户使用各类算力的易用性明显提高、成本明显降低，国家枢纽节点间网络传输费用大幅降低； 5）算力网关键核心技术基本实现安全可靠，以网络化、普惠化、绿色化为特征的算力网高质量发展格局逐步形成。 我们认为，此次《实施意见》是在《行动计划》基础上，进一步推进“全国一体化算力网”建设，算力网络建设迈入快速落地阶段。 图表4：《实施意见》基本原则 图表5：《实施意见》建设目标 2.从建设目标看产业链主要受益环节 2.1东部超大型IDC和枢纽区IDC上架率有望较快提升 根据2023年3月中华人民共和国中央人民政府网站数据，“东数西算”工程已进入全面建设阶段，在已经开工的8个国家算力枢纽中，2023年新开工的数据中心项目近70个，其中，西部新增数据中心的建设规模超过60万机架，同比翻了一番。 全国一体化算力网络建设将对网络成本产生直接影响，统筹引导数据中心建设集约化。同时此次《实施意见》强化刚性约束：国家算力枢纽节点之外原则上不得新建包括通用计算、智能计算、超级计算在内的各类大型或超大型数据中心，并规定国家枢纽节点地区各类新增算力占全国新增算力的60%以上，国家枢纽节点算力资源使用率显著超过全国平均水平。我们认为新增数据中心有望在国家算力枢纽聚集，此前已在国家枢纽节点布局的IDC企业的资源稀缺性进一步提升。 我们认为在以上政策的引领下： 一是目前东部现有的大型、超大型IDC资源的稀缺性进一步提升，其靠近东部用户群体的位置优势会更加强化。以上海区域为例，随着新增资源的减少，区域内供给结构更加均衡，价格下降的趋势有望缓解。 图表6：2018-2022年上海地区IDC资源供给规模（万架） 图表7：2018-2022年上海机柜批发平均价格走势 二是在国家枢纽节点布局的IDC机房，在政策的引导下，上架率提升速度有望实现行业领先。 图表8：在国家枢纽节点有布局的IDC服务商 2.2骨干网与算力网络加速演进升级 OTN骨干网加速迈向400G时代 本次《实施意见》提倡提升算力网络传输效能：本次意见提出目标为：1ms时延城市算力网、5ms时延区域算力网、20ms时延跨枢纽节点算力网在示范区域内初步实现。同时加快算网协同编排调度、算力池化和应用跨架构部署、SRv6、智能无损网络、400G/800G、全闪存储、全光网络等先进技术部署应用。 图表9：东数西算如何打造分级低时延圈 2023年11月，中国移动发布《中国移动省际骨干传送网400G OTN新技术试验网设备集中采购_招标公告》，总价约36.30亿元，开启400G OTN骨干网大规模部署。我们认为中国电信、中国联通也将跟进骨干网400G OTN建设，三大运营商省级/城域光传送网和算力网络也有望进入新一轮技术升级。 400G部署从技术角度具备必要性：面向算力时代的骨干传送网络，需要80×400G超大带宽能力，才能基于400G光系统创新技术，实现传输距离不变、容量持续翻倍的目标。方案来看，400G线路技术中的PM-16QAM和PCS-16QAM调制码型方案，传输性能无法满足省际骨干超长距传输的需求，需要更强能力的400GPM-QPSK编码技术，通过提升波特率实现传输性能提升。 图表10：400G OTN新技术需求 AI服务器、高性能计算为智能算力基石，推动配套交换机、光模块升级本次《实施意见》再次强调智能算力建设重要性。本次意见指出：加强通用计算、智能计算、超级计算等多元算力资源的科学布局，东西部算力协同调度机制逐步完善，通用算力、智能算力、超级算力等多元算力加速集聚。 按照《中国算力白皮书（2022年）》定义，算力主要分为四类：通用算力、智能算力、超算算力、边缘算力。其中通用算力以CPU芯片输出的计算能力为主；智能算力以GPU、FPGA、AI芯片等输出的人工智能计算能力为主；超算算力以超级计算机输出的计算能力为主；边缘算力主要是以就近为用户提供实时计算能力为主，是前三种的组合。 AI服务器具备更强计算能力。根据电子发烧友，AI服务器不仅包括高性能的CPU，还包括一个或多个高性能GPU以处理大量并行计算，从而强化深度学习和机器学习任务上的优势。另一方面，其GPU自身数目的提高，或升级到H800等，都会使得计算能力进一步强化。 AI浪潮下，AI服务器作为算力基础设施重要一环将迎来高速发展。2023年ChatGPT相关应用再度刺激AI相关领域，根据TrendForce预估，2023年AI服务器出货量将达到近120万台，2022~2026年AI服务器出货量年复合成长率将达到22%，AI芯片2023年出货量将年增46%。 图表11：AI服务器与普通服务器的区别 另一方面，高性能计算离不开配套的高性能网络。根据稀土掘金网，高性能网络可以提供低延迟、高吞吐量的数据传输服务，使高性能计算应用程序能够更有效地利用计算资源。另一方面，高性能网络还可以支持分布式计算、数据共享和实时协同，使高性能计算实现更高的效率和可扩展性。 高性能网络涉及的主要技术包括交换机、路由器、网卡、光纤，同时涉及的主要性能指标有：吞吐量、延迟、带宽与容量。 智能算力推动交换机加速向高速交换机迭代：根据IDC，数据中心市场中，2023年第三季度200/400G交换机收入同比增长44%。另一方面，建设智能算力大背景下，高性能网络也对光模块提出高速率、高性能等更高要求。 图表12：高性能网络涉及的主要性能指标 800G光模块未来将保持高速增长。根据Coherent，未来五年800G以及1.6T和3.2T数通光模块市场将以超过40%的复合年增长率增长，从2023年的6亿美元增长到2028年的42亿美元。 图表13：全球数据中心光模块出货量预测（件） 图表14：全球数据中心光模块市场预测（百万美金） 2.3算力调度质量和绿色节能要求不断提高 《实施意见》再次提及算力调度 《实施意见》提出需要建立跨区域算力资源调度机制，构建立体联动的算力调度体系，促进东中西部算力资源实现供需平衡。鼓励以点对点“结对子”方式推动西部国家枢纽节点与东部、中部地区算力需求旺盛城市开展算力协同调度。探索建立跨地区算力调度、网络传输、算电融