解讀《“東數(shù)西算”專題研究報(bào)告》

2022年2月，國(guó)家發(fā)展改革委等四部委聯(lián)合印發(fā)通知，同意在8地啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。7月，中國(guó)聯(lián)通研究院發(fā)布了《“東數(shù)西算”專題研究報(bào)告》。對(duì)于“東數(shù)西算”工程會(huì)對(duì)光通信行業(yè)產(chǎn)生什么影響，讓我們一起來看下報(bào)告內(nèi)容。

由于報(bào)告內(nèi)容很多，我們主要介紹下報(bào)告中關(guān)于光模塊和液冷技術(shù)方面的內(nèi)容。

光通信模塊

液冷設(shè)備

光通信基礎(chǔ)設(shè)施等基建及設(shè)備制造屬于“東數(shù)西算”產(chǎn)業(yè)鏈上游，主要包括供配電系統(tǒng)、溫控冷卻設(shè)備、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光通信模塊、光纖光纜等各類設(shè)備。

光通信模塊

光模塊行業(yè)市場(chǎng)分析

“東數(shù)西算”工程將進(jìn)一步加速國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前大量傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心采用“接入+匯聚+核心”的傳統(tǒng)三層架構(gòu)，光模塊數(shù)量大約為機(jī)柜數(shù)量的8~9倍。云商數(shù)據(jù)中心“脊葉”大二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，光模塊數(shù)量或達(dá)到機(jī)柜數(shù)量的40多倍。隨著“東數(shù)西算”實(shí)施，光模塊需求將持續(xù)高速增長(zhǎng)。

隨著容量的增加和數(shù)據(jù)速率的不斷提升，過去8到10年，企業(yè)服務(wù)器的接入光模塊從1G~10G轉(zhuǎn)向10G~25G，大型云服務(wù)器的接入光模塊從10G~40轉(zhuǎn)向25/50G~50/100G，數(shù)據(jù)中心園區(qū)內(nèi)光模塊的速率以100G為主，400G從2021年開始起量，Cignal AI預(yù)計(jì)，400ZR/ZR+光模塊的出貨量將在2022年增加兩倍。

圖1：400G+組件及模塊出貨量（千只）

圖2：400G+組件及模塊市場(chǎng)（十億美元）

光模塊市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

疫情之后光模塊行業(yè)將迎來較大增長(zhǎng)。根據(jù)Yole研究預(yù)測(cè)，2021年2025年，全球光模塊市場(chǎng)將以17%的年復(fù)合增長(zhǎng)率快速發(fā)展。光模塊的主要成本來自于光芯片與電芯片，受制于芯片技術(shù)，國(guó)外廠商在高端芯片上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)格局上，高端光模塊主要由國(guó)外廠商F提供，中低端光模塊以國(guó)內(nèi)廠商為主，競(jìng)爭(zhēng)激烈，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)由兩家品牌占據(jù)主要份額。未來幾年，隨著國(guó)內(nèi)光芯片逐漸代替國(guó)外光芯片，光模塊廠商的成本會(huì)有所下降。

在25G及以下速率的光芯片全品類，包括TOSA、ROSA和Driver等均可實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)；電芯片在25G以下低速率產(chǎn)業(yè)鏈基本具備70%的國(guó)產(chǎn)化能力；部分DSP芯片仍需外購(gòu)。

部分高速率光電芯片可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，大部分仍需要進(jìn)口。

液冷設(shè)備

空調(diào)行業(yè)概況

“東數(shù)西算”實(shí)施方案鼓勵(lì)使用高效環(huán)保制冷技術(shù)降低能耗，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心采用自然冷源技術(shù)、間接蒸發(fā)冷卻、余熱綜合利用乃至液冷技術(shù)（解決高功率密度設(shè)備散熱）等技術(shù)。近年來，空調(diào)產(chǎn)業(yè)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域以節(jié)能為導(dǎo)向，朝著技術(shù)融合、集成化方向發(fā)展，并逐步通過智能化手段提高與IT設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)適配性。

為了有效降低數(shù)據(jù)中心的PUE，先進(jìn)制冷技術(shù)將愈發(fā)成為未來數(shù)據(jù)中心主流。以間接蒸發(fā)冷卻、自然冷源、液冷等為代表的技術(shù)能大幅降低PUE水平。

間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)適用于新建的大型數(shù)據(jù)中心，在減少連續(xù)制冷配置、預(yù)制化、模塊化、智能化、以及與其他制冷技術(shù)結(jié)合等方面將成為下一步間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。未來間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組的市場(chǎng)份額也會(huì)逐步提升，在工信部發(fā)布的《國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)產(chǎn)品目錄（2020）》中預(yù)測(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)及機(jī)組預(yù)計(jì)未來5年市場(chǎng)份額達(dá)到10%-20%。采用自然冷源技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，自然冷源技術(shù)后續(xù)還需通過提升設(shè)備性能來解決受環(huán)境限制的問題。

液冷技術(shù)多適用于高密度高功率的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外都處于探索階段。隨著英特爾、華為、易飛揚(yáng)等國(guó)內(nèi)外企業(yè)逐漸深入探索液冷技術(shù)，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步加速，表1介紹了工信部發(fā)布的目前我國(guó)綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用液冷技術(shù)的情況。在雙碳政策的推動(dòng)下，液冷技術(shù)具有很大發(fā)展可能性，并驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳化加速向前發(fā)展。

表1：數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)發(fā)展

易飛揚(yáng)身為浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心互連技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，已完成對(duì)于浸沒型液冷光模塊/DAC/AOC的技術(shù)研究。該研究成果適用于易飛揚(yáng)研發(fā)的所有數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品，可以為客戶的浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心提供高可靠性和高性價(jià)的光電互連解決。

來源：中國(guó)聯(lián)通研究院《“東數(shù)西算”專題研究報(bào)告》

審核編輯 黃昊宇