投资IaaS硬件市场的短期指引与长期趋势

1、目录 HYPERLINK l _TOC_250013 云厂商 IaaS 收入持续高增长，奠定云厂商 CAPEX 上行基石 1 HYPERLINK l _TOC_250012 IaaS 层收入增速领跑云计算市场 1 HYPERLINK l _TOC_250011 受 IaaS 收入驱动，云厂商 CAPEX 创下历史新高 2CAPEX 中短期展望：短期承压，长期保持稳健增长 6CAPEX 投资方向拆分：技术架构与开支结构 8 HYPERLINK l _TOC_250010 资本开支结构拆解：ICT 设备占比近半，服务器为最主要支出方向 8 HYPERLINK l _TOC_250009 流量大幅增

2、长叠加组网方式变化为网络设备带来更高 CAPEX 占比 10 HYPERLINK l _TOC_250008 服务器：CAPEX 强相关，白牌化先行军 18 HYPERLINK l _TOC_250007 关联度极高，CAPEX 对服务器有最强效指导价值 18 HYPERLINK l _TOC_250006 竞争格局：白盒化推进迅速，品牌厂采用 JDM 突围 21 HYPERLINK l _TOC_250005 交换机：软件能力要求高，白牌+OS 策略迎来机遇 26 HYPERLINK l _TOC_250004 云计算 CAPEX 与交换机之间的关系 26 HYPERLINK l _TOC_

3、250003 交换机市场格局：国产替代趋势明显，白牌化进程加速 27光模块：数通市场玩家与 CAPEX 关联度高 31 HYPERLINK l _TOC_250002 云计算 CAPEX 与光模块之间的关系 31 HYPERLINK l _TOC_250001 光模块格局推演：芯片+代工厂将成为新路径 34 HYPERLINK l _TOC_250000 投资建议：关注技术升级与白盒化进程 35插图目录图 1：云计算市场增速 1图 2：中国公有云/私有云市场规模 2图 3：2019 年全球公有云市场份额 2图 4：我国云计算渗透率迅速提升 2图 5：受益于云计算，数据中心在我国规模提升 2图

4、6：海外云计算厂商 CAPEX 增速，2020Q3 成为下一轮周期起势起点 3图 7：国内 BAT 厂商 CAPEX 水平 3图 8：阿里云收入与 CAPEX 相关性 4图 9：微软 Azure 云收入与 CAPEX 4图 10：亚马逊 AWS 收入与 CAPEX 4图 11：谷歌云收入与 CAPEX（谷歌自 2019 年四季度起开始拆分云计算收入） 4图 12：超大数据中心成为新建主体 5图 13：IaaS 厂商竞争力矩阵 5图 14：Intel DCG 事业部营收 YoY 7图 15：IDC 给出的服务器芯片下游出货占比 7图 16：数据中心产业链，上游设备弹性大，IDC 运营确定性高 9

5、图 17：宝信软件 IDC 机房 CAPEX 9图 18：宝信软件 IDC 机房 OPEX 9图 19：EXIQ 裸金属框架，“自动化即服务” 10图 20：秦淮数据整合化业务单元模块 10图 21：u-cloud 公有云成本结构 10图 22：数据中心 IP 流量 11图 23：数据中心流量分配 11图 24：传统的三层数据中心设计 12图 25：新式的叶-脊架构组网模式 12图 26：新型数据中心演化出与传统企业网完全不同的网络架构 13图 27：叶-脊架构下核心网被折叠 13图 28：任意两台服务器均可通过两台交换机在两跳之间互联 14图 29：FACEBOOK 改良的“胖树”三层架构

6、14图 30：典型的叶-脊组网架构 14图 31：传统架构与叶-脊架构组网模式对比 14图 32：光模块成本超过交换机，使得光模块降价迫在眉睫 15图 33：400G 光模块封装口径 16图 34：400G 组网架构相对于 100G 而言的升级 16图 35：全球服务器出货量与前九大服务器厂商出货量对比 18图 36：全球主要云计算厂商 CAPEX 与服务器市场规模增速 18图 37：服务器芯片下游出货量 19图 38：全球服务器市场规模与出货量数据大体保持同比例波动 19图 39：全球服务器行业出货量 20图 40：信骅营收与 Intel DCG 营收趋势 20图 41：根据信骅市占率近似后

7、拟合英特尔 DCG 营收数据对比 20图 42：信骅月度营收数据 21图 43：全球服务器市场出货台量 21图 44：各厂商服务器单价在过去五年时间保持相对稳定 22图 45：国内服务器市场占比 22图 46：2015 年 Q1 服务器厂商出货量份额 23图 47：2020 年 Q2 服务器厂商出货量份额 23图 48：美国品牌厂商在 2010 年前后市场份额占比就在持续下滑 23图 49：白牌厂商与 JDM 厂商增长趋势 23图 50： 主要服务器厂商份额分布（以 2015Q1 与 2020Q2 进行对比） 24图 51：台湾白牌服务器厂商收入（鸿海采用右侧坐标轴） 24图 52：传统品牌厂

8、商服务器收入 24图 53：品牌厂商通过 JDM 模式获得超出白牌厂商的竞争优势 25图 54：阿里云生态 26图 55：AWS 生态 26图 56：云计算厂商 CAPEX 与交换机市场规模对应关系 26图 57：云计算厂商 CAPEX 与主要品牌厂商交换机增速对应关系 26图 58：全球数据中心交换机市场规模（十亿美元、按速率等级） 27图 59：全球交换机市场规模 27图 60：交换机存在着白盒化+智能化升级进程 28图 61：2019 年全球交换机市场格局 28图 62：2019 年中国交换机市场格局 28图 63：google 第五代数据中心架构 29图 64：AWS 自研交换机组网架

9、构 29图 65：传统交换机架构与基于 SONIC 的白盒交换机架构 30图 66：SONIC 为交换机构建了成熟的生态 30图 67：AAOI 营业收入变动与云厂商 CAPEX 之间关系 31图 68：旭创营业收入变动与云厂商 CAPEX 之间关系 31图 69：lightcounting 预计除 2017-2019 年周期底部外，行业整体保持 14%的 CAGR 增长 32图 70：各速率光模块市场规模预估 32图 71：全球光模块市场电信/数通市场规模占比 32图 72：到 2023 年，400G 将占到数通光模块近一半的价值量 33图 73：100G 与 400G 光模块出货量预计 3

10、3图 74：100G 与 400G 商用价格下滑趋势预计 33图 75：此处录入标题 33图 76：DSP 芯片主要供应商 INPHI 季度营收 34图 77：单通道 100G 光模块需应用 100G PAM4 DSP 芯片 34图 78：传统光模块封装产业链 34图 79：光模块产业链出现价值分工差异化 35图 80：公司 ROE 水平 36图 81：公司 ROA 水平 36图 82：公司人均创收 36图 83：公司人均创利 36图 84：公司存货周转率 36图 85：公司流动比率 36表格目录表 1：腾讯云业务收入水平与 CAPEX 投入情况 4表 2：云数据中心承载流量与算力将成为数据中

11、心负载的主体 6表 3：公司二、三季度电话交流会对于 Q4 与 2021 年 CAPEX 的指引 6表 4：一个典型的数据中心投资应用拆分 8表 5：数据中心流量目标应用 11表 6：单机柜测算，相关 IT 设备占比 16表 7：由 100G 升级为 400G 对应的光模块变化 16表 8：阿里的网络升级路径 17表 9：典型的白盒交换机与其他类型交换机的异同 30表 10：白牌服务器仍需要软件能力作为支撑 31表 11：推荐投资标的 37 云厂商 IaaS 收入持续高增长，奠定云厂商 CAPEX 上行基石IaaS 层收入增速领跑云计算市场IaaS 层收入增速 CAGR22.8%，领跑云计算行

12、业。云计算过去十年在全球范围内迎来高速增长。根据 Gartner 相关数据，2019 年 IaaS、PaaS 和 SaaS 为代表的全球云计算市场规模达到 1883 亿美元，增速 20.86%。预计未来四年 CAGR 仍将保持在 18%左右， 2023 年整体市场规模将达到 3500 亿美金。其中预计 IaaS 层 2018 年-2023 年 CAGR22.8%，市场规模达到 971 亿美金，收入增速领跑云计算市场； PaaS 层 CAGR 21.6%， SaaS 层 CAGR 15.1%。我们认为 IaaS 层作为流量与算力的基础载体，处于先发赛道，并且在特定赛道我们可以观测到技术的明确趋势

13、与头部厂商的高行业壁垒，因此 IaaS 层存在发掘出优秀投资标的的市场机会。图 1：云计算市场增速（单位：亿美元）40003500300025002000150010005000IaaSPaaSSaaS总体YoYIaaS YoY26.124.422.721.220.919.618.0166516.9146419.6187715.892828234810951277349439430546524670629749812971201820192020E2021E2022E2023E30%25%20%15%10%5%0%资料来源：Gartner（含预测），AWS/阿里云成为全球/中国龙头。从全球范围

14、来看，AWS 仍然占据龙头地位，2019年在全球公有云市场份额中占据 45%。具体到我国，国内云计算厂商阿里云与腾讯云增长迅猛，2019 年阿里云/腾讯云分别占全球市场份额的 9.1%/2.8%，同比+1.4/+0.9 个百分点，2019 年，我国公有云 IaaS 市场规模达到 453 亿元，较 2018 年增长 67.4%。根据中国信通院统计，截止到 2020 年 5 月，头部厂商阿里云、天翼云、腾讯云，华为、AWS（光环新网）等处于第二集团。图 2：中国公有云/私有云市场规模（单位：亿元）图 3：2019 年全球公有云市场份额25002000150010005000公有云私有云公有云YoY

15、私有云YoY2017 2018 2019 2020E2021E2022E2023E70%60%50%40%30%20%10%0%亚马逊微软阿里巴巴谷歌腾讯其他19.902.805.30459.1017.90资料来源：信通院（含预测），资料来源：Gartner，IaaS 层作为云计算底座，需求仍然饱满。以北美的 AWS，国内的腾讯云、阿里云为代表的互联网巨头云服务商，通过涵盖自身 SaaS 与第三方 SaaS 服务来建立云生态，而创新型 SaaS 公司如 Salesforce、ServiceNow 等亦通过深入挖掘垂直行业或特殊场景应用获得高速成长。在中国国内，云计算应用程度在过去两年提升显著。

16、根据信通院的数据，从 2018 年到 2019 年，采取公有云/私有云/混合云的公司占比同比提升 5.2pcts/0.60pcts/ 1.70pcts，而没有云计算应用的公司占比下滑了 7.50pcts，仅剩 33.9%。进入 2020 年后，受到新冠疫情对于全球的冲击，线上生活类 SaaS 快速兴起，自动化办公协同、企业网盘、文档协作、视频会议、在线教育等垂直端 SaaS 服务的发展机遇带来的流量井喷，促进了云计算厂商进一步加码 IaaS 层的硬件基础建设。从长期来看，云厂商均采用以 IaaS 层为底座支撑，开展自有 PaaS 层研发，并最终依赖基于自身云产生的 SaaS 生态实现盈利的模式

17、。图 4：我国云计算渗透率迅速提升图 5：受益于云计算，数据中心在我国规模提升（单位：亿元）20192018没有云计算应用公有云私有云混合云33.9041.6014.7041.4036.4014.10 8.100204060801009.803500300025002000150010005000市场规模年增速3201248628.8029.8015631958122827.3027.0025.30201820192020E 2021E 2022E32.0030.0028.0026.0024.0022.00资料来源：信通院，资料来源：科智咨询（含预测），受 IaaS 收入驱动，云厂商 CAPE

18、X 创下历史新高2020Q3 全球云厂商资本开支维持环比上行态势。当前时点，海外云计算厂商刚刚发布 2020Q3 CAPEX，并对 Q4 以及 2021 年进行指导。得益于 Amazon 资本开支大幅增长（同比+135.5%），北美前四大云计算厂商 Facebook、Amazon、Microsoft、Google 3Q20资本开支总和同比增长 36.6%，增速相比 2Q20 的 20%继续上升，总和超出此前 Factset一致预期 20%。由于 Amazon 当前主要 CAPEX 投资用于物流中心与仓储中心，由于该部分不涉及云计算硬件设备，因此其云计算 CAPEX 或存在一定程度的虚高，剔除

19、Amazon后，Facebook、Google、Microsoft 三家资本开支同比持平，但环比修复、增长 10%。图 6：海外云计算厂商 CAPEX 增速，2020Q3 成为下一轮周期起势起点（单位；百万美元）300002500020000150001000050000FacebookAmazonAlphabetMicrosoft海外YoY140%120%100%80%60%40%20%0%-20%资料来源：wind，图 7：国内 BAT 厂商 CAPEX 水平（单位：百万人民币）300002500020000150001000050000阿里腾讯百度国内求和国内YoY140%120%100

20、%80%60%40%20%0%-20%-40%资料来源：wind，云计算相关资本开支周期性波动上行成为长期趋势。从过去经验判断，云计算厂商存在三到四年的 CAPEX 周期，周期主要来自于其需要每三到四年更换一次的网络与计算设备。但是，我们认为在云原生架构，集中计算成为未来技术趋势的情况下，周期震荡的整体中枢是在不断上升的，与新应用、新需求的流量快速增长冲击下不断抬升的扩建、新增组网需求相比，换机周期带来的周期震荡因素变得次要，云计算资本开支呈现波动上行趋势。根据 Synergy 的数据，第三季度全球企业在云基础设施服务上的支出接近 330 亿美元，比 2019 年第三季度增长了 33%，第三季

21、度的同比增长率高于上一季度(32%)。IaaS 收入维持高增长为 CAPEX 提供支撑。从市场角度来看，云计算厂商的云收入维持较高速度增长。3Q20 全球云计算市场（IaaS+PaaS）收入同比增长 33%，增速环比下滑 1ppt，表现平稳；国内市场上，阿里云同比大幅增长，Q3 同比+60%，CAPEX 水平+56%从各公司云业务收入与 CAPEX 曲线可以看出，在当前云计算市场快速发展，仍处于 IaaS基础设施架设阶段时，公司 CAPEX 基本围绕云收入水平波动，支撑各公司对于云计算行业的投入，但是两者相关性并不明显。IaaS 收入作为一项目前较为成熟的商业模式，发展速率较为稳定，而 CAP

22、EX 则更多参考公司当前发展规划需要，并受到诸如疫情、库存、硬件设计换代等一系列主观与客观因素影响，并使其波动较大。图 8：阿里云收入与 CAPEX 相关性（单位：百万美元）图 9：微软 Azure 云收入与 CAPEX（单位：百万美元）16,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0000阿里云收入阿里CAPEX阿里云收入YoY阿里CAPEX YoY 350%300%250%200%150%100%50%0%-50%-100%16,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0000微软云收入微软CAPEX微软云收入YoY微

23、软CAPEX YoY 80%60%40%20%0%-20%2016Q32016Q42017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q3-40%资料来源：wind, 资料来源：wind，图 10：亚马逊 AWS 收入与 CAPEX（单位：百万美元）图 11：谷歌云收入与 CAPEX（谷歌自 2019 年四季度起开始拆分云计算收入）（单位：百万美元）14,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0002016Q12016Q22016Q32016Q4

24、2017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q30亚马逊AWS收入亚马逊CAPEX160%7000140%6000120%5000100%80%400060%300040%20%20000%10000亚马逊AWS收入YoY亚马逊CAPEX YoY谷歌云收入谷歌云CAPEX2019Q42020Q12020Q22020Q3资料来源：wind，资料来源：wind，表 1：腾讯云业务收入水平与 CAPEX 投入情况（单位：百万元）云收入CAPEXCAPEX YoY2018

25、Q1同比增长 100%6318200%2018Q2同比翻倍7085135%2018Q3同比增长一倍，环比两位数百分比增长，首三季度收入 60 亿元597471%2018Q4全年增长超过 100%至 91 亿元4564-8%2019Q1维持同比迅速增长4506-29%云收入CAPEXCAPEX YoY2019Q2收入同比稳健增长4362-38%2019Q3同比增长 80%至 47 亿元，主要由于现有用户增加使用量663211%2019Q4全年超过 170 亿元，增速持续高于市场16,869270%2020Q1受疫情影响，收入环比下降6,15137%同比及环比增长，主要受互联网公共服务领域的云服务

26、用量提2020Q29,466117%升带动资料来源：腾讯财报，CAPEX 与 IaaS 收入并不完全相关。CAPEX 虽然主要用于 IDC 与 IaaS 上游建设，但是如亚马逊也会大批量建设自身物流与仓储中心，其他公司也会用于建设新办公楼，购置土地等与云计算基础设施没有直接关联的一次性大额支出；另一方面，云计算收入不能简单理解为 IaaS 设备线性外推，其规模效应显著，运营大规模的基础设施。只有具备大规模基础设施运营经验的公司，才能持续提供高速、稳定、安全的云服务，随着设备量级的上升，云计算龙头公司拥有更大业务规模、更高网络流量承载能力以及复用、软件定义网络等大规模定义网络的能力。云计算市场头

27、部集中度呈现不断提升态势。亚马逊的市场份额一直保持在 45%左右，而微软的份额超过 18%。谷歌、阿里巴巴和腾讯的增长速度都超过了整个市场平均水平，并且持续获得市场份额。前十名的其他云提供商包括 IBM、Salesforce、Oracle、NTT 和，但是仅仅占市场的长尾份额。与之相对应的是，超大型数据机房已经成为新建机房的主体类型。图 12：超大数据中心成为新建主体（单位：十亿美元）图 13：IaaS 厂商竞争力矩阵超大型数据中心非超大型数据中心传统数据中心1816141210864202014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023资料来源

28、：Gartner（含预测），资料来源：GartnerSynergy 估计 2020 年 Q3 云基础设施服务收入（包括 IaaS、PaaS 和托管的私有云服务）为 328 亿美元，而过去 12 个月的收入则达到 1,190 亿美元。公用 IaaS 和 PaaS 服务占市场的大部分，第三季度增长了 35%。主要云提供商的主导地位在公共云市场更为明显，前五名控制着近 80%的市场份额。从地理上讲，云计算市场在世界所有地区都持续强劲增长。表 2：云数据中心承载流量与算力将成为数据中心负载的主体（单位：ZB）20162017201820192020E2021E数据中心负载241.5303.8371.8

29、432.4495.4566.7YoY25.8%22.4%16.3%14.6%14.4%传统数据中心负载42.141.440.839.136.232.9YoY-1.7%-1.4%-4.2%-7.4%-9.1%占比17.4%13.6%11.0%9.0%7.3%5.8%云数据中心负载199.4262.4331393.3459.2533.7YoY31.6%26.1%18.8%16.8%16.2%占比82.6%86.4%89.0%91.0%92.7%94.2%资料来源：思科（含预测），数据中心由于兼顾传统基建与新基建的身份，叠加其 30%的年均增速，吸引了优质资本的投资。华为判断未来三年将是数据中心市场

30、全球的快速增长期，而在国内，2020 年- 2021 年集中规划的数据中心数量大增，其中以大规模数据中心与超大规模数据中心为主。CAPEX 中短期展望：短期承压，中长期保持稳健增长CAPEX 短期承压，但明年总体趋势稳中有升。短期来看，上游厂商如 Intel、信骅等服务器上游厂商的数据给出了中性偏悲观的市场预期，Q4 服务器需求或将面临空档期，景气度可能较 Q3 增速进一步回落，下游客户进入库存消化阶段，计算芯片和存储器厂商营收持续承压（在后文会详细进行测算）。但是根据相关公司中长期 CAPEX 指引，即云计算厂商自身财报指引，明年云计算厂商对于 CAPEX 仍然较为乐观；其中，Faceboo

31、k 给出指引最为明确，资本开支计划同比增长约 31%-44%，用于补足 2020 年一、二季度受疫情影响导致的推迟；谷歌 CAPEX 计划下行主要原因是办公设施的缩减，云计算相关投资不受影响；亚马逊、微软亦表示将继续在信息基础设施方面加大建设力度。表 3： 各公司二、三季度电话交流会对于 Q4 与 2021 年 CAPEX 的指引2020 年 H12020 年 Q3本季度为支撑云服务的进一步发展，微软继续维持了大额的资本支出，本季度总资本支出为 55 亿美元，同比上涨 15%，其微软亚马逊Facebook我们在本季度取得了长足的进步，克服了本季度的供应链挑战。随着团队数量和使用率的增加以及其他

32、工作负载的增加，我们有能力进行投资来满足需求，并继续进入我们看到机遇的新地区。以美元为基础，我们预计资本支出将与上一季度大致持平，以支持对云服务的不断增长的使用和需求。我们将继续进行有意义的投资，包括仅在第二季度就获得了 94 亿美元的资本支出和融资租赁，同比增长了 65%，这主要是由于我们对履约和物流足迹的投资所致。我们正在积极地与我们的销售人员一起寻找可以帮助他们节省金钱的方法。这包括诸如在合理的情况下缩减使用量或根据我们的体系结构最佳实践对他们的工作基准进行基准测试。因此这在短期内不会使得我们的使用量增长，但这将使这些客户省钱。我们认为这是正确的做法，不仅是为了他们的商业成功，而且他们可

33、以以更好的状态摆脱困境。与 AWS 构建长期合作伙伴关系。对数据中心，服务器，办公大楼和网络基础设施的投资，资本支出为 34 亿英镑，相比下降了 11，这主要是由于数据中心建设暂停了大约四分之一季度。采取安全防疫措施后，我们已中为固定资产支付的现金为 49 亿美元。我将从 Azure 开始重点说明我们的动力和影响的示例。我们正在将 Azure 打造为全球计算机，其数据中心区域的数量超过任何其他提供商，现在已达到 66 个，包括奥地利，巴西，希腊和中国台湾的新区域。我们正在扩展混合功能，以便组织可以在任何地方无缝构建，管理和部署其应用程序。借助 Arc，客户可以扩展 Azure 管理，并在本地，

34、边缘或多云环境中部署Azure 数据服务。今年是 CAPEX 的重投入的一年。到 2020 年的前 9 个月，我们已在资本支出和融资租赁方面投资了近 300 亿美元，其中第三季度超过 120 亿美元。正如我在上个季度提到的那样，我们预计今年的装填和物流网络平方英尺数将增加约 50%，其中包括对装填中心和运输设施的重大补充。这些建筑的大部分在第三季度末至第四季度开放。CAPEX 主要用于装填中心设备的建设与用于支持 AWS 的信息基础设施的继续增长。三季度 CAPEX39 亿美金，主要用于投资数据中心、服务器、办公楼与网络设备。预计 2020 年全年 CAPEX 维持 160 亿预期。2021

35、年 CAPEX 预期为 210-230 亿美金，主要受到投资2020 年 H12020 年 Q3经恢复了数据中心的建设工作。我们预计资本支出将在之前的 140 亿美元至 160 亿美元区间的较高指引水平，约为 160 亿美元，因为我们已经恢复了数据中心的建设工作，比预期的要早。但是，我们仍然存在很大的不确定性，而且全年的资本支出将取决于疫情如何影响我们构建数据中心和更新设备的能力Google 本季度的资本支出为 48 亿美元，反映了对服务器，数据中心和办公设施的投资。与过去相比，我们继续预计 2020年的总资本支出水平将有所下降。 这尤其是由于我们决定放慢我们办公大楼的建设。 这一数据也反映出

36、 COVID-19 的影谷歌响下我们的办公设施和数据中心的土建步伐较慢。在硬件方面，正如我们在上一季度所讨论的那样，我们预计投资将保持与 2019 年持平，在服务器上的支出比数据中心建设方面相对更多，并且更加关注服务器的效率数据中心、服务器、网络设备与办公设施的驱动。这一指引中包含了 2020 年因为疫情原因而拖延的建设量。本季度资本支出 54.06 亿美元，同比下降 19.7%，公司表示其中过半支出用于部署服务器以支持云业务拓展，主要削减部分来自暂缓办公设施的收购。公司同时表示四季度资本开支仍将按照此节奏进行，预计仍将出现同比下降的情况。资料来源：各公司 H1、Q3 电话会，根据各公司公布的

37、 2020 年 Q3 季报，云计算厂商对未来云计算资本开支仍保持进一步加码态度，使得我们从中期角度来看保持乐观。短期的市场悲观情绪主要来自 Intel DCG业务部门的悲观预期，Intel 的 DCG（数据中心事业部）部门并非只向数据中心供应服务器芯片，而是涵盖了除传统 PC 外的服务器芯片产品，该部门 2019/2020Q1-Q3 分别占到 Intel 公司总营收的 32.6%/34.6%，这一比例在 2010 年不足 20%，而后逐渐增长而来。下属三个方向分别为云事业部/政企事业部/电信事业部，公司并未公布各部门收入占比，仅公布各部门同比增长率。根据 IDC 数据显示，当前服务器芯片下游出

38、货当中，云/政企/电信占比分别为 46%/31%/23%，云计算成为主要下游。而根据公司财报，DCG 部门 2020Q1-Q3 同比增长率 43%/43%/-7%，市场部分据此判断云市场下行，但实际上细分来看，云事业部/政企事业部/电信事业部 Q3 季度 YoY 分别为+15%/-47%/+4%，需求下滑主要系二次疫情引起的政企客户需求大幅下滑导致，云计算同比仍有 15%增速，我们估算环比增速约 6.4%，增速虽然放缓，但没有达到市场预期的萎缩的悲观程度。由于芯片市场传导到服务器出货下游基本要间隔一到两个季度，对应即 2020Q4/2021Q1，在此之前预计云计算硬件市场将承压。图 14：In

39、tel DCG 事业部营收 YoY图 15：IDC 给出的服务器芯片下游出货占比60%40%20%0%-20%-40%-60%DCGCLOUDCOMMUNICATIONEnterprise & GovernementEnterprise/Government Communications SP Cloud SP312346资料来源：Intel 公告，资料来源：IDC， CAPEX 投资方向拆分：技术架构演进推动资本开支结构调整资本开支结构拆解：ICT 设备占比近半，服务器为最主要支出方向在 IaaS+PaaS 市场需求长期向好、规模效应、集中度继续维持高位的前提下，基于自身 IaaS 层基础，

40、叠加 SaaS 生态，预计北美+中国云计算厂商将继续保持 CAPEX 投入稳健增长，对自建 IDC 进行投资，并在硬件方向进行网络流量与硬件性能提升的升级改造。由于单纯的云计算公司标的较少，且很多云计算厂商采取与 IDC 厂商合作的方式，将一部分土地与硬件等固定资产的 CAPEX 投资从自身财务报表中转移到 IDC 厂商身上，使得从财务数据指标方面拆分云计算厂商上游成本的机会较少。这里我们通过华为公开的 IDC 建设数据，IDC 三方服务提供商宝信软件数据，以及第三方云计算厂商 U-cloud 的成本结构，进行对比交叉验证。分类细分领域占比2019 市场规模2022 市场规模2020-2022

41、 需求量累计IDC100%156332017650L3集成服务6.40%100205490服务器32.50%51210502509L2（48.2%）存储6.40%100205490网络9%140288689发电机组3.70%58118283电源设备5.50%86176421L1(20.5%)制冷设备3.70%58118283监控设备2.80%4490214辅材（机柜）4.80%75154367土建17.90%2795731369配套工程7.00%109224536表 4：一个典型的数据中心投资应用拆分（单位：亿元）L0（24.9%）资料来源：华为（含预测），对比发现，数据中心 CAPEX 中主

42、要的支出来自于 IT 设备，占到 48.2%，包括了承载算力的服务器、用于数据存储的存储设备以及数据通信的网络设备。其中服务器占到了 32.5%的较大份额。图 16：数据中心产业链，上游设备弹性大，IDC 运营确定性高资料来源：绘制根据服务提供方式的不同，IDC 第三方服务商可被分为 whole-sale 型（如向阿里云提供服务的数据港，向字节跳动提供服务的秦淮数据）与零售型（典型如光环新网、宝信软件、科华恒盛等）。如宝信软件作为第三方服务 IDC 厂商，通过其 CAPEX 与 OPEX 数据可以看出，虽然在运营环节中 IDC 厂商将为 IT 设备电费付费，但在组网与硬件设备搭建环节，IDC

43、厂商并没有支付硬件费用，表明以宝信软件为代表的一部分 IDC 服务商并不提供硬件设备，实际上是由其客户云厂商自行搭建网络设备与硬件产品。图 17：宝信软件 IDC 机房 CAPEX（%）图 18：宝信软件 IDC 机房 OPEX （%）15.40.50.64.733.63.30.97.75 9.0416.805.6860.7246.821.2土建装修 供配电系统冷源空调暖通系统机柜安装费消防和给排水系统弱电系统油机系统公用工程预备费铺底流动资金土地租金机柜及配套设备管理费用电费其他资料来源：宝信软件公告，资料来源：宝信软件公告，除此之外部分 IDC 厂商尝试提供自身的硬件乃至私有云业务，为互联

44、网厂商提供了迅速响应的硬件上架能力，典型的如 EQUINIX 为客户提供的裸金属架构，以及秦淮数据为客户提供的集合机柜、电力、光纤等于一体的业务单元模块。图 19：EXIQ 裸金属框架，“自动化即服务”图 20：秦淮数据整合化业务单元模块资料来源：Equinix资料来源：秦淮数据当前独立的第三方云服务厂商较少，国内有 u-cloud、青云等，相对其他云厂商而言披露较为详尽。根据其招股说明书，披露的公有云成本拆分，其设备折旧费用与数据中心租赁费用基本相等，分别占到总成本结构的 40%左右，扣除掉其外搭 CDN 设备所需成本 12%后，云计算 IT 设备所占成本基本与华为 CAPEX 拆分中 IT

45、 设备占比 48%左右较为接近。图 21：u-cloud 公有云成本结构经营设备折旧6.0%2.8%.6%12.0%37.6%39.0%数据中心费用2光纤费用耗品摊销CDN费用其他资料来源：u-cloud 招股说明书，流量大幅增长叠加组网方式变化为网络设备带来更高 CAPEX 占比网络设备的需求受到三个因素拉动：流量增长、架构变更、速率升级。随着流量的大幅增长，传统的三层架构开始不适应云计算的结构需求。从全球范围来看，北美主要超大规模数据中心均已更新至 100G 的叶-脊组网架构，中国的新建数据中心也基本采取新的组网模式。除此之外，数据网络自 2016 年开始升级至 100G 后，2020 年

46、逐步向 400G 进行升级。随着网络架构升级，交换机与光模块等网络设备的成本占比将会增加，伴随着由 100G 升级到 400G，我们测算网络设备占比将会从 9%升级到 13%。流量增长：网络设备数量与性能同步增长以光模块、交换机为代表的网络设备带来两个方面的推动：流量增长带来的作为“数据阀门”的光模块用量的大幅增长，以及交换机不断升级网络速率带来的高速率光模块的升级需求。从宏观架构来看，预计 5G 时代流量将会是 4G 时代的 100 倍以上，根据思科的2020 全球网络趋势报告，到 2022 年，全球通用 IP WAN 流量预计将增长 2 倍，达到每月 5.3 艾字节；未来五年，全球数据中心

47、 IP 流量将增长 5 倍。流量上升拉动了数据中心流量高速增长，带动机架数量增加，从而带动光模块用量的上升。架构变更：叶-脊结构成为云计算首选，推动光模块需求增长三倍以上自 2013 年以来，由于云计算技术的使用，光模块在数据中心的用量大幅上升，而这主要是由于云计算时代组网架构下“东-西”向流量的大幅上升导致的。为了理解背后的逻辑，需要探讨三个问题：为什么云计算时代东-西向流量会增长？为什么东-西向流量改变了传统的组网架构？为什么新的组网架构下光模块面临着增量需求？云计算的架构使得东-西向流量大幅增长。首先，在传统业务模式中，一个服务要访问的资源集中在一个服务器上，该服务器可以独自完成处理并将

48、结果返回给浏览器，在这个过程中不需要向其他服务器发出处理请求，访问请求的增多加大的是南北向流量与单个服务器的运算能力，然而东西向流量并不会变多。随着云数据中心的兴起，数据中心对网络需求早已发生变化，首先是虚拟化的兴起大大增加网络东西向流量；其次，SDN 带来软硬解耦将服务拆分部署在数据中心多个服务器上，这些服务器之间产生频繁通信；最后，分布式应用的兴起：数据和应用如今会分布在成千上万个服务器上，任务需要在这些服务器上进行分发/计算/汇总/返回，这些均会大大增加东西向流量。根据思科公司的2020 全球网络趋势报告，预计 2021 年东西向流量将占 86%，其中数据中心内部的流量占 77%，数据中

49、心之间的流量占 14%，与之相对，传统的数据中心到用户侧的南北向流量仅占 14%。图 22：数据中心 IP 流量 （单位：ZB）图 23：2021 年数据中心流量分配20000数据中心内部数据中心之间（DCI）数据中心到用户数据中心到用户YoY数据中心之间YoY数据中心内部YoY 100%数据中心内部数据中心之间数据中心到用户149771000050%0201520162017201820190%2020资料来源：思科（含预测），资料来源：思科预测，表 5：数据中心流量目标应用流量场所主要应用数据中心内部的流量将数据中心内的数据从开发环境移至生产环境，或者将数据写入到存储阵列在云之间移动的数据

50、，或者将内容复制到作为内容分发网络组成部分的多个数据中数据中心之间流量心流向终端用户的流量Web，邮件，视频，内容等等资料来源：思科，三层架构不适应东-西向流量使得“叶-脊”架构取代传统架构。采用传统三层网络架构的数据中心，其初始目的主要是保证南北向数据的高效传输，保证完成数据中心向外侧的数据输出，并通过较高的收敛比节约组网成本。在传统组网方式下，信息主要在数据中心内部和外部之间传输，对仅在数据中心内部传输的数据相对较少，流量架构类似传统电信网络。传统三层网络架构由最底层的接入层、中间的汇聚层和最上层的核心层的交换机构成组网。该体系结构由核心路由器，聚合路由器（有时称为分发路由器）和访问交换机

51、组成。其中，接入层交换机（由于常置于机柜顶部，多又被叫做架顶交换机ToR 交换机）主要连接数据中心的服务器。汇聚层连接接入层和核心层，并提供防火墙、入侵检测、网络分析等服务，是网络接入层和核心层的“中介”；汇聚层、核心层为数据中心的数据包提供高速的转发服务，是网络高速交换的骨干。这种三层网络结构十分适合服务器和外部设备间的传输，即南北向流量。图 24：传统的三层数据中心设计图 25：新式的叶-脊架构组网模式资料来源：思科资料来源：思科但是传统的三层网络结构已经不符合当前云计算架构需要。首先，在三层网络架构中，接入层和汇聚层的交换机通常使用 STP（Spanning Tree Protocol）

52、协议，该协议使得对于一个 VLAN 网络，只有一个汇聚层交换机在运行，只有当其出现故障时其他交换机才会被使用。这就浪费了很多传输资源，提高了传输数据的成本。并且该网络无法水平扩展，在面对弹性需求的情况下，难以增加计算资源。其次，传统三层网络架构不利于东西向数据的传输，对于计算机和服务器四处分布的大型虚拟化数据中心，一个服务器和另一个服务器间的传输则需要经过两个汇聚层交换机和一个核心层交换机，这会产生较大的延迟性甚至阻塞数据传输。传统架构下，当存在大量东西向流量时，汇聚交换机和核心交换机的压力会大大增加，网络规模和性能瓶颈集中在了汇聚层和核心层。要支持大规模的网络，就必须有性能好、端口密度大的汇

53、聚层核心层设备，这样的设备成本高，不是所有企业都买得起，且必须在建设网络时就预先规划好网络规模，在网络规模小时，会造成资源的浪费，在网络规模继续扩大时，扩容也比较困难，因而让企业陷入了成本和可扩展性的两难选择之中。云计算时代，传统接入、汇聚和核心三层数据中心网络架构难以适应数据中心东西向流量（数据中心内部流量）集中趋势，网络架构扁平化需求强烈，新型分布式数据中心叶脊式网络架构兴起。图 26：新型数据中心演化出与传统企业网完全不同的网络架构资料来源：Arista叶脊架构将传统的三层网络结构折叠为两层，不再有核心层作为南北出口还是折叠回脊层，整体架构分为下层的叶层和上层的脊层。脊交换机代替了原来的

54、汇聚层交换机，叶交换机代替了原来的接入层交换机。叶交换机连接到设备，例如服务器、防火墙和边缘路由器。骨干层本质上是路由层，即网络主干。每个叶交换机都连接到每个脊交换机。所以任何两个服务器之间传输数据包都只需要经过一台脊交换机和两台叶交换机，极大提高了数据传输效率。叶脊架构具有高横向扩展性。由于叶脊架构二层拓扑结构的简洁性，叶交换机和脊交换机可以在不影响当前传输系统的情况下，极其方便地添加到现有网络中，添加一个新的 Spine 交换机，将其连接到每个叶子交换机，超额预订就可以得到解决。如果要扩充叶交换机上连接的设备端口，则只需添加一个新的叶交换机并将其连接到每个脊交换机即可。相比大三层的重新组网

55、，叶-脊交换架构的快速部署能力大幅提升。图 27：叶-脊架构下核心网被折叠资料来源：思科东西向组网提升了交换机与光模块用量。东西向组网架构带来的光模块增量主要来自于叶-脊层的两两互联。无论是传统三层、改进三层架构（部分厂商如 Facebook 以及国内的云计算厂商目前在采取这种架构）或叶-脊架构下，服务器和机柜交换机（ToR或 EoR 等）均在一个机柜内，距离较短，仅需使用短距离铜缆 DAC 或有源光缆AOC即可实现互联，一个机柜服务器与其交换机的架构被称为一个 POD 组。在这种连接中并不需要可热插拔光模块。目前全球的中小型数据中心中，服务器与底层交换机之间普遍采用铜缆+光纤综合方式连接。区

56、别点在于新的叶-脊架构中，汇聚层和核心层融合为脊层，接入层也不再按照 POD 进行分组，而是通过叶交换机-脊交换机的两跳之间连接另一台服务器。两层架构下，服务器与底层交换机之间由于流量增大，开始采用光纤连接（100M 之内可以使用 AOC，但是如果距离较远，则会升级为中距离光模块+单模光纤如 PSM4 光模块、CWDM4 光模块）。新架构主要的光模块增量来自于叶-脊交换机之间由多对一互联变为两两互联而产生的高端光模块需求，增长了数十倍；而低端光模块需求量相对较少。叶脊架构完全需要光纤连接，对高端光模块（40G/100G）需求量大，其所需高端光模块数量是传统构架的数十倍。图 28：任意两台服务器

57、均可通过两台交换机在两跳之间互联图 29：FACEBOOK 改良的“胖树”三层架构资料来源：Facebook资料来源：Facebook图 30：典型的叶-脊组网架构图 31：传统架构与叶-脊架构组网模式对比资料来源：arista资料来源：aruba 网络叶-脊架构下，带宽不足时，仅需补充 SPINE 交换机来水平扩展带宽；服务器数量扩展时，则仅需增加 LEAF 交换机来扩增并入网络的服务器，这使得数据中心规模扩张变得比以往更为轻松简单，使得下游无需提前规划网络规模，不需要在组网的开始就以一个高性能核心网交换机为基础进行组网。南北向流量可以从 LEAF 节点出去，也可从 SPINE 节点出去，东

58、西向流量会分布在多条路径上；新架构对于单个服务器的计算能力的重要性来说更是削弱。这使得单个交换机与单个服务器的性能不再是关键，传统厂商的高性能黑盒机的重要性均被削弱。而光模块在云计算网络设备当中的价值比重不断上升，由于端口数量的上升，以及激光器等芯片上游本身降价弹性小于交换机，根据光模块业内厂商测算，100G 时代光模块已经比交换通道更贵，而 400G 光模块由于价格超过 4 个 100G，价格也高于交换通道，使得光模块在价值量上已经超过了交换机，占到了所有网络设备价值量的 60%左右。从市场空间来看，光模块的价值超过了交换机。（而在利润贡献方面仍有不足，因为交换机的核心利润来源是其网络软件能

59、力，如 Arista 依靠其网络系统能力，即使作为白牌机，毛利率依旧可以达到 40%以上。）图 32：光模块成本超过交换机，使得光模块降价迫在眉睫资料来源：亨通洛克利（2020 年 IMT 大会）当前数据中心基本位于 100G 普遍升级完成，向 400G 网络架构演进的阶段。我们对于叶-脊架构搭设成本的测算先根据较为成熟的 100G 组网进行计算。由于大部分数据中心不需要 CLOS 全网络，一般符合一定收敛比，这里假定要满足脊交换机和叶交换机的收敛比为 6:1，服务器采取 25G 带宽，ToR 交换机 25G 下行，100G 上行接口；叶交换机采用100G 下行接口，100G 上行接口；脊交换

60、机 100G 下行接口。我们假定单个机柜服务器 14台，上联一台 ToR 交换机，48 台 ToR 交换机上行一台叶交换机（参考图 28），机架及相关散热、机电费用 15 万元。不考虑土建影响下，服务器/交换机/光模块与光传输占比分别为 36.8%/4.9%/5.7%，较为符合华为给出的价值量拆解。400G 网络中，叶交换机采用12.8T交换机 ASIC 单芯片，脊交换机采用 25.6T 交换机 ASIC 单芯片，由于交换机与光模块成本大幅上行，预计两者价值量占比将显著上升。表 6：单机柜测算，相关 IT 设备占比数量单价（万元）总价（万元）价值占比非 IT 设备(不包括土建）11515.05