液冷数据中心基础设施行业基本情况分析.docx
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1、液冷数据中心基础设施行业基本情况分析一、建立持久的顾客关系精明的企业不仅要创造顾客,还想要“拥有”顾客的“一生”。 为此,它必须建立持久的顾客关系。企业可以在多个层次上建立顾客关系。一般地说,企业对那些数 量庞大、边际利润低的顾客,更多会谋求建立层次较低的基本关系。 如洗涤剂生产厂商通常不会逐个打电话给洗衣粉家庭用户,分别了解、 征询意见,而会通过广告、促销、服务电话或电子网站来建,立关系。 但对那些数量很少且边际利润很高的顾客,如大用户、大型零售商, 企业则希望与它们建立全面伙伴关系。在这两个极端之间,企业可根 据不同情况建立其他层次的顾客关系。(1)财务层次。指通过价格优惠等财务措施来树立
2、顾客价值和满 意度。如宾馆为常客提供免费或降价服务;商场提供惠顾折扣券;民 航公司对常客实施优惠方案等。(2)社交层次。即通过加强社会交往来提高企业与顾客的社会化 联系,与常客保持特殊关系。如企业主动与顾客保持联系,不断了解 顾客需要和提供服务;向常客赠送礼品和贺卡,表示友谊和感谢;组 织常客社交聚会,增强信任感等。(3)结构层次。指使用高新技术成果,精心设计服务体系,使顾 客得到更多消费利益,来增强顾客关系。如批发公司通过计算机数据 交换系统,帮助零售商客户做好存货管理、订货、信贷等一系列工作; 宾馆用其信息系统储存旅客客史档案,为其再次光临时提供个性化定 制服务等。二、发展营销组合根据目标
3、市场和定位的要求,企业需要考虑和选择相应的营销组 合。“营销组合”是指一整套能影响市场需求的企业可控制因素,包 括产品、价格、地点(分销或渠道)和促销等,是开展营销、影响和 满足顾客的工具与手段。它们需要整合到营销计划中并使用于营销过 程,以争取目标市场的预期反应。企业对营销工具和手段的具体运用,会形成不同的营销战略、方 法和行动。这些工具、手段或因素相互依存、相互影响和相互制约, 通常不应割裂开来孤立地考虑。必须从目标市场的需求状态、定位和 营销环境等出发,统一、配套和协调使用。营销组合具有以下特性:(1)可控性。由企业可控制和运用的有关营销手段、因素等构成。比如,企业可根据目标市场决定生产
4、什么,制订什么样的价格,选择 什么渠道,并采用什么促销方式。(2)动态性。它不是固定不变的静态搭配,而是变化无穷的动态组合。比如同样的产品、价格和渠道,可根据需要改变促销方式;或 其他因素不变,企业提高或降低价格等,都会形成新的、效果不同的 营销组合。(3)复合性。构成营销组合的四大类因素或手段,各自又包含多 个次一级或更次一级的因素或手段组合。以产品为例,它由质量、外 观、品牌、包装、服务等因素构成,每种因素分别又由若干更次一级 的因素构成,如品牌便有多种使用方式。又如促销手段,包括人员促 销、广告、公共关系和营业推广等;其中,广告依据传播媒体的不同, 又有电视广告、广播(电台)广告、报纸广
5、告、杂志广告和网络广告 等,每一种还可进一步细分。三、(4)整体性。构成营销组合的各种手段及各个层次的因素, 不是简单地相加或拼凑,必须成为一个有机整体。在统一的目 标指导下相互配合、优势互补,追求大于局部功能之和的整体 效应。数据中心基础设施行业基本情况1、定义数据中心基础设施是支撑数据中心正常运行的各类系统的统称, 具体包括制冷、配电、机柜、布线、监控等系统,是数据中心的组成 部分之一。数据中心是用于在网络上传递、加速、展示、计算和存储 数据信息的物理场所,主要应用于对数据计算和储存有较大需求的组 织。一个完整的数据中心由数据中心IT设备和数据中心基础设施构成。数据中心与数据中心基础设施的
6、关系及具体构成如下:根据数据 中心机架规模的不同,数据中心对其基础设施解决方案的设计有所不 同。在数据中心分类方面,根据工业和信息化部、发展改革委、国 土资源部等关于数据中心建设布局的指导意见(工信部联通 201313号),数据中心按照规模大小划分为超大型数据中心、大型 数据中心、中小型,分类标准是根据数据中心中数据中心基础设施的 标准机架数量进行划分。2、发展历程数据中心基础设施的发展依托于数据中心的发展。数据中心是互 联网兴起之后出现的新的形态,是现代社会中数据规模爆发增长的必 然产物,而数据中心基础设施作为数据中心的重要组成部分,外部形 态和内部功能模块也在不断演进。从发展历程来看,数据
7、中心及数据 中心基础设施以数据机房为前身,随着数据中心逐渐成熟而出现新形 态,数据机房从上个世纪四十年代发展至今,经历了从大型机房,到 中小型机房,再到大型机房的形态变化过程,具体发展历程如下:第一 阶段:1945-1971年,第一代数据机房出现并发展,当时的计算机元器 件以电子管和晶体管为主导致计算机体积较大,同时数据机房运行消 耗的资源也较大,对散热需求较高因此催生了用于数据机房散热的精 密机房专业空调等专业设备的出现。第二阶段:1971-1995年,中小型 数据机房快速发展。在此阶段,由于集成电路的迅速发展,计算机向 小型机和微型机方向演进,进入微型计算机时代,因此数据机房的形 态向着中
8、小型的方向发展,形成小型、中型和大型机房并存的态势。第三阶段:1995年-现今,数据机房向数据中心演变。二十一世纪以来, 互联网的兴起和迅速发展催生数据处理和储存的需求。数据机房建设 的理念逐渐走向成熟,超越“机房”的范畴,日益演进为综合性的数 据平台,数据机房逐渐向数据中心新形态演变。数据中心通过构造统 一和规范的数据环境,实现数据利用与数据共享。近年来,随着5G、工业互联网、人工智能、云计算、大数据等新 技术和新应用的快速发展,数据资源的存储、计算和应用需求大幅提 升,推动数据中心的建设需求。数据中心逐渐成为经济社会运行不可 或缺的数字基础,支撑着我国数字经济的蓬勃发展,推动各行业各领 域
9、数字化发展。从数据中心与数据中心基础设施的关系来看,一方面, 数据中心的发展直接带动数据中心基础设施产业的快速发展,内部模 块的技术持续升级,建设规划合理化、智能化;另一方面,数据中心 内部基础设施的优化升级是保证数据中心实现持续发展的必要因素之3、发展现状(1)数据中心产业的发展直接带动数据中心基础设施产业的快速发展从产业规模上来看,数据中心的产业规模快速增长。根据中国信 通院的数据显示,2021年,中国数据中心在用机架数量达到520万架, 较2020年增加超过100万架。新型数据中心发展三年行动计划 (2021-2023年)指出,到2023年底,全国数据中心机架规模年均 增速保持在20%左
10、右,预计到2023年,中国数据中心在用数量将超过 800万架。数据中心机架即数据中心基础设施中的机柜系统,主要用于 容纳服务器的物理框架,机架数量的持续增长表明数据中心产业的整 体规模不断扩大,同时反映数据中心基础设施产业不断发展。根据中国信通院数据显示,2021年中国数据中心市场规模超过 1500亿元,预计2022年中国数据中心市场规模到突破1900亿元人民 币,呈现较快的增长趋势。数据中心的产业规模的增长表明数据中心基础设施的市场规模也 呈现快速增长的趋势。根据赛迪顾问数据,2019年我国数据中心基础 设施的市场规模达161. 9亿元,预计到2025年达到461. 2亿元。(2)数据中心绿
11、色发展方向引导数据中心基础设施技术改进从能源消耗方面来看,数据中心作为海量数据的主要存储与运算 处理实体,其规模不断扩大,能耗问题成为关键问题,为此我国开展 绿色数据中心建设工作,致力于推动数据中心绿色发展。近年来,我 国数据中心绿色发展进程日益加快,数据中心的能效水平不断提高, 电源使用效率(PowerUsageEffectiveness, PUE)持续降低。截至 2019年年底,全国现有超大型数据中心平均PUE为1.46,大型数据中 心平均PUE为1.55;规划在建的超大型、大型数据中心平均设计PUE 分别为L 36、1.39。根据工信部新型数据中心发展三年行动计划 (2021-2023年
12、)的文件,到2023年底,新建大型及以上数据中心PUE降低到L 3以下,我国绿色数据中心发展政策也指出,将计划降低 数据中心能耗总体水平。在数据中心能耗占比中制冷系统的能耗占比 为30-40%,是总能耗中占比最高的数据中心基础设施模块,因此改进 数据中心制冷等基础设施技术,提高制冷效率,减少制冷系统的能耗 水平,成为未来发展方向。四、市场需求分析1、传统的风冷技术无法满足数据中心日益增长的散热需求随着数字经济的持续发展,5G、人工智能等新技术的应用,以及 各行业的数字化转型,数据量爆发增长,要求数据中心向高密度的方 向发展,根据绿色数据中心白皮书指出的不同密度数据中心对应 的制冷方式,传统的风
13、冷方式只能满足2.7kW机柜的数据中心散热需 求,已经无法完全满足数据中心日益增长的散热需求。市场上对于数 据中心基础设施的散热要求的提高,推动了制冷方式由传统风冷向液 冷的变革。液冷利用高比热容的特点和对流传热的能力,可以满足 2. 7-30kW机柜的数据中心散热需求,解决超高热流密度的散热问题, 因此液冷数据中心基础设施的快速发展是必然趋势。2、液冷技术较高的制冷效率有利于降低数据中心能耗在我国实现“碳达峰”、“碳中和”的目标的指导下,为推动数 据中心绿色高质量,对数据中心能耗提出要求,计划到2025年,全国 新建大型、超大型数据中心平均PUE降到L 3以下。从数据中心能耗 占比来看,制冷
14、系统是数据中心基础设施中占比最大的能耗。根据PUE 的计算公式,降低制冷系统的能耗是降低数据中心耗能的主要措施。 相比于传统的风冷技术,液冷技术的制冷效率更高,可有效降低制冷 系统的运行能耗,使数据中心PUE达到L 3以下。随着各行业数据量 的持续增长,大型、超大型规模的数据中心逐步成为市场主流,液冷 数据中心基础设施的市场需求将会持续扩大。五、行业技术发展趋势1、预制化随着数据中心建设部署向合理、高效方向发展,数据中心基础设 施预制化将成为新的发展趋势。伴随信息技术的快速发展,业务竞争 日趋激烈。一方面,用户对数据中心交付时间的要求缩短,数据中心 建设投产的速度加快;另一方面,数据中心涉及的
15、设备和系统繁杂, 现场安装调试复杂,为了满足数据中心大规模快速高效部署,数据中 心基础设施供应商对数据中心建设模式进行探索和创新,预制化成为 一种新的建设模式。预制化模式预先标准化设计,工厂组装、集成、 预测试,现场即插即用,实现快速安装、快速交付,并减少现场施工 带来的安全隐患。未来数据中心基础设施预制化将加快向内外纵深扩 展,逐步实现部件预制、设备预制、系统预制及建筑预制。2、智能化随着人工智能、物联网等新技术的广泛应用,数据中心基础设施 逐步向智能化、自动化、无人化方向发展。在基础设施运维管理方面, 将实现基础设施和多个子系统的集中管理,通过数字化3D和数字李生 技术,实现全局可视,包括
16、部件级、设备级、链路级、数据中心级的 运行状态、关键参数、故障告警等信息,帮助运维管理者更直观地掌 控数据中心运行状态。在节能优化方面,基于历史数据,通过神经网 络算法,指导数据中心根据当前负载工况,按预期进行对应的优化控 制,实现最佳能效。3、低碳化在国家绿色数据中心、东数西算、碳达峰和碳中和的战略规划下, 数据中心基础设施逐步向低碳零碳化发展,数据中心基础设施将在储 能和能源再利用方面进行探索。一方面,通过利用电价波谷时段储能、 电价波峰时段用能的模式降低数据中心基础设施的用电成本;另一方 面,在太阳能、风能等可再生资源丰富的地区,数据中心基础设施通 过储能等方式,对可再生能源进行合理利用
17、。数据中心绿色高质量发 展成为数据中心产业发展的主旋律,节能降耗、能源再利用将是未来 发展方向,数据中心基础设施未来将不断探索相关技术,推动能源回 收再利用,降低碳排放、减少对环境的影响。六、液冷数据中心基础设施行业基本情况液冷数据中心基础设施是指以液冷方式为数据中心进行散热的数 据中心基础设施。由于数据中心中IT设备的核心器件为半导体器件, IT设备运行将会持续发热,主要的核心器件有计算芯片CPU,处理芯 片总线、内存、I/O等,因此需要制冷系统进行散热制冷以保证数据中 心内部环境的稳定,实现数据中心正常运行。液冷是一种以液体作为冷媒,利用液体流动将数据中心IT设备的 内部元器件产生的热量传
18、递到设备外,使IT设备的发热部件得到冷却, 以保证IT设备在安全温度范围内运行的冷却方式。液冷方式主要有冷 板式液冷和浸没式液冷方式,浸没式液冷可再分为相变浸没式液冷和 非相变浸没式液冷。冷板式液冷是一种间接接触型液冷,是将需要散热的设备固定在 冷板上,液体经过冷板将设备的热量传递带走,实现散热。但由于IT 设备的硬盘,电源等部件不能接触到液体,依旧需风冷方式进行散热, 因此冷板式液冷是以液冷和风冷方式相结合的一种制冷方式。浸没式 液冷是一种直接接触型液冷,是将服务器等有散热需求的IT设备(计 算芯片CPU,处理芯片总线、内存、I/O等)完全浸没在冷却液中,通 过液体的循环流动进行冷却。其中相
19、变浸没式液冷是目前发展较快的 技术,其工作原理是冷却液对发热器件降温气化,再通过冷却后液化 进而循环利用。由于冷却液和发热设备充分接触,所以散热效率更高, 此外由于没有风扇,其噪音更低。七、行业技术水平在数据中心制冷领域存在多种技术路径的实现制冷目的,根据制 冷量、应用场景及建设成本等维度不同,数据中心选择不同的制冷方 式,但随着传统风冷逐渐无法满足新建高密度、高能耗的数据中心需 求,数据中心制冷领域的技术也逐渐出现了革新。液冷技术已逐渐体现出其优势。液冷主要指的是利用液体替代空 气,带走CPU、芯片组、内存条以及扩展卡等发热器件运行时产生的热 量。具体而言,液冷技术的高效制冷效果有效提升了服
20、务器的使用效 率和稳定性,同时使数据中心在单位空间布置更多的服务器,提高数 据中心运算效率。例如,冷板式液体冷却属于间接冷却技术,冷媒并 不接触冷却对象,通过液冷板等高效热传导部件将热量传递至冷媒中; 浸没式液体冷却技术需要直接接触热元器件,冷却液的电气性能要满 足元器件之间的电气绝缘要求,并且黏度应尽量低;喷淋式液冷技术 通过改造IT设备进行部署喷淋器件,在设备运行时针对性的冷却发热 过高的器件。实际应用过程中,液冷技术可以有效降低IT设备制冷费 用、节约水资源、节约机房空间。液体传导热能效果和大比热容能够保障CPU在一定范围内进行超 频工作不会出现过热故障,同时液冷数据中心省却空调系统和相
21、应基 础设施的建设,节省了大量空间,可以容纳更多的服务器。应用液冷技术能够为数据中心节能、降噪。节省了风冷基础设施, 只增加了循环泵,不仅节省建设成本,也大大降低了能耗,使数据中 心整体更节能。同时采用液体冷却技术,避免了机房内多种风机的高 速高频运转,与传统机房相比噪音值更低。液体冷却服务器能够无视海拔、地域的差异,同时余热可以创造 经济价值。液体比热容不受海拔与气压影响,可以保持较高的散热效 率,保证数据中心在高海拔地区的运行效率和性能。八、行业发展趋势1、液冷数据中心基础设施的市场接受度不断提高近几年液冷数据中心及其基础设施逐步大规模商业应用,随着液 冷技术的优势不断显现和传统观念的改变
22、,液冷数据中心基础设施的 市场接受度不断提高,传统数据中心改造和新数据建设逐渐应用液冷 技术,液冷数据中心基础设施普及速度加快,市场收入呈现快速增长 的趋势,根据赛迪顾问数据,预计到2025年,中国液冷数据中心市场 规模超过1200亿元,其基础设施市场规模超过245亿元。2、液冷数据中心基础设施技术和性能不断优化近几年液冷数据中心及基础设施行业鼓励性政策推动液冷数据中 心基础设施技术快速发展,国家绿色数据中心先进适用技术产品目 录(2020)、国家通信业节能技术产品应用指南与案例(2021) 的出台指导并鼓励液冷先进数据中心技术的发展,新型数据中心发 展三年行动计划(2021-2023年)指出
23、推动应用液冷等高效制冷系统, 鼓励企业开展新型数据中心预制化、液冷等设施层的技术研发;加强 新型数据中心设施、IT、网络、平台、应用等多层架构融合联动。另 一方面,液冷数据中心基础设施不断迭代发展,基础设施各模块系统 性能不断优化升级,将会提升数据中心的运行效率,降低运行成本。 从能耗水平上来看,冷板式液冷数据中心基础设施方案中心PUE达到L3以下,浸没式液冷可使得PUE达到L 2以下,同时使CPU等数据中 心IT设备运行稳定性更高。3、风冷和液冷数据中心基础设施共同发展未来数据中心基础设施市场中风冷和液冷将会共同发展,液冷产 品的市场份额不断扩大,但由于风冷技术适用于中低密度数据中心, 因此
24、不会完全被取代,未来将会形成液冷和风冷技术共存的局面,服 务提供商将会根据客户的不同需求制定数据中心基础设施解决方案。九、行业进入壁垒1、技术壁垒液冷数据中心基础设施产品的研发和制造涉及冷却技术、制冷系 统设计及仿真技术、温湿度解耦控制算法等多项技术领域,要求企业 在液冷核心技术进行多年研究积累,深入掌握液冷技术的相关原理和 应用,对产品不断进行迭代升级,从而为客户提供合适的数据中心基 础设施解决方案。此外,液冷数据中心基础设施产品工艺流程复杂, 需要掌握生产制造流程中的核心工艺,同时需具备成熟的控制体系, 对产品质量进行把控,保证产品的合格率,因此本行业具有较高的技 术壁垒。2、专业人才壁垒
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