投資IaaS硬件市場的短期指引與長期趨勢

1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250013 云廠商 IaaS 收入持續(xù)高增長，奠定云廠商 CAPEX 上行基石 1 HYPERLINK l _TOC_250012 IaaS 層收入增速領(lǐng)跑云計算市場 1 HYPERLINK l _TOC_250011 受 IaaS 收入驅(qū)動，云廠商 CAPEX 創(chuàng)下歷史新高 2CAPEX 中短期展望：短期承壓，長期保持穩(wěn)健增長 6CAPEX 投資方向拆分：技術(shù)架構(gòu)與開支結(jié)構(gòu) 8 HYPERLINK l _TOC_250010 資本開支結(jié)構(gòu)拆解：ICT 設(shè)備占比近半，服務(wù)器為最主要支出方向 8 HYPERLINK l _TOC_250009 流量大幅增

2、長疊加組網(wǎng)方式變化為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來更高 CAPEX 占比 10 HYPERLINK l _TOC_250008 服務(wù)器：CAPEX 強相關(guān)，白牌化先行軍 18 HYPERLINK l _TOC_250007 關(guān)聯(lián)度極高，CAPEX 對服務(wù)器有最強效指導價值 18 HYPERLINK l _TOC_250006 競爭格局：白盒化推進迅速，品牌廠采用 JDM 突圍 21 HYPERLINK l _TOC_250005 交換機：軟件能力要求高，白牌+OS 策略迎來機遇 26 HYPERLINK l _TOC_250004 云計算 CAPEX 與交換機之間的關(guān)系 26 HYPERLINK l _TOC_

3、250003 交換機市場格局：國產(chǎn)替代趨勢明顯，白牌化進程加速 27光模塊：數(shù)通市場玩家與 CAPEX 關(guān)聯(lián)度高 31 HYPERLINK l _TOC_250002 云計算 CAPEX 與光模塊之間的關(guān)系 31 HYPERLINK l _TOC_250001 光模塊格局推演：芯片+代工廠將成為新路徑 34 HYPERLINK l _TOC_250000 投資建議：關(guān)注技術(shù)升級與白盒化進程 35插圖目錄圖 1：云計算市場增速 1圖 2：中國公有云/私有云市場規(guī)模 2圖 3：2019 年全球公有云市場份額 2圖 4：我國云計算滲透率迅速提升 2圖 5：受益于云計算，數(shù)據(jù)中心在我國規(guī)模提升 2圖

4、6：海外云計算廠商 CAPEX 增速，2020Q3 成為下一輪周期起勢起點 3圖 7：國內(nèi) BAT 廠商 CAPEX 水平 3圖 8：阿里云收入與 CAPEX 相關(guān)性 4圖 9：微軟 Azure 云收入與 CAPEX 4圖 10：亞馬遜 AWS 收入與 CAPEX 4圖 11：谷歌云收入與 CAPEX（谷歌自 2019 年四季度起開始拆分云計算收入） 4圖 12：超大數(shù)據(jù)中心成為新建主體 5圖 13：IaaS 廠商競爭力矩陣 5圖 14：Intel DCG 事業(yè)部營收 YoY 7圖 15：IDC 給出的服務(wù)器芯片下游出貨占比 7圖 16：數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈，上游設(shè)備彈性大，IDC 運營確定性高 9

5、圖 17：寶信軟件 IDC 機房 CAPEX 9圖 18：寶信軟件 IDC 機房 OPEX 9圖 19：EXIQ 裸金屬框架，“自動化即服務(wù)” 10圖 20：秦淮數(shù)據(jù)整合化業(yè)務(wù)單元模塊 10圖 21：u-cloud 公有云成本結(jié)構(gòu) 10圖 22：數(shù)據(jù)中心 IP 流量 11圖 23：數(shù)據(jù)中心流量分配 11圖 24：傳統(tǒng)的三層數(shù)據(jù)中心設(shè)計 12圖 25：新式的葉-脊架構(gòu)組網(wǎng)模式 12圖 26：新型數(shù)據(jù)中心演化出與傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)完全不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 13圖 27：葉-脊架構(gòu)下核心網(wǎng)被折疊 13圖 28：任意兩臺服務(wù)器均可通過兩臺交換機在兩跳之間互聯(lián) 14圖 29：FACEBOOK 改良的“胖樹”三層架構(gòu)

6、14圖 30：典型的葉-脊組網(wǎng)架構(gòu) 14圖 31：傳統(tǒng)架構(gòu)與葉-脊架構(gòu)組網(wǎng)模式對比 14圖 32：光模塊成本超過交換機，使得光模塊降價迫在眉睫 15圖 33：400G 光模塊封裝口徑 16圖 34：400G 組網(wǎng)架構(gòu)相對于 100G 而言的升級 16圖 35：全球服務(wù)器出貨量與前九大服務(wù)器廠商出貨量對比 18圖 36：全球主要云計算廠商 CAPEX 與服務(wù)器市場規(guī)模增速 18圖 37：服務(wù)器芯片下游出貨量 19圖 38：全球服務(wù)器市場規(guī)模與出貨量數(shù)據(jù)大體保持同比例波動 19圖 39：全球服務(wù)器行業(yè)出貨量 20圖 40：信驊營收與 Intel DCG 營收趨勢 20圖 41：根據(jù)信驊市占率近似后

7、擬合英特爾 DCG 營收數(shù)據(jù)對比 20圖 42：信驊月度營收數(shù)據(jù) 21圖 43：全球服務(wù)器市場出貨臺量 21圖 44：各廠商服務(wù)器單價在過去五年時間保持相對穩(wěn)定 22圖 45：國內(nèi)服務(wù)器市場占比 22圖 46：2015 年 Q1 服務(wù)器廠商出貨量份額 23圖 47：2020 年 Q2 服務(wù)器廠商出貨量份額 23圖 48：美國品牌廠商在 2010 年前后市場份額占比就在持續(xù)下滑 23圖 49：白牌廠商與 JDM 廠商增長趨勢 23圖 50： 主要服務(wù)器廠商份額分布（以 2015Q1 與 2020Q2 進行對比） 24圖 51：臺灣白牌服務(wù)器廠商收入（鴻海采用右側(cè)坐標軸） 24圖 52：傳統(tǒng)品牌廠

8、商服務(wù)器收入 24圖 53：品牌廠商通過 JDM 模式獲得超出白牌廠商的競爭優(yōu)勢 25圖 54：阿里云生態(tài) 26圖 55：AWS 生態(tài) 26圖 56：云計算廠商 CAPEX 與交換機市場規(guī)模對應關(guān)系 26圖 57：云計算廠商 CAPEX 與主要品牌廠商交換機增速對應關(guān)系 26圖 58：全球數(shù)據(jù)中心交換機市場規(guī)模（十億美元、按速率等級） 27圖 59：全球交換機市場規(guī)模 27圖 60：交換機存在著白盒化+智能化升級進程 28圖 61：2019 年全球交換機市場格局 28圖 62：2019 年中國交換機市場格局 28圖 63：google 第五代數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 29圖 64：AWS 自研交換機組網(wǎng)架

9、構(gòu) 29圖 65：傳統(tǒng)交換機架構(gòu)與基于 SONIC 的白盒交換機架構(gòu) 30圖 66：SONIC 為交換機構(gòu)建了成熟的生態(tài) 30圖 67：AAOI 營業(yè)收入變動與云廠商 CAPEX 之間關(guān)系 31圖 68：旭創(chuàng)營業(yè)收入變動與云廠商 CAPEX 之間關(guān)系 31圖 69：lightcounting 預計除 2017-2019 年周期底部外，行業(yè)整體保持 14%的 CAGR 增長 32圖 70：各速率光模塊市場規(guī)模預估 32圖 71：全球光模塊市場電信/數(shù)通市場規(guī)模占比 32圖 72：到 2023 年，400G 將占到數(shù)通光模塊近一半的價值量 33圖 73：100G 與 400G 光模塊出貨量預計 3

10、3圖 74：100G 與 400G 商用價格下滑趨勢預計 33圖 75：此處錄入標題 33圖 76：DSP 芯片主要供應商 INPHI 季度營收 34圖 77：單通道 100G 光模塊需應用 100G PAM4 DSP 芯片 34圖 78：傳統(tǒng)光模塊封裝產(chǎn)業(yè)鏈 34圖 79：光模塊產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)價值分工差異化 35圖 80：公司 ROE 水平 36圖 81：公司 ROA 水平 36圖 82：公司人均創(chuàng)收 36圖 83：公司人均創(chuàng)利 36圖 84：公司存貨周轉(zhuǎn)率 36圖 85：公司流動比率 36表格目錄表 1：騰訊云業(yè)務(wù)收入水平與 CAPEX 投入情況 4表 2：云數(shù)據(jù)中心承載流量與算力將成為數(shù)據(jù)中

11、心負載的主體 6表 3：公司二、三季度電話交流會對于 Q4 與 2021 年 CAPEX 的指引 6表 4：一個典型的數(shù)據(jù)中心投資應用拆分 8表 5：數(shù)據(jù)中心流量目標應用 11表 6：單機柜測算，相關(guān) IT 設(shè)備占比 16表 7：由 100G 升級為 400G 對應的光模塊變化 16表 8：阿里的網(wǎng)絡(luò)升級路徑 17表 9：典型的白盒交換機與其他類型交換機的異同 30表 10：白牌服務(wù)器仍需要軟件能力作為支撐 31表 11：推薦投資標的 37 云廠商 IaaS 收入持續(xù)高增長，奠定云廠商 CAPEX 上行基石IaaS 層收入增速領(lǐng)跑云計算市場IaaS 層收入增速 CAGR22.8%，領(lǐng)跑云計算行

12、業(yè)。云計算過去十年在全球范圍內(nèi)迎來高速增長。根據(jù) Gartner 相關(guān)數(shù)據(jù)，2019 年 IaaS、PaaS 和 SaaS 為代表的全球云計算市場規(guī)模達到 1883 億美元，增速 20.86%。預計未來四年 CAGR 仍將保持在 18%左右， 2023 年整體市場規(guī)模將達到 3500 億美金。其中預計 IaaS 層 2018 年-2023 年 CAGR22.8%，市場規(guī)模達到 971 億美金，收入增速領(lǐng)跑云計算市場； PaaS 層 CAGR 21.6%， SaaS 層 CAGR 15.1%。我們認為 IaaS 層作為流量與算力的基礎(chǔ)載體，處于先發(fā)賽道，并且在特定賽道我們可以觀測到技術(shù)的明確趨勢

13、與頭部廠商的高行業(yè)壁壘，因此 IaaS 層存在發(fā)掘出優(yōu)秀投資標的的市場機會。圖 1：云計算市場增速（單位：億美元）40003500300025002000150010005000IaaSPaaSSaaS總體YoYIaaS YoY26.124.422.721.220.919.618.0166516.9146419.6187715.892828234810951277349439430546524670629749812971201820192020E2021E2022E2023E30%25%20%15%10%5%0%資料來源：Gartner（含預測），AWS/阿里云成為全球/中國龍頭。從全球范圍

14、來看，AWS 仍然占據(jù)龍頭地位，2019年在全球公有云市場份額中占據(jù) 45%。具體到我國，國內(nèi)云計算廠商阿里云與騰訊云增長迅猛，2019 年阿里云/騰訊云分別占全球市場份額的 9.1%/2.8%，同比+1.4/+0.9 個百分點，2019 年，我國公有云 IaaS 市場規(guī)模達到 453 億元，較 2018 年增長 67.4%。根據(jù)中國信通院統(tǒng)計，截止到 2020 年 5 月，頭部廠商阿里云、天翼云、騰訊云，華為、AWS（光環(huán)新網(wǎng)）等處于第二集團。圖 2：中國公有云/私有云市場規(guī)模（單位：億元）圖 3：2019 年全球公有云市場份額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%亞馬遜微軟阿里巴巴谷歌騰訊其他19.902.805.30459.1017.90資料來源：信通院（含預測），資料來源：Gartner，IaaS 層作為云計算底座，需求仍然飽滿。以北美的 AWS，國內(nèi)的騰訊云、阿里云為代表的互聯(lián)網(wǎng)巨頭云服務(wù)商，通過涵蓋自身 SaaS 與第三方 SaaS 服務(wù)來建立云生態(tài)，而創(chuàng)新型 SaaS 公司如 Salesforce、ServiceNow 等亦通過深入挖掘垂直行業(yè)或特殊場景應用獲得高速成長。在中國國內(nèi)，云計算應用程度在過去兩年提升顯著。

16、根據(jù)信通院的數(shù)據(jù)，從 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，而沒有云計算應用的公司占比下滑了 7.50pcts，僅剩 33.9%。進入 2020 年后，受到新冠疫情對于全球的沖擊，線上生活類 SaaS 快速興起，自動化辦公協(xié)同、企業(yè)網(wǎng)盤、文檔協(xié)作、視頻會議、在線教育等垂直端 SaaS 服務(wù)的發(fā)展機遇帶來的流量井噴，促進了云計算廠商進一步加碼 IaaS 層的硬件基礎(chǔ)建設(shè)。從長期來看，云廠商均采用以 IaaS 層為底座支撐，開展自有 PaaS 層研發(fā)，并最終依賴基于自身云產(chǎn)生的 SaaS 生態(tài)實現(xiàn)盈利的模式

17、。圖 4：我國云計算滲透率迅速提升圖 5：受益于云計算，數(shù)據(jù)中心在我國規(guī)模提升（單位：億元）20192018沒有云計算應用公有云私有云混合云33.9041.6014.7041.4036.4014.10 8.100204060801009.803500300025002000150010005000市場規(guī)模年增速3201248628.8029.8015631958122827.3027.0025.30201820192020E 2021E 2022E32.0030.0028.0026.0024.0022.00資料來源：信通院，資料來源：科智咨詢（含預測），受 IaaS 收入驅(qū)動，云廠商 CAPE

18、X 創(chuàng)下歷史新高2020Q3 全球云廠商資本開支維持環(huán)比上行態(tài)勢。當前時點，海外云計算廠商剛剛發(fā)布 2020Q3 CAPEX，并對 Q4 以及 2021 年進行指導。得益于 Amazon 資本開支大幅增長（同比+135.5%），北美前四大云計算廠商 Facebook、Amazon、Microsoft、Google 3Q20資本開支總和同比增長 36.6%，增速相比 2Q20 的 20%繼續(xù)上升，總和超出此前 Factset一致預期 20%。由于 Amazon 當前主要 CAPEX 投資用于物流中心與倉儲中心，由于該部分不涉及云計算硬件設(shè)備，因此其云計算 CAPEX 或存在一定程度的虛高，剔除

19、Amazon后，F(xiàn)acebook、Google、Microsoft 三家資本開支同比持平，但環(huán)比修復、增長 10%。圖 6：海外云計算廠商 CAPEX 增速，2020Q3 成為下一輪周期起勢起點（單位；百萬美元）300002500020000150001000050000FacebookAmazonAlphabetMicrosoft海外YoY140%120%100%80%60%40%20%0%-20%資料來源：wind，圖 7：國內(nèi) BAT 廠商 CAPEX 水平（單位：百萬人民幣）300002500020000150001000050000阿里騰訊百度國內(nèi)求和國內(nèi)YoY140%120%100

20、%80%60%40%20%0%-20%-40%資料來源：wind，云計算相關(guān)資本開支周期性波動上行成為長期趨勢。從過去經(jīng)驗判斷，云計算廠商存在三到四年的 CAPEX 周期，周期主要來自于其需要每三到四年更換一次的網(wǎng)絡(luò)與計算設(shè)備。但是，我們認為在云原生架構(gòu)，集中計算成為未來技術(shù)趨勢的情況下，周期震蕩的整體中樞是在不斷上升的，與新應用、新需求的流量快速增長沖擊下不斷抬升的擴建、新增組網(wǎng)需求相比，換機周期帶來的周期震蕩因素變得次要，云計算資本開支呈現(xiàn)波動上行趨勢。根據(jù) Synergy 的數(shù)據(jù)，第三季度全球企業(yè)在云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)上的支出接近 330 億美元，比 2019 年第三季度增長了 33%，第三季

21、度的同比增長率高于上一季度(32%)。IaaS 收入維持高增長為 CAPEX 提供支撐。從市場角度來看，云計算廠商的云收入維持較高速度增長。3Q20 全球云計算市場（IaaS+PaaS）收入同比增長 33%，增速環(huán)比下滑 1ppt，表現(xiàn)平穩(wěn)；國內(nèi)市場上，阿里云同比大幅增長，Q3 同比+60%，CAPEX 水平+56%從各公司云業(yè)務(wù)收入與 CAPEX 曲線可以看出，在當前云計算市場快速發(fā)展，仍處于 IaaS基礎(chǔ)設(shè)施架設(shè)階段時，公司 CAPEX 基本圍繞云收入水平波動，支撐各公司對于云計算行業(yè)的投入，但是兩者相關(guān)性并不明顯。IaaS 收入作為一項目前較為成熟的商業(yè)模式，發(fā)展速率較為穩(wěn)定，而 CAP

22、EX 則更多參考公司當前發(fā)展規(guī)劃需要，并受到諸如疫情、庫存、硬件設(shè)計換代等一系列主觀與客觀因素影響，并使其波動較大。圖 8：阿里云收入與 CAPEX 相關(guān)性（單位：百萬美元）圖 9：微軟 Azure 云收入與 CAPEX（單位：百萬美元）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微軟云收入微軟CAPEX微軟云收入YoY微

23、軟CAPEX YoY 80%60%40%20%0%-20%2016Q32016Q42017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q3-40%資料來源：wind, 資料來源：wind，圖 10：亞馬遜 AWS 收入與 CAPEX（單位：百萬美元）圖 11：谷歌云收入與 CAPEX（谷歌自 2019 年四季度起開始拆分云計算收入）（單位：百萬美元）14,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0002016Q12016Q22016Q32016Q4

24、2017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q30亞馬遜AWS收入亞馬遜CAPEX160%7000140%6000120%5000100%80%400060%300040%20%20000%10000亞馬遜AWS收入YoY亞馬遜CAPEX YoY谷歌云收入谷歌云CAPEX2019Q42020Q12020Q22020Q3資料來源：wind，資料來源：wind，表 1：騰訊云業(yè)務(wù)收入水平與 CAPEX 投入情況（單位：百萬元）云收入CAPEXCAPEX YoY2018

25、Q1同比增長 100%6318200%2018Q2同比翻倍7085135%2018Q3同比增長一倍，環(huán)比兩位數(shù)百分比增長，首三季度收入 60 億元597471%2018Q4全年增長超過 100%至 91 億元4564-8%2019Q1維持同比迅速增長4506-29%云收入CAPEXCAPEX YoY2019Q2收入同比穩(wěn)健增長4362-38%2019Q3同比增長 80%至 47 億元，主要由于現(xiàn)有用戶增加使用量663211%2019Q4全年超過 170 億元，增速持續(xù)高于市場16,869270%2020Q1受疫情影響，收入環(huán)比下降6,15137%同比及環(huán)比增長，主要受互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)領(lǐng)域的云服務(wù)

26、用量提2020Q29,466117%升帶動資料來源：騰訊財報，CAPEX 與 IaaS 收入并不完全相關(guān)。CAPEX 雖然主要用于 IDC 與 IaaS 上游建設(shè)，但是如亞馬遜也會大批量建設(shè)自身物流與倉儲中心，其他公司也會用于建設(shè)新辦公樓，購置土地等與云計算基礎(chǔ)設(shè)施沒有直接關(guān)聯(lián)的一次性大額支出；另一方面，云計算收入不能簡單理解為 IaaS 設(shè)備線性外推，其規(guī)模效應顯著，運營大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施。只有具備大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施運營經(jīng)驗的公司，才能持續(xù)提供高速、穩(wěn)定、安全的云服務(wù)，隨著設(shè)備量級的上升，云計算龍頭公司擁有更大業(yè)務(wù)規(guī)模、更高網(wǎng)絡(luò)流量承載能力以及復用、軟件定義網(wǎng)絡(luò)等大規(guī)模定義網(wǎng)絡(luò)的能力。云計算市場頭

27、部集中度呈現(xiàn)不斷提升態(tài)勢。亞馬遜的市場份額一直保持在 45%左右，而微軟的份額超過 18%。谷歌、阿里巴巴和騰訊的增長速度都超過了整個市場平均水平，并且持續(xù)獲得市場份額。前十名的其他云提供商包括 IBM、Salesforce、Oracle、NTT 和，但是僅僅占市場的長尾份額。與之相對應的是，超大型數(shù)據(jù)機房已經(jīng)成為新建機房的主體類型。圖 12：超大數(shù)據(jù)中心成為新建主體（單位：十億美元）圖 13：IaaS 廠商競爭力矩陣超大型數(shù)據(jù)中心非超大型數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心1816141210864202014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023資料來源

28、：Gartner（含預測），資料來源：GartnerSynergy 估計 2020 年 Q3 云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)收入（包括 IaaS、PaaS 和托管的私有云服務(wù)）為 328 億美元，而過去 12 個月的收入則達到 1,190 億美元。公用 IaaS 和 PaaS 服務(wù)占市場的大部分，第三季度增長了 35%。主要云提供商的主導地位在公共云市場更為明顯，前五名控制著近 80%的市場份額。從地理上講，云計算市場在世界所有地區(qū)都持續(xù)強勁增長。表 2：云數(shù)據(jù)中心承載流量與算力將成為數(shù)據(jù)中心負載的主體（單位：ZB）20162017201820192020E2021E數(shù)據(jù)中心負載241.5303.8371.8

29、432.4495.4566.7YoY25.8%22.4%16.3%14.6%14.4%傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心負載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%云數(shù)據(jù)中心負載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%資料來源：思科（含預測），數(shù)據(jù)中心由于兼顧傳統(tǒng)基建與新基建的身份，疊加其 30%的年均增速，吸引了優(yōu)質(zhì)資本的投資。華為判斷未來三年將是數(shù)據(jù)中心市場

30、全球的快速增長期，而在國內(nèi)，2020 年- 2021 年集中規(guī)劃的數(shù)據(jù)中心數(shù)量大增，其中以大規(guī)模數(shù)據(jù)中心與超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心為主。CAPEX 中短期展望：短期承壓，中長期保持穩(wěn)健增長CAPEX 短期承壓，但明年總體趨勢穩(wěn)中有升。短期來看，上游廠商如 Intel、信驊等服務(wù)器上游廠商的數(shù)據(jù)給出了中性偏悲觀的市場預期，Q4 服務(wù)器需求或?qū)⒚媾R空檔期，景氣度可能較 Q3 增速進一步回落，下游客戶進入庫存消化階段，計算芯片和存儲器廠商營收持續(xù)承壓（在后文會詳細進行測算）。但是根據(jù)相關(guān)公司中長期 CAPEX 指引，即云計算廠商自身財報指引，明年云計算廠商對于 CAPEX 仍然較為樂觀；其中，F(xiàn)aceboo

31、k 給出指引最為明確，資本開支計劃同比增長約 31%-44%，用于補足 2020 年一、二季度受疫情影響導致的推遲；谷歌 CAPEX 計劃下行主要原因是辦公設(shè)施的縮減，云計算相關(guān)投資不受影響；亞馬遜、微軟亦表示將繼續(xù)在信息基礎(chǔ)設(shè)施方面加大建設(shè)力度。表 3： 各公司二、三季度電話交流會對于 Q4 與 2021 年 CAPEX 的指引2020 年 H12020 年 Q3本季度為支撐云服務(wù)的進一步發(fā)展，微軟繼續(xù)維持了大額的資本支出，本季度總資本支出為 55 億美元，同比上漲 15%，其微軟亞馬遜Facebook我們在本季度取得了長足的進步，克服了本季度的供應鏈挑戰(zhàn)。隨著團隊數(shù)量和使用率的增加以及其他

32、工作負載的增加，我們有能力進行投資來滿足需求，并繼續(xù)進入我們看到機遇的新地區(qū)。以美元為基礎(chǔ)，我們預計資本支出將與上一季度大致持平，以支持對云服務(wù)的不斷增長的使用和需求。我們將繼續(xù)進行有意義的投資，包括僅在第二季度就獲得了 94 億美元的資本支出和融資租賃，同比增長了 65%，這主要是由于我們對履約和物流足跡的投資所致。我們正在積極地與我們的銷售人員一起尋找可以幫助他們節(jié)省金錢的方法。這包括諸如在合理的情況下縮減使用量或根據(jù)我們的體系結(jié)構(gòu)最佳實踐對他們的工作基準進行基準測試。因此這在短期內(nèi)不會使得我們的使用量增長，但這將使這些客戶省錢。我們認為這是正確的做法，不僅是為了他們的商業(yè)成功，而且他們可

33、以以更好的狀態(tài)擺脫困境。與 AWS 構(gòu)建長期合作伙伴關(guān)系。對數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器，辦公大樓和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的投資，資本支出為 34 億英鎊，相比下降了 11，這主要是由于數(shù)據(jù)中心建設(shè)暫停了大約四分之一季度。采取安全防疫措施后，我們已中為固定資產(chǎn)支付的現(xiàn)金為 49 億美元。我將從 Azure 開始重點說明我們的動力和影響的示例。我們正在將 Azure 打造為全球計算機，其數(shù)據(jù)中心區(qū)域的數(shù)量超過任何其他提供商，現(xiàn)在已達到 66 個，包括奧地利，巴西，希臘和中國臺灣的新區(qū)域。我們正在擴展混合功能，以便組織可以在任何地方無縫構(gòu)建，管理和部署其應用程序。借助 Arc，客戶可以擴展 Azure 管理，并在本地，

34、邊緣或多云環(huán)境中部署Azure 數(shù)據(jù)服務(wù)。今年是 CAPEX 的重投入的一年。到 2020 年的前 9 個月，我們已在資本支出和融資租賃方面投資了近 300 億美元，其中第三季度超過 120 億美元。正如我在上個季度提到的那樣，我們預計今年的裝填和物流網(wǎng)絡(luò)平方英尺數(shù)將增加約 50%，其中包括對裝填中心和運輸設(shè)施的重大補充。這些建筑的大部分在第三季度末至第四季度開放。CAPEX 主要用于裝填中心設(shè)備的建設(shè)與用于支持 AWS 的信息基礎(chǔ)設(shè)施的繼續(xù)增長。三季度 CAPEX39 億美金，主要用于投資數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、辦公樓與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。預計 2020 年全年 CAPEX 維持 160 億預期。2021

35、年 CAPEX 預期為 210-230 億美金，主要受到投資2020 年 H12020 年 Q3經(jīng)恢復了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)工作。我們預計資本支出將在之前的 140 億美元至 160 億美元區(qū)間的較高指引水平，約為 160 億美元，因為我們已經(jīng)恢復了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)工作，比預期的要早。但是，我們?nèi)匀淮嬖诤艽蟮牟淮_定性，而且全年的資本支出將取決于疫情如何影響我們構(gòu)建數(shù)據(jù)中心和更新設(shè)備的能力Google 本季度的資本支出為 48 億美元，反映了對服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心和辦公設(shè)施的投資。與過去相比，我們繼續(xù)預計 2020年的總資本支出水平將有所下降。 這尤其是由于我們決定放慢我們辦公大樓的建設(shè)。 這一數(shù)據(jù)也反映出

36、 COVID-19 的影谷歌響下我們的辦公設(shè)施和數(shù)據(jù)中心的土建步伐較慢。在硬件方面，正如我們在上一季度所討論的那樣，我們預計投資將保持與 2019 年持平，在服務(wù)器上的支出比數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面相對更多，并且更加關(guān)注服務(wù)器的效率數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與辦公設(shè)施的驅(qū)動。這一指引中包含了 2020 年因為疫情原因而拖延的建設(shè)量。本季度資本支出 54.06 億美元，同比下降 19.7%，公司表示其中過半支出用于部署服務(wù)器以支持云業(yè)務(wù)拓展，主要削減部分來自暫緩辦公設(shè)施的收購。公司同時表示四季度資本開支仍將按照此節(jié)奏進行，預計仍將出現(xiàn)同比下降的情況。資料來源：各公司 H1、Q3 電話會，根據(jù)各公司公布的

37、 2020 年 Q3 季報，云計算廠商對未來云計算資本開支仍保持進一步加碼態(tài)度，使得我們從中期角度來看保持樂觀。短期的市場悲觀情緒主要來自 Intel DCG業(yè)務(wù)部門的悲觀預期，Intel 的 DCG（數(shù)據(jù)中心事業(yè)部）部門并非只向數(shù)據(jù)中心供應服務(wù)器芯片，而是涵蓋了除傳統(tǒng) PC 外的服務(wù)器芯片產(chǎn)品，該部門 2019/2020Q1-Q3 分別占到 Intel 公司總營收的 32.6%/34.6%，這一比例在 2010 年不足 20%，而后逐漸增長而來。下屬三個方向分別為云事業(yè)部/政企事業(yè)部/電信事業(yè)部，公司并未公布各部門收入占比，僅公布各部門同比增長率。根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)顯示，當前服務(wù)器芯片下游出

38、貨當中，云/政企/電信占比分別為 46%/31%/23%，云計算成為主要下游。而根據(jù)公司財報，DCG 部門 2020Q1-Q3 同比增長率 43%/43%/-7%，市場部分據(jù)此判斷云市場下行，但實際上細分來看，云事業(yè)部/政企事業(yè)部/電信事業(yè)部 Q3 季度 YoY 分別為+15%/-47%/+4%，需求下滑主要系二次疫情引起的政企客戶需求大幅下滑導致，云計算同比仍有 15%增速，我們估算環(huán)比增速約 6.4%，增速雖然放緩，但沒有達到市場預期的萎縮的悲觀程度。由于芯片市場傳導到服務(wù)器出貨下游基本要間隔一到兩個季度，對應即 2020Q4/2021Q1，在此之前預計云計算硬件市場將承壓。圖 14：In

39、tel DCG 事業(yè)部營收 YoY圖 15：IDC 給出的服務(wù)器芯片下游出貨占比60%40%20%0%-20%-40%-60%DCGCLOUDCOMMUNICATIONEnterprise & GovernementEnterprise/Government Communications SP Cloud SP312346資料來源：Intel 公告，資料來源：IDC， CAPEX 投資方向拆分：技術(shù)架構(gòu)演進推動資本開支結(jié)構(gòu)調(diào)整資本開支結(jié)構(gòu)拆解：ICT 設(shè)備占比近半，服務(wù)器為最主要支出方向在 IaaS+PaaS 市場需求長期向好、規(guī)模效應、集中度繼續(xù)維持高位的前提下，基于自身 IaaS 層基礎(chǔ)，

40、疊加 SaaS 生態(tài)，預計北美+中國云計算廠商將繼續(xù)保持 CAPEX 投入穩(wěn)健增長，對自建 IDC 進行投資，并在硬件方向進行網(wǎng)絡(luò)流量與硬件性能提升的升級改造。由于單純的云計算公司標的較少，且很多云計算廠商采取與 IDC 廠商合作的方式，將一部分土地與硬件等固定資產(chǎn)的 CAPEX 投資從自身財務(wù)報表中轉(zhuǎn)移到 IDC 廠商身上，使得從財務(wù)數(shù)據(jù)指標方面拆分云計算廠商上游成本的機會較少。這里我們通過華為公開的 IDC 建設(shè)數(shù)據(jù)，IDC 三方服務(wù)提供商寶信軟件數(shù)據(jù)，以及第三方云計算廠商 U-cloud 的成本結(jié)構(gòu)，進行對比交叉驗證。分類細分領(lǐng)域占比2019 市場規(guī)模2022 市場規(guī)模2020-2022

41、 需求量累計IDC100%156332017650L3集成服務(wù)6.40%100205490服務(wù)器32.50%51210502509L2（48.2%）存儲6.40%100205490網(wǎng)絡(luò)9%140288689發(fā)電機組3.70%58118283電源設(shè)備5.50%86176421L1(20.5%)制冷設(shè)備3.70%58118283監(jiān)控設(shè)備2.80%4490214輔材（機柜）4.80%75154367土建17.90%2795731369配套工程7.00%109224536表 4：一個典型的數(shù)據(jù)中心投資應用拆分（單位：億元）L0（24.9%）資料來源：華為（含預測），對比發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心 CAPEX 中主

42、要的支出來自于 IT 設(shè)備，占到 48.2%，包括了承載算力的服務(wù)器、用于數(shù)據(jù)存儲的存儲設(shè)備以及數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。其中服務(wù)器占到了 32.5%的較大份額。圖 16：數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈，上游設(shè)備彈性大，IDC 運營確定性高資料來源：繪制根據(jù)服務(wù)提供方式的不同，IDC 第三方服務(wù)商可被分為 whole-sale 型（如向阿里云提供服務(wù)的數(shù)據(jù)港，向字節(jié)跳動提供服務(wù)的秦淮數(shù)據(jù)）與零售型（典型如光環(huán)新網(wǎng)、寶信軟件、科華恒盛等）。如寶信軟件作為第三方服務(wù) IDC 廠商，通過其 CAPEX 與 OPEX 數(shù)據(jù)可以看出，雖然在運營環(huán)節(jié)中 IDC 廠商將為 IT 設(shè)備電費付費，但在組網(wǎng)與硬件設(shè)備搭建環(huán)節(jié)，IDC

43、廠商并沒有支付硬件費用，表明以寶信軟件為代表的一部分 IDC 服務(wù)商并不提供硬件設(shè)備，實際上是由其客戶云廠商自行搭建網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與硬件產(chǎn)品。圖 17：寶信軟件 IDC 機房 CAPEX（%）圖 18：寶信軟件 IDC 機房 OPEX （%）15.40.50.64.733.63.30.97.75 9.0416.805.6860.7246.821.2土建裝修 供配電系統(tǒng)冷源空調(diào)暖通系統(tǒng)機柜安裝費消防和給排水系統(tǒng)弱電系統(tǒng)油機系統(tǒng)公用工程預備費鋪底流動資金土地租金機柜及配套設(shè)備管理費用電費其他資料來源：寶信軟件公告，資料來源：寶信軟件公告，除此之外部分 IDC 廠商嘗試提供自身的硬件乃至私有云業(yè)務(wù)，為互聯(lián)

44、網(wǎng)廠商提供了迅速響應的硬件上架能力，典型的如 EQUINIX 為客戶提供的裸金屬架構(gòu)，以及秦淮數(shù)據(jù)為客戶提供的集合機柜、電力、光纖等于一體的業(yè)務(wù)單元模塊。圖 19：EXIQ 裸金屬框架，“自動化即服務(wù)”圖 20：秦淮數(shù)據(jù)整合化業(yè)務(wù)單元模塊資料來源：Equinix資料來源：秦淮數(shù)據(jù)當前獨立的第三方云服務(wù)廠商較少，國內(nèi)有 u-cloud、青云等，相對其他云廠商而言披露較為詳盡。根據(jù)其招股說明書，披露的公有云成本拆分，其設(shè)備折舊費用與數(shù)據(jù)中心租賃費用基本相等，分別占到總成本結(jié)構(gòu)的 40%左右，扣除掉其外搭 CDN 設(shè)備所需成本 12%后，云計算 IT 設(shè)備所占成本基本與華為 CAPEX 拆分中 IT

45、 設(shè)備占比 48%左右較為接近。圖 21：u-cloud 公有云成本結(jié)構(gòu)經(jīng)營設(shè)備折舊6.0%2.8%.6%12.0%37.6%39.0%數(shù)據(jù)中心費用2光纖費用耗品攤銷CDN費用其他資料來源：u-cloud 招股說明書，流量大幅增長疊加組網(wǎng)方式變化為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來更高 CAPEX 占比網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求受到三個因素拉動：流量增長、架構(gòu)變更、速率升級。隨著流量的大幅增長，傳統(tǒng)的三層架構(gòu)開始不適應云計算的結(jié)構(gòu)需求。從全球范圍來看，北美主要超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心均已更新至 100G 的葉-脊組網(wǎng)架構(gòu)，中國的新建數(shù)據(jù)中心也基本采取新的組網(wǎng)模式。除此之外，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)自 2016 年開始升級至 100G 后，2020 年

46、逐步向 400G 進行升級。隨著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級，交換機與光模塊等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本占比將會增加，伴隨著由 100G 升級到 400G，我們測算網(wǎng)絡(luò)設(shè)備占比將會從 9%升級到 13%。流量增長：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量與性能同步增長以光模塊、交換機為代表的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來兩個方面的推動：流量增長帶來的作為“數(shù)據(jù)閥門”的光模塊用量的大幅增長，以及交換機不斷升級網(wǎng)絡(luò)速率帶來的高速率光模塊的升級需求。從宏觀架構(gòu)來看，預計 5G 時代流量將會是 4G 時代的 100 倍以上，根據(jù)思科的2020 全球網(wǎng)絡(luò)趨勢報告，到 2022 年，全球通用 IP WAN 流量預計將增長 2 倍，達到每月 5.3 艾字節(jié)；未來五年，全球數(shù)據(jù)中心

47、 IP 流量將增長 5 倍。流量上升拉動了數(shù)據(jù)中心流量高速增長，帶動機架數(shù)量增加，從而帶動光模塊用量的上升。架構(gòu)變更：葉-脊結(jié)構(gòu)成為云計算首選，推動光模塊需求增長三倍以上自 2013 年以來，由于云計算技術(shù)的使用，光模塊在數(shù)據(jù)中心的用量大幅上升，而這主要是由于云計算時代組網(wǎng)架構(gòu)下“東-西”向流量的大幅上升導致的。為了理解背后的邏輯，需要探討三個問題：為什么云計算時代東-西向流量會增長？為什么東-西向流量改變了傳統(tǒng)的組網(wǎng)架構(gòu)？為什么新的組網(wǎng)架構(gòu)下光模塊面臨著增量需求？云計算的架構(gòu)使得東-西向流量大幅增長。首先，在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式中，一個服務(wù)要訪問的資源集中在一個服務(wù)器上，該服務(wù)器可以獨自完成處理并將

48、結(jié)果返回給瀏覽器，在這個過程中不需要向其他服務(wù)器發(fā)出處理請求，訪問請求的增多加大的是南北向流量與單個服務(wù)器的運算能力，然而東西向流量并不會變多。隨著云數(shù)據(jù)中心的興起，數(shù)據(jù)中心對網(wǎng)絡(luò)需求早已發(fā)生變化，首先是虛擬化的興起大大增加網(wǎng)絡(luò)東西向流量；其次，SDN 帶來軟硬解耦將服務(wù)拆分部署在數(shù)據(jù)中心多個服務(wù)器上，這些服務(wù)器之間產(chǎn)生頻繁通信；最后，分布式應用的興起：數(shù)據(jù)和應用如今會分布在成千上萬個服務(wù)器上，任務(wù)需要在這些服務(wù)器上進行分發(fā)/計算/匯總/返回，這些均會大大增加東西向流量。根據(jù)思科公司的2020 全球網(wǎng)絡(luò)趨勢報告，預計 2021 年東西向流量將占 86%，其中數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量占 77%，數(shù)據(jù)中

49、心之間的流量占 14%，與之相對，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心到用戶側(cè)的南北向流量僅占 14%。圖 22：數(shù)據(jù)中心 IP 流量 （單位：ZB）圖 23：2021 年數(shù)據(jù)中心流量分配20000數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)中心之間（DCI）數(shù)據(jù)中心到用戶數(shù)據(jù)中心到用戶YoY數(shù)據(jù)中心之間YoY數(shù)據(jù)中心內(nèi)部YoY 100%數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)中心之間數(shù)據(jù)中心到用戶149771000050%0201520162017201820190%2020資料來源：思科（含預測），資料來源：思科預測，表 5：數(shù)據(jù)中心流量目標應用流量場所主要應用數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)從開發(fā)環(huán)境移至生產(chǎn)環(huán)境，或者將數(shù)據(jù)寫入到存儲陣列在云之間移動的數(shù)據(jù)

50、，或者將內(nèi)容復制到作為內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)組成部分的多個數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)中心之間流量心流向終端用戶的流量Web，郵件，視頻，內(nèi)容等等資料來源：思科，三層架構(gòu)不適應東-西向流量使得“葉-脊”架構(gòu)取代傳統(tǒng)架構(gòu)。采用傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心，其初始目的主要是保證南北向數(shù)據(jù)的高效傳輸，保證完成數(shù)據(jù)中心向外側(cè)的數(shù)據(jù)輸出，并通過較高的收斂比節(jié)約組網(wǎng)成本。在傳統(tǒng)組網(wǎng)方式下，信息主要在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和外部之間傳輸，對僅在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)相對較少，流量架構(gòu)類似傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由最底層的接入層、中間的匯聚層和最上層的核心層的交換機構(gòu)成組網(wǎng)。該體系結(jié)構(gòu)由核心路由器，聚合路由器（有時稱為分發(fā)路由器）和訪問交換機

51、組成。其中，接入層交換機（由于常置于機柜頂部，多又被叫做架頂交換機ToR 交換機）主要連接數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器。匯聚層連接接入層和核心層，并提供防火墻、入侵檢測、網(wǎng)絡(luò)分析等服務(wù)，是網(wǎng)絡(luò)接入層和核心層的“中介”；匯聚層、核心層為數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)包提供高速的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，是網(wǎng)絡(luò)高速交換的骨干。這種三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)十分適合服務(wù)器和外部設(shè)備間的傳輸，即南北向流量。圖 24：傳統(tǒng)的三層數(shù)據(jù)中心設(shè)計圖 25：新式的葉-脊架構(gòu)組網(wǎng)模式資料來源：思科資料來源：思科但是傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不符合當前云計算架構(gòu)需要。首先，在三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，接入層和匯聚層的交換機通常使用 STP（Spanning Tree Protocol）

52、協(xié)議，該協(xié)議使得對于一個 VLAN 網(wǎng)絡(luò)，只有一個匯聚層交換機在運行，只有當其出現(xiàn)故障時其他交換機才會被使用。這就浪費了很多傳輸資源，提高了傳輸數(shù)據(jù)的成本。并且該網(wǎng)絡(luò)無法水平擴展，在面對彈性需求的情況下，難以增加計算資源。其次，傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不利于東西向數(shù)據(jù)的傳輸，對于計算機和服務(wù)器四處分布的大型虛擬化數(shù)據(jù)中心，一個服務(wù)器和另一個服務(wù)器間的傳輸則需要經(jīng)過兩個匯聚層交換機和一個核心層交換機，這會產(chǎn)生較大的延遲性甚至阻塞數(shù)據(jù)傳輸。傳統(tǒng)架構(gòu)下，當存在大量東西向流量時，匯聚交換機和核心交換機的壓力會大大增加，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和性能瓶頸集中在了匯聚層和核心層。要支持大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，就必須有性能好、端口密度大的匯

53、聚層核心層設(shè)備，這樣的設(shè)備成本高，不是所有企業(yè)都買得起，且必須在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)時就預先規(guī)劃好網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小時，會造成資源的浪費，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模繼續(xù)擴大時，擴容也比較困難，因而讓企業(yè)陷入了成本和可擴展性的兩難選擇之中。云計算時代，傳統(tǒng)接入、匯聚和核心三層數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以適應數(shù)據(jù)中心東西向流量（數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量）集中趨勢，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平化需求強烈，新型分布式數(shù)據(jù)中心葉脊式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)興起。圖 26：新型數(shù)據(jù)中心演化出與傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)完全不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)資料來源：Arista葉脊架構(gòu)將傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)折疊為兩層，不再有核心層作為南北出口還是折疊回脊層，整體架構(gòu)分為下層的葉層和上層的脊層。脊交換機代替了原來的

54、匯聚層交換機，葉交換機代替了原來的接入層交換機。葉交換機連接到設(shè)備，例如服務(wù)器、防火墻和邊緣路由器。骨干層本質(zhì)上是路由層，即網(wǎng)絡(luò)主干。每個葉交換機都連接到每個脊交換機。所以任何兩個服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)包都只需要經(jīng)過一臺脊交換機和兩臺葉交換機，極大提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。葉脊架構(gòu)具有高橫向擴展性。由于葉脊架構(gòu)二層拓撲結(jié)構(gòu)的簡潔性，葉交換機和脊交換機可以在不影響當前傳輸系統(tǒng)的情況下，極其方便地添加到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，添加一個新的 Spine 交換機，將其連接到每個葉子交換機，超額預訂就可以得到解決。如果要擴充葉交換機上連接的設(shè)備端口，則只需添加一個新的葉交換機并將其連接到每個脊交換機即可。相比大三層的重新組網(wǎng)

55、，葉-脊交換架構(gòu)的快速部署能力大幅提升。圖 27：葉-脊架構(gòu)下核心網(wǎng)被折疊資料來源：思科東西向組網(wǎng)提升了交換機與光模塊用量。東西向組網(wǎng)架構(gòu)帶來的光模塊增量主要來自于葉-脊層的兩兩互聯(lián)。無論是傳統(tǒng)三層、改進三層架構(gòu)（部分廠商如 Facebook 以及國內(nèi)的云計算廠商目前在采取這種架構(gòu)）或葉-脊架構(gòu)下，服務(wù)器和機柜交換機（ToR或 EoR 等）均在一個機柜內(nèi)，距離較短，僅需使用短距離銅纜 DAC 或有源光纜AOC即可實現(xiàn)互聯(lián)，一個機柜服務(wù)器與其交換機的架構(gòu)被稱為一個 POD 組。在這種連接中并不需要可熱插拔光模塊。目前全球的中小型數(shù)據(jù)中心中，服務(wù)器與底層交換機之間普遍采用銅纜+光纖綜合方式連接。區(qū)

56、別點在于新的葉-脊架構(gòu)中，匯聚層和核心層融合為脊層，接入層也不再按照 POD 進行分組，而是通過葉交換機-脊交換機的兩跳之間連接另一臺服務(wù)器。兩層架構(gòu)下，服務(wù)器與底層交換機之間由于流量增大，開始采用光纖連接（100M 之內(nèi)可以使用 AOC，但是如果距離較遠，則會升級為中距離光模塊+單模光纖如 PSM4 光模塊、CWDM4 光模塊）。新架構(gòu)主要的光模塊增量來自于葉-脊交換機之間由多對一互聯(lián)變?yōu)閮蓛苫ヂ?lián)而產(chǎn)生的高端光模塊需求，增長了數(shù)十倍；而低端光模塊需求量相對較少。葉脊架構(gòu)完全需要光纖連接，對高端光模塊（40G/100G）需求量大，其所需高端光模塊數(shù)量是傳統(tǒng)構(gòu)架的數(shù)十倍。圖 28：任意兩臺服務(wù)器

57、均可通過兩臺交換機在兩跳之間互聯(lián)圖 29：FACEBOOK 改良的“胖樹”三層架構(gòu)資料來源：Facebook資料來源：Facebook圖 30：典型的葉-脊組網(wǎng)架構(gòu)圖 31：傳統(tǒng)架構(gòu)與葉-脊架構(gòu)組網(wǎng)模式對比資料來源：arista資料來源：aruba 網(wǎng)絡(luò)葉-脊架構(gòu)下，帶寬不足時，僅需補充 SPINE 交換機來水平擴展帶寬；服務(wù)器數(shù)量擴展時，則僅需增加 LEAF 交換機來擴增并入網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，這使得數(shù)據(jù)中心規(guī)模擴張變得比以往更為輕松簡單，使得下游無需提前規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，不需要在組網(wǎng)的開始就以一個高性能核心網(wǎng)交換機為基礎(chǔ)進行組網(wǎng)。南北向流量可以從 LEAF 節(jié)點出去，也可從 SPINE 節(jié)點出去，東

58、西向流量會分布在多條路徑上；新架構(gòu)對于單個服務(wù)器的計算能力的重要性來說更是削弱。這使得單個交換機與單個服務(wù)器的性能不再是關(guān)鍵，傳統(tǒng)廠商的高性能黑盒機的重要性均被削弱。而光模塊在云計算網(wǎng)絡(luò)設(shè)備當中的價值比重不斷上升，由于端口數(shù)量的上升，以及激光器等芯片上游本身降價彈性小于交換機，根據(jù)光模塊業(yè)內(nèi)廠商測算，100G 時代光模塊已經(jīng)比交換通道更貴，而 400G 光模塊由于價格超過 4 個 100G，價格也高于交換通道，使得光模塊在價值量上已經(jīng)超過了交換機，占到了所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價值量的 60%左右。從市場空間來看，光模塊的價值超過了交換機。（而在利潤貢獻方面仍有不足，因為交換機的核心利潤來源是其網(wǎng)絡(luò)軟件能

59、力，如 Arista 依靠其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能力，即使作為白牌機，毛利率依舊可以達到 40%以上。）圖 32：光模塊成本超過交換機，使得光模塊降價迫在眉睫資料來源：亨通洛克利（2020 年 IMT 大會）當前數(shù)據(jù)中心基本位于 100G 普遍升級完成，向 400G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進的階段。我們對于葉-脊架構(gòu)搭設(shè)成本的測算先根據(jù)較為成熟的 100G 組網(wǎng)進行計算。由于大部分數(shù)據(jù)中心不需要 CLOS 全網(wǎng)絡(luò)，一般符合一定收斂比，這里假定要滿足脊交換機和葉交換機的收斂比為 6:1，服務(wù)器采取 25G 帶寬，ToR 交換機 25G 下行，100G 上行接口；葉交換機采用100G 下行接口，100G 上行接口；脊交換

60、機 100G 下行接口。我們假定單個機柜服務(wù)器 14臺，上聯(lián)一臺 ToR 交換機，48 臺 ToR 交換機上行一臺葉交換機（參考圖 28），機架及相關(guān)散熱、機電費用 15 萬元。不考慮土建影響下，服務(wù)器/交換機/光模塊與光傳輸占比分別為 36.8%/4.9%/5.7%，較為符合華為給出的價值量拆解。400G 網(wǎng)絡(luò)中，葉交換機采用12.8T交換機 ASIC 單芯片，脊交換機采用 25.6T 交換機 ASIC 單芯片，由于交換機與光模塊成本大幅上行，預計兩者價值量占比將顯著上升。表 6：單機柜測算，相關(guān) IT 設(shè)備占比數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）價值占比非 IT 設(shè)備(不包括土建）11515.05