识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 30 专题研究 |计算机 2018 年 04 月 10 日 证券研究报告 本报告联系人：钱砾 021-60750604 qianligf gong Tabl e_Title 计算机行业 数据 中心 投资 加码， 高速 光模块 需求强劲 Table_Aut horHorizontal 分析师： 刘雪峰 S0260514030002 02160750605 gfliuxuefenggf Table_Summary 互联网巨头 设备类资产净增量、在建工程净增量、义务事项等大幅增加，显示短期内数据中心投资加码 迹象 谷歌的 “信息技术资产 ”17 年净增量 为 53 亿美金，亚马逊的 “设备 ”17 年 净增量为 124 亿美元， 17 年净增量均超过了过去两年之和。 Facebook 的 “网络设备 ”净增量， 16 年、 17 年分别为 15 亿和 28 亿美金 ，远超 14 年和 15年 的 7 亿 、 6 亿美金。设备 类 资产 17 年的 大幅增加，显示 了基础 设施投资 加速 的迹象。 谷歌 17 年在建工程总量 105 亿美金，净增 23 亿美元，几乎与过去三年的净增额总和相当。亚马逊 17 年在建工程总量达到 40 亿美元，净 增额达到了 23 亿美元，远超过去 3 年净增额的总和。 Facebook 在建工程量， 经过 16 年、 17 年分别净增 12 亿、 11 亿美元， 在建 工程总量达到 30 亿美元左右。在 建 工程中数据中心相关的 项目 ，中后期会带来服务器、网络设备和光模块的采购。 17 年 Facebook 的一年内 “其他合同承诺 ”金额是 16 年的 2.5 倍； 17 年谷歌的一年内 “采购义务 ”达到了 16 年的 2.4 倍，为 45.5 亿美元。 17 年亚马逊的一年内 “其他承诺 ”为 15.8 亿美元，较 16 年增长了 55%，一年内资本租赁义务金额相对 16 年增长了 56%，达到了 60.8 亿美元。这些义务事项明确或推测与数据中心有关。 数据中心内流量主要分布在集群内而不仅停留在机架内部，集群内 跨机架 通信依赖高速光模块。 Facebook 曾经对其 15 年 1 月某 24 小时内所有内部数据流量进行分析，结果 58%的流量是集群内部的 IP 间通信而非停留在机架内部，而集群内 跨 机架通信一般使用 40G/100G 的 QSFP28 光模块。所有类型的集群中，产生流量最多的是大数据集群，占数据中心 所有 流量的 23.7%。思科预测大数据在全球数据中心内的数据量将从 15年的 25EB 增长到 2020 年的 247 EB，年复合增长率达到 58%，其中 17 年达到 73EB，约为 15 年 3 倍。 数据中心光模块在设备开支中的比例虽然不大，但也足以驱动数据中心客户优化其成本。 AWS 曾经公布其对数据中心的月度费用构成比例的分析，服务器占 57%，网络设备 8%，供电和冷却 18%，电源 13%，其他 4%。 Intel 曾表示光连接在数据中心的网络部分的花费占到了 45%以上。据此我们大致估算出光模块在数据中心设备的一次性投入或者单位时间内的设备成本比例约在 510 个点左右。虽然比例不是很大，但也不容忽视，数据中心运营方有足够的动力对这部分成本进行优化。 风险提示 数 据中心光模块市场 可能 竞争加剧 而 导致毛利率 快速 下滑 的 风险； 新的 高带宽技术或低成本方案 可能提前进入 量产， 若 未提前布局可能导致原 有 竞争优势丧失的风险；数据中心 短期 投资过热 可能 导致供过于求 、后续 投资暂时 放缓 的 风险；美国进入加息周期， 可能因金融 环境变化导致云厂家投资放缓 的 风险；云计算的下游客户 可能由于理念、技术、安全等因素，转移到云端 的 数量 或 节奏不及预期，导致云厂家放缓投资 的 风险。 Table_Report 相关研究 ： 计算机行业 :从 AAOI 的快速增长看数据中心光模块市场 计算机行业 :国内光模块厂商受益行业持续向好，硅光子技术推进加速 2017-07-28 2017-05-25 计算机行业 :数据中心与通信 IT 化发展前景下的光模块产业 2017-03-10 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 30 专题研究 |计算机 目录索引 投资要点 . 5 互联网、云计算势头良好，基础设施投资提速 预期强烈 . 6 互联网公司巨头持续增长，基础设施投资环境稳定 . 6 云计算细分领域业绩表现突出，战略投资价值凸显 . 8 云计算现有站点分布和未来布局 . 9 设备类资产增速加快 . 13 在建工程量增加，后劲十足 . 17 次年义务事项增加 ， 短期设备投资额增长较为确定 . 19 从数据中心的运营数据看光模块需求 . 23 集群业务 类型对流量分布和网络带宽设计影响 . 23 数据中心设备花费中光 模块的大致占比估算 . 25 风险 提示 . 29 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 30 专题研究 |计算机 图表索引 图 1：亚马逊近 5 年营收 . 6 图 2：谷歌近 5 年营收 . 6 图 3： Facebook 近 5 年营收 . 7 图 4：阿里巴巴近 5 年营收 . 7 图 5：部分互联网巨头近 5 年营收对比（亿美元） . 7 图 6： AWS 近 5 年营收 . 8 图 7：阿里云近 5 年营收 . 8 图 8：微软 Azure 同比增长数据 . 8 图 9： AWS 区域和可用区情况 . 9 图 10： AWS 每年推出的区域数量 . 10 图 11： AWS 每年推出的区域包含的可用区数量 . 10 图 12： Google Cloud Platform 区域和可用区分布 . 11 图 13：微软 Azure 区域分布 . 11 图 14：阿里云区域和可用区分布 . 12 图 15：阿里云每年推出的区域数量 . 12 图 16：谷歌 ”信息技术资产 ”总量 . 13 图 17：谷歌 ”信息技术资产 ”净增量 . 13 图 18：谷歌 ”信息技术资产 ”新增量估计 . 14 图 19：亚马逊 ”设备 ”总量 . 14 图 20：亚马逊 ”设备 ”净增量 . 14 图 21：亚马逊 AWS 之外业务营收 . 15 图 22：亚马逊 ”设备 ” 新增量估计 . 15 图 23： Facebook”网络设备 ”总量 . 15 图 24： Facebook”网络设备 ”净增量 . 15 图 34： Facebook”网络设备 ” 新增量估计 . 16 图 26：谷歌、亚马逊、 Facebook 设备资产（亿美元） . 16 图 27：谷歌、亚马逊、 Facebook 设备净增（亿美元） . 16 图 28：谷歌、亚马逊、 Facebook 设备资产新增估计（亿美元） . 16 图 29：谷歌在建工程总量 . 17 图 30：谷歌在建工程净增量 . 17 图 31：亚马逊在建工程总量 . 18 图 32：亚马逊在建工程净增量 . 18 图 33： Facebook 在建工程总量 . 18 图 34： Facebook 在建工程净增量 . 18 图 35：谷歌、亚马逊、 Facebook 在建工程量 (亿美元 ) . 19 图 36：谷歌、亚马逊、 Facebook 在建工程净增 (亿美元 ) . 19 图 37： Facebook 一年内 “其他合同承诺 ” . 19 图 38：谷歌一年内 “采购义务 ” . 20 图 39：亚马逊资本租赁义务本金偿付额和资本开支比例 . 21 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 30 专题研究 |计算机 图 40：亚马逊资本租赁义务预期和实际偿付额关系 . 21 图 41：亚马逊一年内 “其他承诺 ” . 22 图 42：亚马逊一年内 “资本租赁义务 ” . 22 图 43： Facebook 的内外流量增长规律 . 23 图 44：思科对数据中心所存数据中大数据（如 hadoop）容量的预测 . 24 图 45：数据中心月度费用构成原始 . 26 图 46：数据中心设备初始投入估计 . 27 图 47：数据中心设备初始投入估计（光模块偏高假设） . 27 图 48：数据中心设备初始投入估计（光模块偏低假设） . 27 图 53：数据中心单位时间费用估计（光模块偏高假设） . 28 图 54：数据中心单位时间费用估计（光模块偏低假设） . 28 表 1： Facebook 流量分类统计 . 23 表 2： Facebook 流量分类统计（统一转换为总流量占比） . 25 表 3：流经各部分网络流量推算 . 25 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 30 专题研究 |计算机 投资要点 云计算 IaaS 主要公司整体运营及云计算细分领域 势头良好 ， 为云计算持续加大投资 打下 良好基础 。 17 年 互联网巨头设备类资产净增量、在建工程净增量、义务事项等大幅增加，显示短期内数据中心投资加码， 光模块下游景气度高。 AWS已经公布 2018年开通 或即将开通 的区域（ Region）和可用区（ Availability Zone）数量超过 17年的 2倍，是历史上的三个开通高峰年份之一 。 阿里云近年开通的区域主要在海外。 谷歌的“信息技术资产” 17年净增量为 53亿美金，亚马逊的“设备” 17年净增量为 124亿美元， 17年净增量均超过了过去两年之和。 Facebook的“网络设备”净增量， 16年、 17年分别为 15亿和 28亿美金，远超 14年和 15年的7亿、 6亿美金。设备资产 大幅增加显示了 基础设施 投资加速 迹象。 谷歌 17年在建工程总量 105亿美金，净增 23亿美元，几乎与过去三年的净增额总和相当。亚马逊 17年在建工程总量达到 40亿美元，净增额达到了 23亿美元，远超过去 3年净增额的总和。 Facebook 在建工程量， 经过 16年、17年分别净增 12亿、 11亿美元，在建工程总量达到 30亿美元左右。在建工程中 数据中心相关的项目，后期会带来服务器、网络设备和光模块的采购。 17年 Facebook的一年内 “其他合同承诺 ”金额是 16年的 2.5倍； 17年谷歌的一年内 “采购义务 ”达到了 16年的 2.4倍，为 45.5亿美元。 17年亚马逊的一年内 “其他承诺 ”为 15.8亿美元，较 16年增长了 55%，一年内资本租赁义务金额相对 16年增长了 56%，达到了 60.8亿美元。这些义务事项明确或推测与数据中心有关。 且一年内义务事项与光模块等技术、价格变化快的产品合同关联更大。 数据中心流量分布特征与集群业务类型相关 ， 且集群内流量远大于机架内流 量 ，促使高速光模块需求增长 。 Facebook曾经对 15年 1月某 24小时内所有内部数据流量进行分析， 58%的流量是集群内部的 IP间通信而非停留在机架内部， 跨机架 通信 一般 要 使用 40G/100G的 QSFP28光模块。 所有 集群 类型 中 产生流量最多的是大数据集群，占 数据中心所有 流量的 23.7%，且据思科预测 大数据在全球数据中心内的数据量 ， 17年将达 15年的 3倍， 2020年将达 15年的 10倍 。 AWS曾 公布其对数据中心的月度费用构成比例的 大致 分析，服务器 占 57%， 网络设备 8%，供电和冷却 18%，电源 13%，其他 4%。 Intel曾表示光连接在数据中心 网络部分的花费占到了 45%以上。考虑不同设备折旧年限 及 其他影响因素，大致估算光模块在数据中心设备的 初始 投入或 单位时间内设备费用成本中约占510个点 左右 ， 这个比例应 使 数据中心运营方有足够的 成本优化 动力。 风险提示： 数据中心光模块市场可能竞争加剧而导致毛利率快速下滑的风险；新的高带宽技术或低成本方案可能提前进入量产，若未提前布局可能导致原有竞争优势丧失的风险；数据中心短期投资过热可能导致供过于求、后续投资暂时放缓的风险；美国进入加息周期，可能因金融环境变化导致云厂家投资放缓的风险；云计算的下游客户可能由于理念、技术、安全等因素，转移到云端的数量或节奏不及预期，导致云厂家放缓投资的风险。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 30 专题研究 |计算机 互 联网、云计算势头良好 ，基础设施投资提速 预期强烈 互联网公司 巨头持续增长，基础设施投资环境稳定 云计算 IaaS业务在初始投入期还没有 形成足够的用户规模时，往往较难盈利，比如 AWS早期度过了漫长的战略投资期，是一项对公司整体实力要求较高的业务。目前全球主流的云计算服务商，都拥有非常强劲的主营业务，来支撑 IaaS业务的持续投资和发展。 从各公司发布的 业绩报告来看，全球主的几大 互联网公司均保持了良好的增长态势。 亚马逊 2017年营收同比增长 31%，达到 1779亿美元，略快于 2016年的同比增长27%。同时其 20152017年三年间 CAGR为 29%，快于其 2013-2017年五年间CAGR的 24%。 谷歌 2017年营收增长 23%，达到 1109亿美元，同样快于 2016年的 20%。其20152017年三年间 CAGR为 22%，相较于 2013-2017年五年间 CAGR的 17%，也有一定的提速。 Facebook2017年营收为 407亿美元，增长率为 47%，略低于前一年的 54%，但是增速依然维持在高位。同时其 20152017年三年间 CAGR和 2013-2017年五年间 CAGR均为 51%。 阿里巴巴通过分季度营收累加得出的年度营收，在 2017年增长了 59%，明显高于 2016年 43%的增速。其 20152017年三年间 CAGR为 51%，而 2013-2017年五年间 CAGR的 44%，近三年增速同样加快。 从营收来看，互联网巨头近三年间的增速都高于过去 5年间增速或者至少持平，显示了加速增长的态势。这些互联网光模块的主要客户，主营业务发展状况均呈现良好态势，具备进行基础设施投资扩张的能力和意愿。 图 1：亚马逊近 5年营收 图 2： 谷歌近 5年营收 数据来源： wind，公司年报，广发证券发展研究中心 数据来源： wind，公司年报，广发证券发展研究中心 0%5%10%15%20%25%30%35%05001,0001,5002,0002013 2014 2015 2016 2017营收（亿美元） YoY0%5%10%15%20%25%02004006008001,0001,2002013 2014 2015 2016 2017营收（亿美元） YoY 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 30 专题研究 |计算机 图 3： Facebook近 5年营收 图 4： 阿里巴巴近 5年营收 数据来源： wind，公司年报，广发证券发展研究中心 数据来源： wind，公司年报、季报，广发证券发展研究中心 将这几家公司的近 5年营收放在一起进行对比，如下表所示。 图 5： 部分互联网巨头近 5年营收对比（亿美元） 数据来源： wind， 公司年报 ， 季报 ， 广发证券发展研究中心 其中亚马逊营收规模最大，其遍布全球的 电商 业务离不开数据中心的支撑。 而Google作为全球最大的搜索引擎 ， Facebook作为全球访问量最大的社交网络， 其用户访问和后台数据分析流量的增长，均需要提高基础设施进行支撑。 阿里巴巴作为中国最大的电商平台， 需要 足够的基础设施 支 撑 自己的电商业务，尤其是类似双十一活动 的 高并发访问 也对 基础设施 提出了很高的要求 。 除了传统业务增长的需要，亚马逊、谷歌、阿里均有发展自己的云计算业务。然而，到 2017年末为止， 作为全球最大的公有云 AWS， 营收 也 为 仅为 亚马逊整体营收的 1/10左右 ,而阿里云 得 营收仅为阿里巴巴营收的 1/20左右。 因此，互联网公司发展云计算业务的基础设施的投入，也离不开公司传统业务的补贴和支撑。 公司整体基本面的稳定向上 ， 为各大互联网公司 进一步投资 基础设施提供了 足够的信心和 良好投资环境。 0%10%20%30%40%50%60%70%01002003004005002013 2014 2015 2016 2017营收（亿美元） YoY0%10%20%30%40%50%60%70%0501001502002503003504002013 2014 2015 2016 2017营收（亿美元） YoY02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002,000亚马逊 谷歌 Facebook 阿里 2013 2014 2015 2016 2017 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 30 专题研究 |计算机 云计算 细分领域 业绩 表现突出 ，战略投资价值凸显 而从云计算细分领域的发展态势来看 ，经过前期的技术沉淀和市场培育，走上了快速发展通道，其投资价值也越来越为各大厂商所重视。 从 亚马逊和阿里 单独剥离 统计 的云计算 业务 AWS和阿里云的 营收来看， 其公有云 IaaS（ Infrastructure as a Service，基础设施即服务） 业务均取得了 较为 亮眼的成绩。 图 6： AWS近 5年营收 图 7： 阿里云近 5年营收 数据来源： wind，公司年报，广发证券发展研究中心 数据来源： wind，公司年报、季报，广发证券发展研究中心 AWS作为目前全球最大的 公有云 IaaS厂商， 2017年营收为 175亿美金，同比增长 43%。 AWS过去 5年间实现了持续的高速增长 ,年度增速维持在 43%70%的区间内。近五年的 CAGR达到 54%。 国内最大的 公 有云 IaaS服务商 阿里云 ,2017年营收为 17亿美元，增长 101%。过去 5年间 年度 增速维持在 52%124%区间内 ， 近五年 间的 CAGR达到 94%。 近三年 间 的 CAGR更是达到 113%。 虽然总营收体量暂时和亚马逊还无法相比，但是其增长速度更快。 从营收规模上看，阿里云目前只有 AWS的 1/10左右，和 AWS存在巨大差距的同时，也说明还有很大的成长空间 。中国作为一个互联网大国，人口众多、互联网产业繁荣，云计算市场的发展空间非常具有想象力，相应的网络 设备 、高端光模块 的 市场 也有巨大的成长空间。 图 8：微软 Azure同比增长数据 数据来源：公司年报、季报，广发证券发展研究中心 0%10%20%30%40%50%60%70%80%0501001502002013 2014 2015 2016 2017营收（亿美元） YoY0%20%40%60%80%100%120%140%051015202013 2014 2015 2016 2017营收（亿美元） YoY0%20%40%60%80%100%120%140% 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 30 专题研究 |计算机 微软 Azure虽然没有公布具体的营收数据，但是最近 2年内公布的季报和年报中，提到 Azure营收同比增长，均在 100%左右。 谷歌在 2017年 Q4业绩公布后，透露 Google Cloud（包括 Google Cloud Platform和 G Suite）已经是单季度营收超过 10亿美元的业务。 主流 公有云 营收 的高速成长， 充分 反映了 当前公有 云计算业务 的火热，而一个高速增长中的市场，无疑会吸引 上述 公司进一步加大战略投资。 除了上述主流云计算厂家，良好的行业态势也吸引腾讯、华为等公司逐步加码云计算。 云计算现有站点分布和未来布局 我们再 观察各个 云厂家的站点布局 情况 。 因站点及可用区 数量等相关信息相关公司会随时进行更新， 我们下述分析的信息数据均以截至 2018年 4月 3日为准。 AWS作为全球最大的公有云，目前在全球拥有 19个运营中的区域 （ Region） ，共 54个可用区 （ Availability Zone） （ 其中一个可用区是在 18年 2月 至 4月初之间增加的 ） ，每个可用区有 1个或者多个数据中心，每个数据中心基本上有 5万台以上的服务器，通常会超过 8万台服务器。 图 9： AWS区域和可用区情况 数据来源： AWS、广发证券发展研究中心 除了已经开通的 站点， AWS 宣布计划在 巴林 （ 2017年公布，预计 2019年开通，有 3个可用区） 中国香港特别行政区 （ 2017年公布，预计 2018年开通） 瑞典 （ 2017年公布，预计 2018年开通） 美国第二个 AWS GovCloud （ 2017年公布，预计 2018年开通） 这四个新的地区中扩展 12 个新的可用区。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 30 专题研究 |计算机 这样看来 ， 2018年亚马逊还将 至少 开通 3个新的区域和 9个可用区。加上 2018年已经开通的大阪区域（ 1个可用区） 和美西政府区域增加的 1个可用区 ， 2018年亚马逊预计 至少 开通 4个区域和 11个可用区，也达到了一个历史高位，区域和可用区数量 达到或 超过 2017年的 2倍。 将 AWS目前 已经 公布 的区域和可用区数量按年份划分进行统计，如下表所示 ，可以看到 2011年 、 2016年 、 2018年这三个 开通高峰期 。 其中 2011年 是云计算开始走向成熟的一年，开通数量激增。 2016年的开通高峰，对于 2015年没有开通新的区域有一定的弥补效应 （比方建设延期导致到 16年集中开通） 。 从已经公布的信息来看， 2018年也 将 是 AWS开通站点的一个大年 。 2019年是否会保持 2018年的开通数量，还是有所下降，可以根据 2018年AWS的站点公布情况作进一步跟踪。 图 10： AWS每年推出的区域数量 图 11： AWS每年推出的区域包含的可用区数量 数据来源： AWS、 广发证券发展研究中心 数据来源： AWS、广发证券发展研究中心 2018年和 2019年即将开通的 4个区域，都是在 2017年公布出来的， AWS新站点从公布到正式开通时间，基本在一年到两年左右。而光模块的采购交付，一般需在站点基建完成，电气和散热设备到位之后，集成调试之前，属于项目的中后期阶段。这样看来， 18年亚马逊的光模块采购需求也会明显多于 2017年，而且新建的数据中心，高速模块更多将以 100G模块替代 40G模块。 谷歌的 IaaS服务 GCP（ Google Cloud Platform），目前拥有全球 15个 区域（ Region） 共有 45个地区 （ Zone） ）（其中在 18年 2月至 4月初之间增加 了一个地区 ） 。这里需要注意的是，各厂家的区域和可用区的规模并不一定相同，因此不能简单用可用区数量来比较几个厂家的数据中心规模 。 GCP即将开通的还有 ： 洛杉矶 （含 3个地区） 芬兰 (2016年公布 ，含 3个地区 )、 中国香港 （ 2017年公布， 预计 2018年开通，含 3个地区） 、 0123456已开通 预计开通 02468101214已开通 预计开通 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 11 / 30 专题研究 |计算机 大阪 （ 2018年公布， 预计 2019年开通，含 3个地区） 即将开通的将有 4个区域 、 12个地区， 说明谷歌 也还有大量的数据中心在建设中。 图 12： Google Cloud Platform区域和可用区 分布 数据来源： Google GCP官网 、广发证券发展研究中心 目前 ， 微软 Azure云服务 全球有 42个已开通区域和 8个即将开通区域 ， 其