2023年优刻得研究报告 中立IaaS提供商

  • 来源:华安证券
  • 发布时间:2023/04/17
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优刻得(688158)研究报告:IaaS与IDC高耦合,AI算力云化乘风起.pdf

优刻得(688158)研究报告:IaaS与IDC高耦合,AI算力云化乘风起。公司乌兰察布、上海青浦两大数据中心已进入上架率拉升、回报快速兑现的投产期。乌兰察布IDC位于“东数西算”产业集群内,享受优质的气候条件和电价优惠。上海青浦IDC则临近一线城市,延时低、资源稀缺性高等优势。目前公司IDC已经部署一定数量的A100、V100等高性能GPU。与此同时,公司和国内GPU芯片企业沐曦达成战略合作,共同推进高性能GPU芯片在云计算和智慧城市等多种场景的应用。数据显示,ChatGPT的总算力消耗约为3640PF-days,而一个总投资30亿元的数据中心能够支撑约500p算力需...

1、优刻得:中立IaaS提供商

公司主要通过公有云、私有云、混合云三种模式,为客户提供计算、网络、存储等 IaaS 和 PaaS 产品,此外还涉及大数据和人工智能产品的开发和服务。 公有云:客户可按照需求选择 CPU、存储、带宽、GPU 规模,按需付费完成云端 服务器和计算单元部署,优刻得提供基本的软硬件和基础架构的搭建与维护,帮助客户 节省购买、管理、维护本地硬件及应用程序的昂贵成本。用户侧,可以直接通过web和 API 进行访问服务和账户管理。 私有云:专门为某一客户搭建,服务和基础架构在私有网络进行维护,软硬件专供 客户使用,物理上可以在客户所在地现场,也可以交付第三方进行托管。 混合云:将公有云和私有云进行无缝衔接,帮助客户在公有云上完成基本和非敏感 性计算,在私有云上部署关键应用和重要数据。

虚拟化技术加持,高度细分服务产品。在底层硬件的基础之上,对核心、内存、硬 盘等计算资源进行高度细分,在一台服务器上运行多个逻辑计算器,对应多个不同的操 作系统,在互不干扰运行的前提下,实现计算资源的动态分配和高效利用。 灵活快速部署+热迁移管理,凸显“小而美”比较优势。相比大型 IaaS 供应商提供 的云计算产品,公司能够帮助客户快速建立服务单元并灵活匹配客户的规格要求。热迁 移和热管理技术保证了公司客户在变更云服务需求时能够快速、便捷地完成操作。

公司作为国内领先的云计算服务商,主要从事以自主研发并提供计算、存储、网络 等企业必需的基础 IT 架构为核心的云计算服务。公司的发展历程可分为三个阶段:1) 业务初创阶段:公司成立于 2012 年,公司产品 UCloud 云平台于同年 7 月正式上线; 2013 年,开放运营华北数据中心,并获得 DCM、贝塔斯曼的 A 轮投资;2014 年成为 首批通过工信部可信云认证的云服务企业,并获工信部 IDC/ISP 业务牌照。

2)积累开 拓阶段: 2016 年与 Mirantis 合资成立子公司 UMCloud,进军国内私有云市场;2017 年,确定 “CBA”战略,完成对 UMCloud 的外资股份收购;2018 年完成海外 15 个地 区的数据中心布局,全面推进出海战略;3)高速发展阶段:2020 年正式登陆科创板, 成为中国云计算第一股;2021 年,乌兰察布云计算中心一期建成并正式商用 3 月成立 控股子公司优云智联,在青岛打造全国工业互联网总部基地;2023年,1月上海云基地 一期建成,交付商用。

股权结构集中稳定,子公司分工明确。目前公司实际控制人为季昕华、莫显峰、华 琨三人。除季昕华外,其他股东拥有股份相对均匀,其中主要的股东还包括两位自然人 股东与 7 位企业股东。 公司董事长季昕华,复旦大学软件工程专业硕士,于 2012 作为共同创始人筹办优 刻得有限;2012 年 3 月至 2018 年 7 月,担任优刻得有限首席执行官兼总经理,并先后 任优刻得有限执行董事、董事长;现任优刻得董事长、首席执行官兼总裁,同时也是企 业第一大股东。莫显峰目前担任优刻得董事,核心技术人员,CTO 职务,曾担任华为技术 有限公司高级研发工程师以及腾讯担任架构平台部技术总监。华琨现任优刻得科技股份 有限公司薪酬与考核委员会委员,董事以及首席运营官,曾担任腾讯科技(深圳)有限 公司互联网运营部运维总监、云平台部运营总监。

业务规模快速扩张,2022 疫情扰动下砥砺前行。公司营业收入 2018 至 2021 年 CAGR 为 35%,于 2021 年增长至 29.01,主要原因系公司在战略上会所扩张,跟随行 业大势不断增加云服务体量。利润侧,由于 IaaS 企业本身对服务器及机房建设存在大 量投资需求,叠加行业头部企业开启价格战,优刻得等第二梯队的竞争参与者面临较大 的盈利压力,因此公司近年来归母净利利润为负数。

拆分公司业务结构和毛利率可以看出,公司公有云业务规模持续上升,但受制于市 场竞争烈度加剧,毛利率从 2018 年的 39.5%快速滑落至 2021 年的-0.1%。但与此同 时,更加定制化、保密性的私有云和混合云则保持相对较高的毛利率水平,私有云 18.7%,混合云 11.1%(2021 年)。公司也正致力于扩大混合云和私有云的业务比重, 逐渐适应激烈的竞争环境。

2、云计算行业快速发展,成长空间广阔

2.1、云计算市场规模不断扩大,中国市场增速高于全球

云计算是一种按使用量付费的模式。根据美国国家标准与技术研究院(NIST)的 定义,云计算是一种按使用量付费的模式。在该模式下,用户通过与服务提供商的少量 交互,即可随时随地便捷地通过网络访问进入可配置地计算资源共享池,根据需求调用 网络、服务器、存储、应用软件和服务等各种资源。

云计算市场规模快速扩大,中国云计算市场规模复合增速高于全球。从市场规模来 看,根据中国信通院发布的《2022 年云计算白皮书》,2017 至 2021 年全球云计算市场 规模由 1467 亿美元增长至 3307 亿美元,年复合增长率达 22.5%; 中国云计算市场规 模由 2017 年的 692 亿元增长至 2021 年的 3229 亿元,年复合增长率为 47.0%,高于全 球增速。展望未来,中国云计算市场规模有望在政策以及数字化转型的助推下进一步扩 大。

2.2、国内公有云市场快速发展,占云计算市场主导地位

按照部署模式划分,云计算可分为公有云、私有云与混合云三类。其中,公有云以 供应商提供服务地方式进行交付,在成本、可扩展性方面优势明显;私有云以供应商提 供软硬件产品地方式进行交付,安全性、隐私性较好;混合云的用户同时使用公有云和 私有云的模式。目前中国云计算市场以公有云为主,且公有云市场规模增速较快。根据中国信通院 的统计,2017 至 2021 年中国公有云在云计算市场规模中的占比不断上升,2021 年公 有云市场规模为 2181 亿元,占比达到 68%。私有云市场规模慢于公有云,2021 年的 规模为 1048 亿元,同比增长 29%。

2.3、公有云全球以SaaS为主,国内处于IaaS建设阶段

按照服务模式,云计算可分为 IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)及 SaaS(软件即服务)。 IaaS(基础设施即服务):云服务商搭建和运营 IT 基础设施(包括机房、网络、磁 盘柜、服务器等),以服务的形式向客户提供计算、存储、网络等基础计算资源,用户 可以在这些基础 IT 资源上进行操作系统、应用程序等软件。IaaS 在成本方面优势明显, 且用户可根据需求调整资源使用量并按量付费。 PaaS(平台即服务):云服务商在底层IT资源的基础上搭建和运维软件开发平台, 向客户提供丰富的应用开发工具、应用开发环境、以及应用托管、运维等服务。PaaS 使得开发者能够便捷地获取各类成熟的软件开发、测试、运维工具,从肉体简化开发流 程、减少重复性的工作;企业业可以通过 PaaS 实现 SaaS 的集成,实现数据互联互通。

SaaS(软件即服务):云服务商在云端开发应用或将现有软件迁移上云,以订阅模 式向客户提供应用程序。用户在定于云服务商的软件服务之后,通过云终端设备接入网 络,然后通过网页浏览或编程接口直接使用这些软件。SaaS 模式一方面降低了软件使 用的技术门槛,用户无需管理底层 IT 基础设施,也无需开发和运维,而是直接使用软 件;另一方面也改变了软件的购买模式,由传统的使用前一次性付费更改为定期订阅模 式,并可以使用一个许可证在不同的终端设备上登录使用,极大的减少了软件使用的前 期投资。

全球公有云以 SaaS 为主,中国目前以 IaaS 为主。全球市场,2017 至 2021 年全 球公有云市场以 SaaS 为主,2021 年 SaaS 占比达 46%;中国市场,2016 至 2021 年 中国公有云市场以 IaaS 为主,目前已由 2016 年的 51%增长至 2021 年的 74%。

2.4、公有云IaaS市场竞争激烈,市场集中度不断提高

公有云市场竞争激烈,2018 至 2021 年中国公有云 IaaS 市场 CR5 不断提升,2021 年达 77.9%。当前,国内公有云市场竞争激烈,行业头部厂商如阿里云、天翼云、腾讯 云、华为云、移动云等,依靠全面的产品布局、雄厚的资金实力和规模效应带来的低成 本进行市场扩张,已取得市场优势地位。根据中国信通院的统计,2021 年中国公有云 IaaS 市场 CR5 为 77.9%,其中,阿里云以 34.3%的市场份额位居第一,天翼云、华为 云次之。

2018 至 2021 年国公有云 IaaS 市场 CR5 均在 70%以上。中国公有云 IaaS 较高的 市场集中度表明,作为典型的技术密集型、资金密集型产业,中国公有云 IaaS 市场竞 争的重点从新老玩家的较量转变为当前领先参与者之间的博弈。其中,Top5 厂商凭借 兼具深度及广度的云产品类型,以及覆盖广泛的行业客户资源,提早确立了可观的市场 空间,而排名 6-10 位的玩家也通过“术业有专攻”的方式,通过准确的市场定位,发 力所在优势行业,确立了差异化竞争优势。

3、高研发投入铸就高产品性能,中立市场定位优势凸显

3.1、持续加大研发投入,产品性能不断提升

持续加大研发投入,研发费用率呈上升态势。研发费用方面,2018 至 2021 年,公 司研发支出由 1.6 亿元增长至 3.3 亿元,2022H1 公司研发支出为 1.7 亿元,研发费用率 达 16%;研发人员方面,公司持续加大研发人员的投入,2018 年至今,研发人员在公 司总人数中的占比始终在 40%以上。我们认为,持续的研发投入有望铸就公司的技术 实力,助力公司长远发展。中立的第三方云计算服务商,通过公有云、私有云、混合云三种模式为用户提供服 务。公司是国内领先的中立第三方云计算服务商,致力于为客户打造一个安全、可信赖 的云计算服务平台,是通过可信云服务认证的首批企业之一。成立以来,公司恪守中立 的原则,自主研发并提供计算、网络、存储等 IaaS 和基础 PaaS 产品,以及大数据、 人工智能等产品,通过公有云、私有云和混合云三种模式为用户提供服务。

公有云。公有云是指云计算服务商作为服务提供商通过公共互联网提供的一类计算服务,面 向希望使用或购买的任何人,公有云产品可以按需出售,允许客户仅根据 CPU、存储 或带宽使用量支付费用。公司提供的公有云产品包括计算、网络、存储、数据库、数据 分析、云分发、云安全等类别,以移动互联、互动娱乐、企业服务等互联网客户为主, 也有教育、金融、零售、制造、政府、智能制造等传统行业的企业客户。

私有云。私有云是一种云计算服务商为特定用户部署 IT 基础设施并提供服务的云计算部署 模式。与传统 IT 架构相比,私有云具有云计算的一般特征,即用户自助服务、资源伸 缩性和弹性高。公司私有云核心产品包括 UMOS、UMstor、MCP、专有云服务及容器 等。公司私有云产品的基础架构主要基于 OpenStack 开源代码,能有效解决企业面临 的开发应用架构快速变化的难题,帮助其上云,公司私有云业务的主要客户为金融机构、 大型央企、电信运营商、政府机构及零售业等传统企业。

混合云。混合云是一种云计算环境,通过允许在公有云和客户私有云之间共享数据和应用程 序将两种云组合起来。当计算和处理需求波动时,混合计算使企业能够将其本地基础架 构无缝扩展到公有云,而无需授予云计算服务商访问其整个数据的权限。混合云有效地 整合了公有云和客户自由环境或者私有云资源,通过“公有云+私有部署+专线网络”地方式为用户提供解决方案,兼具两种产品的特点,可有效满足用户的特定需求。金融、 政府等行业监管及合规要求特殊的机构较为适合混合云。

公司的混合云产品主要由机柜托管、定制化物理机、VPN 网关、外网、内网、云 互通服务、运维服务等多种产品模块组成。 UCloud 最新一代“快杰”云主机在计算性能、网络性能和存储性方面有较大提升。 具体来看:1)计算性能方面,“快杰”云主机搭载 Intel 最新一代 Cascade Lake(V6) CPU,整体计算性能与前代云主机相比提升 16%。

2)网络性能方面,“快杰”云主机 将底层数据中心网络环境从 10G 升级到了 25G;内网带宽提升 2.5 倍,内网包量提升 超过 10 倍、最高可达 1000 万 PPS;外网带宽提升 10 倍,最大可支持 10Gb;外网包 量提升 4 倍,达到 300 万 PPS。3)存储性能方面,“快杰”云主机的底层存储采用最 新的 NVMe SSD 磁盘,使用高性能 RDMA(远程直接数据存取)作为后端存储的通信 协议,实现远端存储卸载到硬件,使得云盘的延迟降低到 0.1 毫秒,体验几乎和本地盘 一致,高并发下依然保持低时延。同时,配合 25G 底层物理网络,随机读写性能达到 最佳,实现 120 万 IOPS。

3.2、中立的市场定位,以技术和服务赢得客户信赖

中立的云计算服务商。公司专注于云计算领域,不从事下游客户的业务,不会与客 户发生业务上的竞争,定位为中立的云计算服务商,以技术和服务赢得客户信赖。 公司客户较为分散,以移动互联、互动娱乐、企业服务等互联网客户为主,也包括 教育、金融、零售、制造、政府、智能制造等传统行业的企业客户。具体来看,主要分 为三类:1)头部互联网公司,公司可作为第二或第三大供应商,满足客户多云管理、 灾备等需求;2)与行业巨头存在业务竞争关系的行业,比如电商、新零售、社交、消 费电子等,公司可以充分利用中立定位优势,客户的业务、数据在私密性方面能得到较 高的保障;3)地市级政府,公司提供数字化转型的产品和解决方案,如安全屋并提供 运营能力。

以客户为先,能够快速响应。公司为用户提供“7×24 小时技术团队在线、90 秒 快速响应、5 分钟工单回复” 服务,通过前端业务部门“客户经理、架构师、服务经理” 铁三角组合,以及后端技术支持部门一对一工程师支持服务,形成了一套完整的客户服 务体系,在业内形成了良好的口碑。与同领域其他公司(主要为大型企业集团下属子公 司或者业务部门)相比,公司更加注重以客户为先,响应客户需求的速度更快,提供灵 活且定制化的服务。

3、布局IDC建设,AI算力需求激增或迎新机遇

投建 IDC 项目,由 IaaS 云服务提供商向算力基建进行产业延申。从产业链角度来 看,云计算始终建立在以数据中心、网络设施、整机等核心硬件的基础之上,为下游提 供丰富的应用软件和网络服务。公司在主营业务云服务的基础上,着手投资、开拓上游 IDC 建设。从企业战略角度,我们认为能够此举能为公司带来以下正面影响: 1)有效降低公司计算资源租赁成本,加速规模效应形成; 2)形成云服务和硬件设施的产业合力,提高产品附加值; 3)积累 IDC 建设经验,突围云计算行业竞争困境; 4)IDC 产品和云业务互为拓客渠道,提高公司业务渗透力; 5)自有机房大幅提升公司的定制化服务能力,即公司可根据客户的需求,进行数 据中心定制,包括架构等级、机柜规格、电力要求、交付时间等,还包括传输出口、综 合布线和 IT 运维等增值服务器的定制需求。

目前公司主要在建和在运营的 IDC 项目为内蒙古乌兰察布市集宁区优刻得数据中心 和优刻得青浦数据中心项目,项目归纳分析如下: 内蒙古乌兰察布市集宁区优刻得数据中心项目是公司紧贴国家“东数西算”政策所 自建的西部数据中心,位于内蒙古国家算力网络枢纽节点集宁大数据产业园,采用 T3+ 标准建设,符合国际 A 级数据中心标准。该项目共 5 栋数据中心楼和 1 栋综合办公楼, 总计容纳六千余个机柜,可满足不同行业、多样化的弹性部署需求。项目分为五期进行 建设,总投资金额 48 亿元,其中一期和二期投入约 15 亿元,前两年为建设期,第三年 开始投产运营和建设同步进行,收入逐年增加,预计每年收入在 1.5 亿元至 14 亿元之 间。第四年开始规模化盈利,盈利规模将逐年上升。从建设进度来看,项目于 2018 年 7 月开工,一期已于 2021 年 9 月正式商用。

乌兰察布云基地拥有地理位置和气候的双重优势。因其距离北京直线距离仅 300 公 里,可享受高速低延的品质网络,双路入京链路时延低至 5ms;毗邻大同、准格尔等主 要产煤区,风电和煤电资源充沛,相比北上广深电价更加低廉;同时乌兰察布云基地常 年恒温,低温自然制冷、能源效率指标 PUE<1.3,可大幅降低了数据中心的用电成本, 有效避免限电风险。

上海青浦数据中心方面,项目于2020年 8月开工,全部建成后合计可以容纳 5,000 个机柜,分两期建设,其中:1)1-3 年建设第一期,合计容纳 3,000 个机柜,使用定 增募集资金进行募投项目的部分建设投入;2)之后进行第二期建设,合计容纳 2,000 个机柜,资金全部由公司自筹。 目前首批客户已于 2023 年 1 月上架,正处于客户陆续签约,上架率快速爬坡阶段。该项目占据长三角边优质地理和网络资源, 位于长三角数据枢纽的核心城市之一, 上海市。随着上海市对能耗指标、工业用地规划的收紧,在建和已建成项目的算力资源 稀缺性将得到进一步验证。从需求侧看,上海市目前在用数据中心机架数量尚存在明显 缺口,这将有效保证相关项目的上架率达到预期目标。

赛道成长稳健高速,2023 年有望迎来增速拐点。从市场具体表现来看,2017 至 2021 年我国数据中心市场规模 CAGR 为 30.2%,增速走势总体稳健。2022 年疫情反复 导致部分项目实施受阻,且半导体供给端影响相对显著,市场增速承压。我们认为,未 来一到两年内该市场有望叠加压力释放效应,展现出超预期表现。

围绕电力的建设成本占比最高,配电设施改造能够在一定程度上降低成本。从成本 拆解来看,电力相关成本包括但不限于柴油发电机、电力用户站、UPS、配电柜等合计 占总成本(非 IT 部分)的 69%,是项目建设成本和未来受益空间的关键影响因素。 优刻得上海云基地设计和建设过程中,采用了自然冷却、间接蒸发冷柜却、余热回 收供暖、光伏发电、智能照明、高效供配电、AI自控等多种先进技术,降低碳排放量, 提升数据中心的绿色化水平,打造“绿色化、低碳化”数据中心。众多节能低碳技术的 应用,使优刻得上海青浦云计算中心的电能利用效率 PUE 达到小于 1.3 的优异水平。

电力成本占运营总成本大部分,冷却系统效率影响整理能耗表现。PUE(Power Usage Effectiveness)是衡量数据中心的能耗效率的重要指标。PUE=数据中心总设备 能耗/IT 设备能耗,该指标越接近 1 代表 IT 设备的能耗在整体能耗中占比越高。东数西 算规划中要求小于 1.2(西算)/1.25(东数)。水冷换热系统相比传统的风冷设备在换 热效率和能耗上具备一定优势,因此国内外在建或者规划建设的 IDC 项目往往部署大量 水冷设备。较为稳定的水文条件或者合适的气候条件能够在一定程度上改善项目的总体 能耗。

整理东数西算相关规划文件可以看出,东部地区 PUE 要求为小于1.25,西部地区 则更为严格须小于1.2。该规则制定主要参考了东西部的年平均气温差异。提升PUE 表现的主要方式包括:1)采用更加先进、高效、智能的制冷设备;2)提高绿电比例, 充分利用新能源和储能设备;3)充分利用水力条件,参考阿里千岛湖数据中心;4) 水冷和余热回收技术。

1) 在不造成污染的情况下,充分利用自然水资源进行冷却。阿里云千岛湖数据中 心利用湖水进行换热,冷却水处理后回流到市政景观用水。同样优刻得乌兰 察布数据中心就采用露点蒸发冷却技术。 2) 自然冷却技术。在气温较低的季节,利用冷却塔进行自然风冷散热,以拉低年 均PUE内蒙古的气温条件也符合这一特征; 3) 新能源和储能技术。最为典型的是储能电池配合光伏设备,一方面部分取代柴 油发电机充当冗余备电,一方面提高绿电占比。

AI 成熟度变化带来的算力需求膨胀。随着 GPT-3 模型的成熟,ChatGPT 的表现刷 新了业界对于 AI 的认知,随着语言应用的突破,其他领域和场景的 AI 落地也有望加速。 与此同时,数据显示, GPT、GPT-2 和 GPT-3(当前开放的版本为 GPT-3.5)的 参数量从 1.17 亿增加到 1750 亿,预训练数据量从 5GB 增加到 45TB,其中 GPT-3 训 练单次的成本就高达 460 万美元。 ChatGPT 的总算力消耗约为 3640PF-days,而一个总投资 30 亿元的数据中心能 够支撑约 500p 算力需求,可以推算出一个类似 ChatGPT 项目需要 7 个左右的上述 IDC 项目作为支撑。因为,随着 AI 大模型时代的全面降临,AI 算力需求将出现井喷式的增 长。

公司乌兰察布数据中心部署了相当数量的高性能 GPU 云计算产品,用以支持企业、 科研单位、高校的 AI 大模型训练需求。 GPU 云化能够显著降低高性能计算的使用门槛。随着 AI 大模型的兴起,以 GPU 为核心算力的 AI 服务器产品快速成为市场关注的焦点。 GPU 服务器造价高昂、交付实 施周期长、配置更为复杂,GPU 云化可以大幅缩减交付周期和使用成本,降低使用门 槛,可以实现小时级的快速交付,更及时的响应用户需求,灵活的计费模式实现真正的 按需计费,大大降低使用成本,GPU 云服务使 GPU 的强大算力向更宽广的范围蔓延, 深度赋能各行各业。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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