近期，以deepseek为代表的国产AI大模型凭借创新算法与模型架构设计，在有限的算力资源条件下，实现高性能的AI模型训练与推理，降低对高端昂贵算力硬件的依赖，为国产算力全产业链带来机遇。

算力基础设施建设是本轮AI周期的重点之一，在之前的文章中我们梳理了国产算力芯片、华为昇腾、算力租赁等国产替代相关核心赛道。

本文主要关注算力数据中心自主可控核心硬件和国产服务器操作系统。

算力数据中心概览

智算数据中心（AIDC）是专门为人工智能计算任务提供算力服务、数据服务和算法服务的新型算力基础设施，与通用数据中心相比主要在搭载芯片类型、应用场景、机柜功率等方面存在显著差异。

通用数据中心主要搭载CPU芯片，计算能力相对有限；AIDC普遍采用CPU+GPU形式的异构服务器。

通用数据中心一般不需要处理复杂计算任务，AIDC主要用于深度学习、机器学习以及大规模数据处理任务，如自动驾驶、科研计算、生成式AI智能语言模型等领域，处理的计算任务通常较为复杂。

算力数据中心的核心硬件主要包括服务器、芯片、网络设备中的交换机、路由器和光模块等；冷却与电力供应设备主要有冷却系统、电源；机柜机架；基础软件包括服务器操作系统等环节。

01 服务器

服务器是AI数据中心执行计算任务的核心设备，负责处理存储和传输数据，能够支持大规模数据处理、模型训练、推理计算等复杂任务。

AI服务器的硬件架构通常采用异构形式，如CPU+GPU、CPU+FPGA、CPU+TPU、CPU+ASIC或CPU+多种加速卡，以满足AI算法对大规模数据处理、高并发计算和低延迟响应的需求。

在AI大模型发展早期，AI服务器需求以模型训练为主，随着生成式AI应用高速发展，未来推理型服务器有望逐渐成为市场主流。算力产业链核心硬件：AI服务器全景解析

AI服务器品牌厂商方面，全球代表厂商包括戴尔、超微电脑、HPE、甲骨文、惠普、联想集团、浪潮信息、新华三、宁畅、超聚变、中科曙光、拓维信息等。

ODM代表厂商包括鸿海精密、富士康、英业达、广达电脑、纬创资通、工业富联、Supermicro等。

此外，随着AI集群算力加功耗上升，也将推动液冷散热和电力需求。

液冷服务器

AI带动服务器机柜功率及功率密度持续提升，加速液冷散热需求。

液冷服务器采用液体冷却技术的服务器系统，通过将液体（通常是水或其他特殊冷却液）注入服务器内部，利用冷热交换原理将服务器产生的热量带走，从而实现高效散热。

液冷技术主要包括冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷技术三种。

目前冷板式液冷在我国液冷服务器市场中占据主导地位，市场占比高达65%左右。浸没式液冷控制更复杂、要求更高，其市场占比约为34%，浸没式液冷厂商以曙光数创（中科曙光控股）为代表，未来有望加速应用在超算中心。

根据IDC数据，2024年上半年，我国液冷服务器市场厂商份额前四大厂商分别为浪潮信息、超聚变、宁畅和新华三。

产业链各环节入局者众多，飞荣达、科华数据、光迅科技、网宿科技、工业富联、拓维信息等一众厂商在各细分领域都有参与布局；第三方厂商也加速进入这一市场，专业温控厂商英维克、申菱环境、高澜股份、同飞股份等已有多个项目成功落地。

海外层面，预计2025年英伟达GB200NVL36、NVL72配套液冷市场空间可达32亿美元；此外，国内昇腾Atlas900集群加速应用液冷，带动液冷渗透率快速提升。算力产业链核心赛道：液冷服务器全解析

AI数据中心电源

用电量方面，AIDC对于算力的需求将使得电力需求大幅提升，预计AIDC的建设运营将推动全球数据中心用电提升至2030年的1510TWh（占全球用电量的4.5%）。

AI基建需要确保电力供应的稳定性，包括建设可靠的电力传输线路、备用电源设施等。

服务器电源主要用于给服务器提供稳定电能。AI服务器电源一般需要冗余配置，同时随着服务器总功耗快速提升，电源模块功率密度同步提升。

服务器电源主要分为保障电路UPS、机架电源AC/DC、芯片电源模组DC/DC三级。

据MTC，全球前16大电源厂商中，中国台湾地区厂商上榜7家，其中前五大有四家为中国台湾地区厂商，台达电子为断层第一，市占率约为69%，依靠技术领先和高度垂直整合优势，成为英伟达新AI芯片的电源大赢家；光宝科技紧随其后排名第二，市占率约为15%-20%。中国大陆企业中，仅有麦格米特和欧陆通跻身榜单。

此外，BBU电源作为服务器电源的一种特殊类型近年来兴起，该类型电源主要用于提供应急电力支持，确保服务器在市电故障时仍能继续运行一段时间，以保护数据和业务的连续性。国内已有蔚蓝锂芯和欣旺达等厂商参与布局。

02 网络端设备

算力集群化趋势带动网络互联需求。

网络设备是AI数据中心内部和外部通信的关键组件，负责实现数据的高效传输和交换。

主要包括光模块、交换机、路由器等多种类型。

光模块

光模块是AI基础设施中网络端的重要环节，与训练端GPU出货量强相关，同时推理端流量需求爆发也有望带动需求增长。

光模块通过光电转换，实现数据中心内部、互联和终端等的连接，也应用于互联网厂商基础设施、电信运营商等，可提供高速和长距离的数据传输解决方案。

需求端看，全球主要客户都在积极推进基于以太网交换机的数据网络中心，与之配套的800G/400G光模块仍将保持强劲的需求。

随着光模块向更高速率迭代，技术周期缩短，下一代1.6T光模块将速度增长。

光模块速率演进路径：

光模块是我国的优势产业，我国厂商市场份额排名行业前列，具备世界竞争力。

根据光通信行业市场机构LightCounting公布的最新版2023年全球光模块TOP10榜单。

中国厂商的整体表现来看，共有7家厂商入围。2023年，旭创科技（排名第1）、华为（排名第3）、光迅科技（排名第5）、海信宽带（排名第6）、新易盛（排名第7）、华工正源（排名第8）、索尔思光电（排名第9）。（注：索尔思光电有中国公司华西股份参股，并有望进一步扩大控股权，可将其列为中国光模块厂商）。

资料来源：LightCounting

光引擎方面，由于光引擎中除了硅光芯片需要FAU等无源器件，国内厂商例如天孚通信提供光通信系统中所需的各种光源组件，如激光器、光放大器等，凭借丰富的无源器件产线进入大厂供应链。激光光源方面，国内厂商如源杰科技通过成本优势进入大厂供应链。

新技术CPO方面，国内光模块厂商也在相继布局研发。据不完全统计，中际旭创、新易盛、联特科技、罗博特科、通宇通讯、中京电子、天孚通信、光迅科技、德科立、仕佳光子、亨通光电、华工科技、剑桥科技等多家国内公司已经开始布局CPO相关技术研发或业务。

交换机

交换机广泛应用于局域网、广域网和数据中心等场景，实现各端口间的数据传输。

在数据中心中主要负责连接服务器、存储设备等网络设备。

产业链维度来看，交换机产业链上游主要包括芯片、电子元器件供应商与交换机代工商，产业链中游为交换机品牌商（白盒与非白盒），下游为重点应用客户。

交换芯片侧，2025年国产替代有望持续推进，机内GPU互联有望打开全新增长空间。

商用以太网交换芯片市场主要由博通、Marvell与Realtek主导，国内厂商盛科通信在商用以太网交换芯片国内排名第一，全球第四。

交换机品牌商与代工商侧，400G及以上交换机加速渗透，高速交换机方面，800G市场正在快速兴起。

国内交换机行业集中度较高，呈现寡头竞争的竞争格局。华为、新华三和锐捷网络占据大部分的市场份额，思科和中兴通讯紧随其后。

品牌商方面，新华三2024年10月发布业界首款1.6T智算交换机，800G交换机开始小批量出货；锐捷网络订单集中于字节、阿里、腾讯等Tier1互联网客户智算中心建设领域，800G交换机实现对于Tier1互联网客户的小批量发货；中兴通讯51.2T盒式交换机已实现在互联网厂商侧规模商用。代工商方面菲菱科思与新华三等客户中高端交换机业务合作稳步推进；共进股份800G交换机已开始陆续交付。

液冷交换机方面，阿里和锐捷网络合作产品LiquidTigatron交换机采用先进的液冷技术；新华三提供多种型号的液冷交换机，如S5500V2-52C-EI等。

此外，随着大数据和云计算技术的快速发展，数据中心存储的数据量急剧增长，对存储设备的性能和容量提出了更高的要求。

当前全球大厂加速开启AI算力军备竞赛，在全球AI算力基建加速建设背景下，超以太网、硅光、AEC等新方案也在不断加速导入。

03

国产数据中心操作系统

数据中心操作系统是专门设计用于管理和控制数据中心资源的高级软件。类似于传统的操作系统，但管理的是整个数据中心的基础设施，包括服务器、存储、网络等资源。

国产数据中心操作系统经过严格的安全测试和加固，具备更高的安全性，能够更好地保护用户的数据和隐私。

华为欧拉是华为自主研发的开源操作系统，基于Linux内核，旨在为服务器、云计算、边缘计算、嵌入式等各种形态的设备提供统一的平台。

欧拉操作系统在稳定性、安全性和兼容性方面表现出色，支持多种处理器架构，包括x86、ARM、RISC-V、LoongArch、SW64、Power等六大处理器架构。

欧拉系统产业链合作厂商众多，例如润和软件推出的基于OpenEuler开源操作系统的面向边缘网关的工业级安全操作系统发行版HopeEdgeOS，已在智能电网、智能园区等领域应用；软通动力参与欧拉相关标准制定和技术研发，为客户提供欧拉系统的咨询、迁移和运维服务；麒麟信安作为首批openEuler商业发行版厂商为企业级用户提供安全可靠的操作系统解决方案。

统信UOS、中标麒麟、银河麒麟、阿里云龙蜥、腾讯OpenCloudOS也是国内服务器核心操作系统。

中国软件旗下中标软件、天津麒麟拥有多款操作系统等基础软件产品，为数据中心提供安全可靠的国产操作系统支持；麒麟信安操作系统是基于开源Linux技术开发的高安全、高可信可定制的国产操作系统，广泛应用于电力、国防等行业的数据中心；统信软件主要产品为桌面操作系统、服务器操作系统、云原生操作系统等；拓维信息行业级国产自研操作系统—拓维元（TalkwebOneOS）基于服务器开源操作系统OpenEuler研发，适用于数据中心等场景；中国长城率先形成PK体系（飞腾CPU+麒麟OS）的应用平台，为数据中心提供自主可控的操作系统和解决方案。

当前国产解决方案在性能稳定性和安全性等方面都具有强大的竞争力，将在算力领域为国内AI厂商提供全面坚实的支撑。

来源：乐晴智库搜索