行业深度研究：元宇宙时代ICT基础设施投资展望

投资建议 行业策略：虽然元宇宙的商业模式仍在探索之中，但基于计算和传输的新一代ICT商业基础设施投资机会已经显现。海量的数据计算、传输需求，将带来算力和网络的迭代升级，在5/6G网络、云计算、边缘计算、计算机视觉、机器学习、传感技术、区块链等领域带来广泛的技术迭代机会。 推荐组合：中国移动（运营商）、中兴通讯(通信设备）、浪潮信息（服务器）、中际旭创（光模块）、乐鑫科技（WiFi 6） 行业观点 元宇宙的发展必须强化及重塑ICT基础设施，海量的数据计算、传输需求，将带来算力和网络的迭代升级。从PC互联网到移动互联网，新型交互终端的出现，是移动互联网向元宇宙延伸的拐点。2020年VR/AR设备出货量超千万台，迎来行业发展奇点。参考智能手机和平板电脑发展历程，XR终端处于大规模量产前夕。据华为预测，2025年AR的市场空间将达到3000亿美元。据IDC，中国元宇宙相关IT支出将在2025年达到近2000亿美元，21-25年复合增长率将达到20.2%。参考ICT产业链结构，我们将元宇宙分解为终端、承载、使能、计算和内容五个层面，其中，沉浸式的内容应用依靠强大的算力和网络基础设施作为支撑。元宇宙时代，消费品呈现虚实相生的趋势，未来更多产品将形成虚拟化、数字化和实体化紧密结合的形态。短期看，元宇宙是在5G、AI、区块链等技术及新型终端的支持下，带来更加沉浸的人机交互体验；长期看，则是为现实世界的物理场景构建虚拟世界的数字版本，从交互和连接层面大幅提升各行业生产效率。 围绕人工智能计算的云边协同优化算力分配将成为元宇宙计算升级的主要趋势。算力层面，元宇宙将带来计算架构与部署方式的变革：一是内容应用需要对海量并发非结构化数据进行实时处理和分析，传统以CPU为核心的计算架构将无法满足需求；二是终端算力有限催生上云计算需求，算力资源在边缘侧部署满足低时延要求。边缘计算进入规模化建设期，未来五年边缘计算市场规模增速达19%，产业链上游基础设施及硬件厂商有望率先受益。其中，芯片厂商通过异构集成突破摩尔定律提高算力，存算一体降低时延和能耗。服务器市场受到边缘人工智能计算规模+算力双驱动，预计2025年全球AI服务器市场规模将达到277亿美元，五年复合增长率20.3%。公有云巨头正着力布局边缘计算平台，CDN厂商升级为边缘计算系统。边缘数据中心快速部署带来预制模块化市场需求，未来五年CAGR14.4%。 元宇宙内容场景要求高带宽低延时，有望打开5G C端市场，FTTR+Wi-Fi6构筑千兆光网技术底座。短期看，在元宇宙丰富的内容场景催化下，有望产生To C的终端和应用，为5G产业发展带来驱动力；长期来看，各行业场景数智化升级，带动5G从当前以消费者为中心的移动宽带网络成长为工业互联网核心网络，预计5G在2030年带来9610亿美元的全球经济价值。基于PON技术架构的FTTR千兆宽带组网方案，将光网络末端进一步下沉，带动光通信（光纤光缆、光模块）市场需求。元宇宙时代，万物开放互联，新型终端和应用场景扩展WiFi市场边界，Wi-Fi6/7将成为元宇宙、XR、边缘计算等前沿应用场景的关键网络技术。 风险提示 技术进展不及预期、跨平台合作困难、商业模式尚未成型、政策风险。 一、I Ct 基础设施是元宇宙时代多样化内容场景强大的底座支撑 元宇宙是虚拟世界与现实世界的融合，是现实世界的数字化承载。扎克伯格提出元宇宙的八大特征：Presence（临场感）、Avatars（虚拟化身）、Home space（个人空间）、Teleporting（瞬间移动）、Interoperability（互通性）、Privacyand safety（隐私与安全）、Virtual goods（虚拟物品）和Natural interfaces（自然的交互）。我们认为，短期来看，元宇宙是在5G、AI等信息技术以及硬件产品的支持下，带来更加沉浸的人机交互体验；长期来看，则是为现实世界的物理场景构建虚拟世界的数字版本，从交互和连接层面大幅提升各行业生产效率。在发展过程中，元宇宙会带来5/6G网络、云计算、边缘计算、计算机视觉、机器学习、传感技术、区块链等广泛的技术迭代机会。 1.1元宇宙始于XR，未来构建现实世界的数字孪生，赋能行业生产 新型交互终端的出现，是移动互联网向元宇宙延伸的拐点。互联网至今已经历了PC互联网、移动互联网两大阶段，而Metaverse元宇宙被认为是互联网的下一代形态。沉浸感是元宇宙最重要的特征，终端硬件、人机交互技术和内容是元宇宙的入口。提升沉浸感一是在于硬件终端人机交互方式的革新，如VR/AR、全息、体感、脑机等；二是在于配合终端吸引用户的内容应用。目前，Meta、苹果、腾讯、字节等科技巨头已围绕终端和应用展开激烈的竞争，未来能够带来全新交互体验的终端何时普及，将是进入元宇宙的关键入口。 图表1：历代互联网发展特征 智能手机和平板电脑是移动互联网时代的主要载体，内容应用丰富推动算力计算、通信网络的迭代升级。2008年iPhone3G发布，智能手机出货量为1.4亿部，经过十年的发展，出货量发生了超过十倍的飞速跨越，到2017年达到15.7亿部。我们将iPhone视为划时代的智能手机终端产品，一是因为它带来更智能、更便捷的触屏体验和操作系统，提高了人机交互水平；二是因为，基于智能手机，网购、社交、直播、短视频等越来越多的APP呈现给用户，替代了2G时代传统手机短信、语音业务，成为催化3G/4G落地的杀手级应用。5G的出现极大丰富了移动通信的应用场景，使智慧城市、智慧交通、智能制造、智慧能源等成为可能。截至2021年底，我国共建成4G基站590万个，5G基站142.5万个，手机网民数量达到10.3亿。 图表2：智能手机终端出货量（亿部） 功能属性来看，VR/AR终端设备出货量可参考平板电脑出货量走势，目前处于大规模量产前夕。整体上看，VR在2012年开始，经历了4年的热捧，之后又经历了4年的低谷，2020年疫情也为VR带来了曙光。目前VR逐步走出谷底，即将迎来5-10年的稳定增长阶段。根据统计，2021年全球AR出货量57万台，VR出货量1250万台，整体较2020年增长44%，成为行业公认的“奇点”。当下XR的发展阶段，可类比苹果iPhone/iPad上市前阶段，处于大规模量产前夕。随着产业链和技术不断发展，内容应用逐步繁荣，生态参与者加速入局，整个元宇宙生态正在持续丰满。长期来看，XR设备带来的虚拟沉浸感是平板电脑无法替代的，未来出货量将远超平板电脑。 图表3：类比平板电脑出货量，XR终端设备处于大规模量产前夕（亿部） VR与AR存在相似的技术路径，但AR比VR技术要求更为复杂，适用场景、市场规模也更广泛。VR是利用设备模拟一个虚拟世界，强调用户与沉浸式虚拟世界的实时交互；而AR则借助算机图形技术和可视化技术产生真实世界中不存在的虚拟对象，并将虚拟对象准确“放置”在真实世界中。AR的技术要求比VR更复杂，涉及与真实环境的融合，传感器和数据的融合等技术，但是AR技术的适用场景也更广泛，收入规模也将大于VR。在初期面向消费者的AR体验承载于智能手机之上，而在今后10-20年内，AR的重要载体是头戴式移动设备。根据IDC估计，2021年虽然售出了不到100万台AR眼镜和头戴设备，但到2025年，预计AR设备销量将增长到2340万台，其中2B企业客户将贡献总销量的85%左右。根据方舟资本的预测，到2030年AR将深刻变革人们的工作、购物、交互和娱乐体验，AR的市场规模将从10亿美元扩大至1万亿美元。根据华为发布的《AR洞察及应用实践白皮书》，到2025年AR的市场空间将达到3000亿美元，将优先在教育、社交、购物、出行导航和游戏这五大行业得到规模应用。 图表4：消费级VR头显设备销量和内容收入 图表5：AR市场机会 元宇宙始于VR/AR，绝不止于VR/AR。看向元宇宙未来的终极形态，我们更认同英伟达首席执行官黄仁勋的观点：“每个城市、建筑和工厂都会拥有一个数字复制品，可以模拟和跟踪它的物理版本，生成我们数字孪生的虚拟世界。”英伟达在2020年10月份推出了面向企业的实时仿真和协作平台Omniverse的测试版，吸引了包括宝马、爱立信、沃尔沃在内的众多公司与之合作，掀起了元宇宙的浪潮。在元宇宙时代，消费产品将出现虚实相生的趋势，未来可能很多产品将形成虚拟化、数字化和实体化紧密结合的形态。未来各类产品可能将更多出现虚实相生的趋势，消费者可以和产品以及企业产生更多的互动，并且更加深入参与到产品的生产周期当中。 图表6：英伟达omniverse 1.2参考I Ct 产业链，将元宇宙产业分为终端-承载-使能-计算-内容五部分 我们参考I Ct 产业链，将其拆解为终端、承载、使能、计算和内容五个层面。 内容和终端是元宇宙的入口，通过VR/AR、游戏等内容在终端呈现，实现元宇宙的开放互联和沉浸体验；使能层通过AI、区块链、3D引擎渲染建模等技术，构建虚拟世界、现实世界的数字孪生、经济系统等；承载和算力则是元宇宙的技术底座，元宇宙终端交互场景多样，内容应用丰富，VR/AR、全息影像、体感技术带来海量数据计算和传输需求，带动算力和网络技术迭代，拉动I Ct 基础设施建设。 图表7：元宇宙五大环节 终端：当前VR/AR头显被普遍认为是进入元宇宙空间的主要终端,此外还包括可穿戴设备、脑机接口等进一步提升沉浸度的设备。通过多形态交互设备、高精度传感器件、多类型终端计算、高质量交互传输、全息影像、体感技术，从场景、器件、技术等不同侧面增强沉浸式体验。 承载：通信技术和基础设施构建元宇宙支撑网络，千兆宽带、5G、WiFi6等新型通信技术增强网络能力，提升带宽、降低等性能，通过去中心化的网络架构及与算力基础设施的协同融合，支撑元宇宙的超低时延、超大带宽需求。 使能：人工智能区块链使能元宇宙，帮助构建元宇宙体系；3D能力引擎建模和渲染，增加元宇宙真实性。 图表8：NFT销售额累计（2017年至今） 计算：终端设备算力有限，上云计算是必然趋势。为了支持元宇宙的海量接入、真实建模与交互、大规模虚拟内容的创作与体验，需要通过算力基础设施将计算能力从终端解放，并支持强大的云渲染及三维重建能力以及人工智能能力等。 边缘计算解决带宽和时延问题，主要表现为CDN (Content Delivery Network,内容分发网络)演进升级+云计算资源下沉。 内容：游戏是目前最靠近元宇宙的“入口”,内容体验将从游戏继续进化。同时，内容应用覆盖人类日常的各种生活场景，为用户提供更多娱乐、社交、消费、学习和工作的内容。未来还将扩展至虚拟社区构建，加强和物理世界的融合。 图表9：Meta、腾讯、咪咕元宇宙布局对标 1.3沉浸式的内容应用依靠强大的算力和网络基础设施作为支撑 元宇宙时代科技产业的代际更迭，价值链转移仍符合“基础设施-硬件-软件-平台-应用和服务”规律。根据IDC数据，中国元宇宙相关IT支出将在2025年达到近2000亿美元，2021~2025年复合增长率将达到20.2%。其中，AI支出将达163亿美元，占比8%；大数据支出将达255亿美元，占比13%；云计算支出将达814亿美元，占比最大，约占总支出的42%。在Roundhill的METVETF投资中，算力基础设施有关公司占比近50%，其次是内容平台公司28.82%、涉及到终端和使能的公司占比分别为14.56%和8.89%。 图表10：RoundhillMetaETF持仓分析 我们认为元宇宙的发展必须强化及重塑ICT基础设施，海量数据计算、传输需求，将带来算力和网络的迭代升级。计算层的升级一方面要求芯片算力的提升； 另一方面要求云计算和边缘计算的协同分配，算力资源下沉，云服务厂商阿里云、腾讯云、移动云等正着力布局边缘计算平台，CDN厂商Cloudflare、Akamai、Fastly等也在积极推动CDN演进升级为边缘计算系统。网络层则是高带宽、低时延通信技术的升级，主要表现为5/