データセンターアクセラレータ市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：タイプ別（CPU（中央処理装置）、GPU（グラフィックス処理装置）、FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ASIC（特定用途向け集積回路））、用途別（高性能コンピューティング、人工知能、その他の用途）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

データセンターアクセラレータ市場の成長要因

HPCデータセンターにおけるAI導入の拡大

HPやDell EMCなどの企業が運営する高性能コンピューティング（HPC）データセンターは、チップメーカーがアクセラレータの開発に多大な努力を払っているにもかかわらず、ディープラーニングベースのアクセラレータの統合に重点を置いています。これは主に、消費者データの生成とAIベースのサービスの利用が増加し、AIに特化したデータセンターの需要が高まったことに起因しています。さらに、AIは製品レビュー、CRMシステム、ソーシャルメディアのコメントから得られる顧客行動情報を理解することで、カスタマイズされたサービスを提供できます。AIと機械学習技術の統合により、HPCソリューションは金融サービス、製造、ヘルスケア、石油・ガス、研究・教育機関など、幅広い業界の変革において重要な役割を果たしてきました。これらのソリューションは、複雑な計算を実行し、毎秒数千兆ものデータを処理できます。

市場抑制

AIハードウェアに関する専門知識とインフラストラクチャの問題の制限

アクセラレータは、計算負荷の高いアプリケーションの一部をオフロードしたり、電力や冷却リソースの使用量を削減したりできるなど、データセンター事業者にとって多くの利点をもたらしますが、AIハードウェアの専門家不足やコスト、インフラの問題などによって成長が阻害されています。さらに、現在の機械学習対応AIプロセッサを適応させるには、専門的なデータサイエンティストや開発者が必要です。AI技術はまだ開発の初期段階にあるため、AIに関する深い知識を持つ人材が不足しています。予測期間の初期には、この制約が引き続き大きな影響を与えることが予想されます。

市場機会

FPGAに対する需要の高まり

FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）と呼ばれる既製のシリコンデバイスは、製造後に電気的にプログラムすることで、ほぼあらゆるデジタルシステムに変換できます。これらは、プログラム可能な相互接続で接続された再構成可能なロジックブロック（CLB）の集合体であり、製造後に再プログラムすることで、特定のアプリケーションのニーズを満たすことができます。FPGAチップは、プロセッサベースのシステムと特定用途向け集積回路（ASIC）の優れた機能を兼ね備えているため、あらゆる業界で広く受け入れられています。さらに、FPGAはASICよりも手頃な価格で、市場投入までの時間も短縮できます。ASICは、少量から中量生産の最初のデバイスを作成するのに、時間と費用の両面で多くのリソースを必要とすることがよくあります。アクセラレータに搭載されたFPGAは、リアルタイム推論アプリケーションを実行する際に、ハイエンドCPUと比較してリアルタイム推論のスループットを向上させ、GPUと比較してレイテンシを低減します。

地域分析

アジア太平洋地域：支配的な地域

アジア太平洋地域は、世界のデータセンターアクセラレータ市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）20.24%で成長すると予想されています。アジア太平洋地域では、より高性能で高速なITインフラストラクチャへの大規模な投資が行われているため、同地域は世界のデータセンターアクセラレータ市場への主要な貢献者になると見込まれています。例えば、シスコシステムズによると、オーストラリアだけで世界のデータセンター市場の4%を占めており、AirTrunkやEquinixといった主要な国際企業がメルボルンとシドニーでハイパースケールデータセンターを開発しています。こうした進歩が市場の拡大を促進すると予想されます。さらに、市場参加者は、製品イノベーション、新たなパートナーシップ、生産設備への投資、研究開発の強化、海外市場調査など、さまざまな成長戦略を通じて競争力を強化しようとしています。同様に、デジタル・インディア、メイク・イン・インディア、スマートシティといった政府の取り組みや、eコマースや小売、製造、IT/ITeS、BFSI（主に重要度の低いワークロード）、教育、医療、ホスピタリティ、通信・メディアといった新興分野を含む様々な分野における成長関連プロジェクトの力強い復活も、インドにおけるデータセンターの増加に貢献している。

北米：成長地域

北米は予測期間中に年平均成長率（CAGR）15.29%で成長すると予想されています。ハンツビル米陸軍工学支援センターの情報技術サービス高性能コンピューティング（HPC）プログラムは、5ペタフロップスを超える計算能力と50ペタバイトを超える大容量ストレージアーカイブ（DOD）を備えたさまざまなHPCシステム（スーパーコンピュータ）を購入することにより、米国国防総省のHPC近代化プログラム（HPCMP）を支援しています。HPCMPイニシアチブは、スーパーコンピューティング、通信、計算モデリングにおける米国のリーダーシップを活用し、それを強化することで、画期的な防衛技術の開発と優れた戦闘能力への転換を加速します。さらに、米国経済はHPCセクターから直接的な恩恵を受けています。世界のトップクラスのHPCマシンのほとんどが米国で開発されたマイクロプロセッサを使用しているため、どのメーカーがHPCシステムを組み立てるかに関わらず、業界は純貿易黒字を生み出しています。

さらに、米国のHPC（高性能コンピューティング）分野の急成長に伴い、世界のハイパースケールデータセンターの大半がこの地域に集中しています。そのため、米国市場はCisco、IBM、NVIDIA、Intelといった企業から供給の大部分を受けています。また、カナダも効率的なデータセンターへの需要の高まり、環境に配慮したデータセンターソリューションの推進、そして地域における電力密度の著しい向上を背景に、データセンターインフラソリューションの提供を拡大しています。

ヨーロッパは現代技術の重要な推進力であり、採用国でもあり、世界でも有​​数のテクノロジーハブが集積しています。より多くの組織や消費者がパーソナルコンピュータよりもクラウドサービスを選択するにつれ、ヨーロッパではデジタルサービスとコンピューティング能力に対する需要が高まっています。需要を満たすために、大規模なクラウドデータセンターが増加し、サーバー室の大部分を置き換えることが予想されます。さらに、ビッグデータ、クラウド利用、IoTは、この地域におけるデータセンター拡大の主な原動力となっています。大規模データセンターは、膨大な電力需要と本質的に変動する生産性のため、デマンドレスポンスに不可欠です。過去数年間、この地域ではデータセンター業界への投資が大幅に増加しています。例えば、マイクロソフトだけでも最近、ヨーロッパのデータセンターの容量を増強しました。また、欧州のデータコンプライアンス要件の拡大もその要因の一つであり、これは年間48%の拡大が見込まれ、世界の相互接続帯域幅の23%を占めることになると予想されています。

ブラジルではデータセンターの需要が高まっています。データセンターの需要増加がアクセラレータ市場を牽引しています。多くのクラウドベースのサービスプロバイダー組織が、この傾向を反映してラテンアメリカ地域でのキャパシティ拡張に投資しています。ラテンアメリカで最大かつ最も急速に成長しているデータセンター市場はブラジルです。多国籍企業向けのラテンアメリカの主要データセンタープロバイダーの1つであるODATAは、最大15.6メガワット（MW）の容量でこの傾向を最大限に活用できる有利な立場にあります。マイクロソフトや他の企業は中東で最初のデータセンターを開設しました。さらに、インテリジェントデータセンターは、特にAIアプリケーションの急速な普及に伴い、中東地域のデジタルインフラストラクチャへの移行が加速するにつれて、中東にデータセンターを構築する計画を明らかにしました。

セグメント分析

タイプ別

CPU（中央処理装置）セグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.08%で成長すると予測されています。コンピュータシステムの中央処理装置はCPUと呼ばれます。高性能コンピューティングの需要を満たすために、データセンターは物理サーバーから仮想化システムへと発展し、より優れたCPUが必要となりました。データセンターは従来CPUベースのコンピューティングが主流でしたが、ビッグデータやストリーミング分析などの分野で次世代ワークロードが増加するにつれて、人工知能（AI）モノのインターネット（IoT）、ゲノミクス、ネットワークセキュリティの出現に伴い、CPUは多様な新しいアルゴリズム、さまざまなデータタイプ、さまざまなファイルサイズに対応する必要が出てきました。さらに、機械学習（ML）ワークロードはCPU上で頻繁に実行されており、マイクロプロセッサメーカーはMLワークロードの高速化のために新しい命令やデータ形式を追加することでプロセッサを絶えず改良しています。これにより、MLワークロードにおけるCPUの利用範囲が拡大しています。例えば、Ampere Altraプロセッサは、80コアのサーバーCPUと、現代のクラウドおよびエッジコンピューティングデータセンター向けのクラウドネイティブCPUを初めて提供し始めました。

グラフィックス処理ユニット（GPU）と呼ばれる電子回路は、フレームバッファ内の画像の生成を高速化するためにメモリを迅速に操作および変更し、その後ディスプレイデバイスに配信します。モバイルデバイス、デスクトップコンピュータ、ワークステーション、エッジデータセンター、自動車、ビデオゲームコンソールはGPUを使用しています。ゲームコンソール、ラップトップ、モバイルデバイスなどのハードウェアにおけるゲームアプリケーションは、GPUの世界的な需要増加の主な要因となっています。さらに、専用GPUの世界市場はNVIDIAとAMDの2社によって支配されており、両社の市場シェアを合わせるとほぼ市場全体を占めています。スマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスにおけるGPUの使用の増加は、予測期間を通じて市場の成長を促進する可能性が高いです。統合GPUの場合、これらのベンダーはIntelやこの分野で活動している他のベンダーに市場の大部分を奪われています。AMD、Qualcomm、ARM、Imaginationなどのベンダーがこの市場で激しく競争しています。

申請により

人工知能分野は市場シェアが最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.23%で成長すると予測されています。企業は、人工知能（AI）技術を業務やサービスの差別化と強化にますます活用するようになり、画像認識や音声認識、CPU、GPUなどの機械学習アプリケーションを統合しています。これらの技術は、より迅速なリアルタイムのトレーニング推論にますます依存するようになっています。さらに、最新のデータセンターは、科学技術の進歩から人工知能（AI）に至るまで、最も差し迫った世界的な課題のいくつかに取り組む上で不可欠です。これらの最先端のデータセンターは、人工知能などのワークロードを改善し、ネットワーク帯域幅を拡大するために変化しています。

科学、工学、ビジネスにおける複雑な問題を解決するために、高性能コンピューティング（HPC）とは、一般的に、従来のデスクトップコンピュータやワークステーションでは得られないほど大幅に高い性能を実現するように、複数のコンピューティング能力を組み合わせることを指します。HPCは長年にわたり、学術研究や産業イノベーションにおいて重要な役割を果たしてきました。エンジニア、データサイエンティスト、デザイナー、その他の研究者は、HPCを用いることで、従来のコンピューティングに比べてはるかに短い時間とコストで問題を解決できます。