データセンターアクセラレータ市場 サイズと展望 2025-2033

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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導入の増加

HPやDell EMCなどの企業が運営するハイパフォーマンス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の増加に起因しており、AIに特化したデータセンターの需要が高まっています。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、製造業、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、1秒あたり最大1000兆データを処理することが可能です。

市場の制約

AIハードウェアの専門知識の不足とインフラストラクチャの問題

アクセラレータは、データセンター事業者にとって、アプリケーションの計算負荷の高い部分のオフロードや、消費電力と冷却リソースの削減など、様々なメリットをもたらしますが、AIハードウェアの専門家不足、コスト、インフラストラクチャの問題といった要因によって、その成長は制約を受けています。さらに、既存のML対応AIプロセッサを適応させるには、専門の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。予測期間の初期段階では、この抑制の影響が引き続き強く続くと予想されます。

市場機会

FPGA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）と呼ばれるプレファブリケーション型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。FPGAは、プログラマブルなインターコネクト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、特定のアプリケーションニーズに合わせて製造後、再プログラムすることができます。FPGAチップは、プロセッサベース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、市場投入までの期間も短縮できます。ASICは、少量から中規模の生産量向けの最初のデバイスを作成するために、多くの場合、多くのリソース（時間と費用の両方）を必要とします。アクセラレータ内の FPGA は、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、リアルタイム推論アプリケーションを実行する際の GPU と比較してレイテンシを低減します。

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最大の貢献者であり、予測期間中に8.08%のCAGR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、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進化し、CPUの改良が求められています。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、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といった分野における次世代ワークロードの出現に伴い、CPUは様々な新しいアルゴリズム、多様なデータタイプ、そして多様なファイルサイズに対応する必要に迫られています。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ワークロードを高速化するために、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の用途が広がっています。例えば、Ampere Altraプロセッサは、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に、初の80コアサーバーCPUと初のクラウドネイティブCPUの提供を開始しました。

グラフィックス・プロセッシング・ユニット（GPU）と呼ばれる電子回路は、メモリを迅速に操作・変更することで、フレームバッファ内の画像生成を高速化し、ディスプレイデバイスに配信するために作られています。モバイルデバイス、デスクトップコンピューター、ワークステーション、エッジデータセンター、自動車、ビデオゲーム機などでGPUが使用されています。ゲーム機、ノートパソコン、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つのベンダーによって独占されており、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の利用増加は、予測期間全体を通じて市場の成長を後押しすると予想されます。統合GPUの場合、これらのベンダーはIntelなどの同分野で活躍す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などのベンダーは、この市場で激しい競争を繰り広げています。

アプリケーション別

人工知能（AI）セグメントは最も高い市場シェアを占めており、予測期間中は14.23%のCAGRで成長すると予測されています。企業は、業務やサービスの差別化と強化のために人工知能（AI）技術を活用することが増えており、画像認識、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。より高速なリアルタイム学習推論のために、AIへの依存度が高まっています。さらに、最新のデータセンターは、科学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課題のいくつかに対処する上で不可欠です。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を遂げています。

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、ハイパフォーマンスコンピューティングとは、一般的に、一般的なデスクトップコンピュータやワークステーションで得られるパフォーマンスよりもはるかに高いパフォーマンスを実現する方法でコンピューティングパワーを組み合わせることを指します。HPCは長年にわたり、学術研究や産業革新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を利用することで、従来のコンピューティングに比べてはるかに少ない時間とコストで問題を解決できます。

地域分析

アジア太平洋地域：主要地域

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大のシェアを占めており、予測期間中は年平均成長率（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、より優れた高速ITインフラへの投資が盛んに行われているため、同地域が世界市場におけるデータセンターアクセラレータの主要な供給源となることが期待されています。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といった大手国際企業がメルボルンとシドニーにハイパースケールデータセンターを開発しています。これらの進展が市場拡大を加速させると予想されます。さらに、市場参入企業は、製品のイノベーション、新たなパートナーシップ、生産施設への投資、研究開発の強化、海外での市場調査など、様々な成長戦略を通じて競争力を高めようとしています。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、そしてeコマースや小売、製造、IT/ITeS、BFSI（主に非クリティカルなワークロード）、そして教育、医療、ホスピタリティ、通信・メディアといった新興産業を含む様々な業種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ます。

北米：成長地域

北米は予測期間中、年平均成長率（CAGR）15.29%で成長すると予想されています。米国陸軍エンジニアリング・サポートセンター、ハンツビル情報技術サービス・ハイパフォーマンス・コンピューティング（HPC）プログラムは、5ペタフロップス以上の演算能力と50ペタバイト以上の大容量ストレージ・アーカイブを備えた様々な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（DOD）。 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アメリカのリーダーシップを活用し、その地位を確固たるものにすることで、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、アメリカ経済はHPCセクターから直接的な恩恵を受けています。世界トップクラスのHPCマシンのほとんどがアメリカ製マイクロプロセッサを使用しているため、HPCシステムをどのメーカーが構築したかに関わらず、業界は純貿易黒字を生み出しています。

さらに、米国のHPCセクターの急成長により、世界のハイパースケールデータセンターのほとんどがこの地域に拠点を置いています。このため、米国市場はシスコ、IBM、NVIDIA、インテルから供給の大部分を受けています。また、カナダは、効率的なデータセンターへの需要の高まり、環境に優しいデータセンターソリューションへの取り組み、そしてこの地域における電力密度の大幅な向上により、データセンターインフラソリューションを拡大し、より多くのソリューションを提供しています。

ヨーロッパは、現代技術の重要な推進力であり、導入者でもあり、世界で最も重要なテクノロジーハブのいくつかを擁しています。より多くの組織や消費者がパーソナルコンピュータの容量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パワーの需要が高まっています。大規模なクラウドデータセンターが増加し、需要に対応するためにサーバークローゼットを置き換えることが予想されています。さらに、ビッグデータ、クラウドの利用、IoTは、この地域におけるデータセンター拡張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しやすい生産性のため、需要対応に不可欠です。ここ数年、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。この促進要因は、ヨーロッパのデータコンプライアンス要件の拡大でもあり、年間48%の拡大が見込まれ、世界の相互接続帯域幅の23%を占めると見込まれています。

ブラジルではデータセンターの需要が高まっています。データセンター需要の増加は、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ラテンアメリカ地域での容量拡大に投資しており、この傾向を反映しています。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。ラテンアメリカにおける多国籍企業向けデータセンターの主要プロバイダーであるODATAは、最大15.6メガワット（MW）の容量を誇り、このトレンドを最大限に活用できる好位置に立っています。Microsoftをはじめとする多くの企業が中東に初のデータセンターを開設しています。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、中東におけるデジタルインフラへの移行が加速する中、中東にデータセンターを建設する計画を明らかにしました。

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データセンターアクセラレータ市場のトップ競合他社

1. Intel Corporation
2. NVIDIA Corporation
3. Advanced Micro Devices Inc.
4. Achronix Semiconductor Corporation
5. Xilinx Inc.
6. NEC Corporation
7. Dell Technologies Inc.
8. IBM Corporation
9. Cisco Systems Inc.
10. Qualcomm Technologies Inc.

最近の開発状況

• 2023年3月 - エッジデバイス向け人工知能（AI）処理の高速化に注力する先駆的なスタートアップ企業であるMemryX Inc.は、AIハードウェアおよびソフトウェアのリーディングプロバイダーであるCachengoと提携し、同社のモジュラーコンピューティングサーバーおよびストレージサーバー向け人工知能プロセッサーの独占プロバイダーとなることを発表しました。