高性能コンピューティング（HPC as a Service）市場 サイズと展望 2023-2031

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市場動向

世界の市場牽引要因

柔軟なコンピューティングサービスへのニーズ増加

ハイパフォーマンスコンピューティングには、継続的な効率性とHPCクラスターの稼働が不可欠です。そのため、HPCサービスは、分析ソフトウェアやオペレーティングシステムなどのコンピューティングインフラストラクチャをユーザーが完全に制御することを可能にします。さらに、HPCは多くのメリットがある一方で、ネットワーク帯域幅とレイテンシ、仮想化のオーバーヘッド、マルチテナントなど、様々な問題や課題に直面しており、HPCインフラストラクチャとソリューションのより適切な管理が求められています。こうした要因が、ハイパフォーマンスコンピューティングサービスの需要を高めています。さらに、クラウドサービスを活用したHPCは、デプロイメントの種類とソフトウェアを常に最新の状態に保ち、ユーザーに多様なソリューションと選択肢を提供します。

効率的で高速なコンピューティングとストレージの安全性へのニーズ増加

ハイパフォーマンスコンピューティングとは、スピードとスケールを意味します。さらに、高性能コンピューティングとクラウドの統合は、大容量ストレージや高度な計算能力など、数多くのメリットをもたらします。クラウドを介した高性能コンピューティングは、マルチスレッド展開に対応するマルチコアコンピュータへのアクセスをユーザーに提供できます。さらに、さまざまなメモリ展開に対応する高速ネットワークも実現します。

さらに、スマートフォンやIoT対応デバイスの普及により、世界中で膨大なデータセットが生成され、高性能コンピューティングサービスの需要が高まっています。さらに、膨大なデータセットの保存と、これらの複雑なデータセットから得られる洞察の研究も、高性能コンピューティングサービスの需要を高める重要な要素となっています。さらに、人々はデータを複数回保存することで、ある場所からデータが消去された場合でも、別の場所から復元できるようにしています。これらの要因により、多くの組織でHPCサービスの需要が高まっています。

世界市場の制約

HPCサービスの高コスト

様々な業界でワークロードが増加しているため、専用のグラフィックス・プロセッシング・ユニット（GPU）とHPCクラウドのキャパシティ強化が必要とされており、これが世界的なクラウド導入の推進につながっています。さらに、HPCの導入形態によっては、数百台から数千台の専用マシンが必要になることもあります。適切な管理体制が整っていない場合、企業はクラウド・サービス・プロバイダー（CSP）から多額の請求を受ける可能性があります。また、スポットインスタンス、オンデマンドインスタンス、リザーブドインスタンス、スポットフリートといった多様なコスト構造も、市場の成長を阻害する要因となっています。

世界市場の機会

新興国におけるクラウドの急速な普及

大企業だけでなく中小企業もクラウド導入の可能性に気づき始めており、世界中でクラウド導入が増加しています。さらに、インド、中国、メキシコ、サウジアラビア、インドネシアなどの新興国では、クラウドソリューションの導入と投資が積極的に行われています。スタートアップ企業や中小企業は、コスト効率、導入・管理の容易さなどのメリットから、クラウドソリューションを採用しています。さらに、スマートフォンとインターネットの普及も、新興国におけるクラウド導入を促進する重要な要因となっています。また、スケーラブルで高速処理を実現するコンピューティングおよびストレージソリューションへの需要の高まりも、新興国における市場需要を刺激しています。こうした要因がクラウド導入を促進し、近い将来、ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）サービスの機会が生まれることが期待されています。

セグメント分析

世界の高性能コンピューティング（HPC as a Service）市場は、コンポーネント、導入タイプ、および業種に分かれています。

コンポーネントに基づいて世界の市場は、ソリューションとサービスに分かれています。

ソリューションセグメントは世界市場の大部分を占めており、予測期間中に11.5%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。高性能コンピューティング（HPC as a Service）市場のソリューションは、ソフトウェア、ネットワークデバイス、サーバー、クラウド、およびストレージソリューションで構成されています。複雑な計算プロセスを処理するニーズの増加により、高性能コンピューティング（HPC as a Service）ソリューションの需要が高まっています。さらに、HPCaaSソリューションは、主要コンポーネントの最適なパフォーマンス、柔軟な導入、管理を保証し、ワークフローの効率的な管理とカスタマイズを可能にします。さらに、HPCaaSサーバーソリューションは、多数のクラウドプラットフォーム上でデータストレージを提供します。さらに、クラウドソリューションはクラウド経由でのデータ処理を可能にするため、物理インフラストラクチャは不要です。

導入タイプに基づいて、世界市場はプライベートクラウド、パブリッククラウド、ハイブリッドクラウドの3つに分かれています。

プライベートクラウドセグメントは世界市場の大部分を占めており、予測期間中に14.2%のCAGRで成長すると予測されています。プライベートクラウドサービスは、コンピューティングサービスの一部として、プライベートな社内ネットワークまたはインターネット経由で提供されます。さらに、プライベートクラウドは、パブリッククラウドのスケーラビリティ、セルフサービス、弾力性といった多くのメリットに加え、オンプレミスでホストされるコンピューティングインフラストラクチャよりも専用リソースによるカスタマイズや制御性を高めるなど、組織に多くのメリットをもたらします。さらに、プライベートクラウドは1つの組織のみがアクセスでき、その組織のITインフラストラクチャを拡張します。クラウドベースの導入モデルは、資本コストがかからず、メンテナンスの必要性も低いです。

このモデルは、IT部門による直接的な管理、社内データの配信と処理、データ処理の高速化に加え、費用対効果の高いクラウド導入や最適なリソース活用といったメリットも提供しており、この市場セグメントの拡大を加速させると予測されています。さらに、大規模組織はニーズが急速に変化する傾向にあるため、クラウド分析といった高価なビジネスインテリジェンスツールへの投資が可能です。このように、こうした要因が、HPC（高性能コンピューティング・アズ・ア・サービス）市場におけるプライベートクラウドモデルの需要を押し上げています。

業種別に見ると、世界市場は製造業、BFSI（ビジネス・ファイナンシャル・サービス・インダストリー）、ヘルスケア、政府機関、メディア・エンターテインメント、その他に分類されます。

製造業は世界市場の大部分を占めており、予測期間中に13.7%のCAGRで成長すると予測されています。製造業は、膨大な量のデータを収集・分析するためにインダストリー4.0へと移行しています。これにより、企業は製品の設計・改良を容易にし、より迅速に市場投入できるようになります。例えば、メーカーはプロトタイピングにHPCを採用しています。HPCの導入により、ジェネレーティブデザインツールを使用して部品を迅速に設計し、プロトタイプを3Dプリントすることが可能になります。これにより、量産プロセスを開始する前に、すべての製品要素が最適に機能することが保証されます。多くの中小規模の製造業者は、小規模なニーズに効果的な選択肢を提供するため、「クラウドHPC」を採用しています。HPCクラウドソリューションの費用対効果も、製造業者によるHPCaaSの採用を促進する重要な要因となっています。

さらに、製造業界では、エンジニアリングモデリング、シミュレーション、3Dプリントなどの積層造形プロセスにHPCを採用しています。さらに、マシンツーマシン通信、モノのインターネット（IoT）、その他のデータ生成技術が製造業に浸透し、収集・保存されるデータの量も増加しています。多くの製造業者がデータの価値を認識しているため、今後数年間でHPCaaSの採用が増加すると予想されており、これは市場にとって好機です。

地域別分析

北米が世界市場を席巻

地域別に見ると、世界の高性能コンピューティング（HPC as a Service）市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東・アフリカの4つに分かれています。

北米は、世界の高性能コンピューティング（HPC as a Service）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9%のCAGRで成長すると予測されています。北米の世界的な高性能コンピューティング・サービス市場は、米国とカナダ全体で分析されています。2018年11月の米国エネルギー省（DOE）の発表によると、世界で最も強力なスーパーコンピュータのトップ500のうち、上位10システムのうち5システムを米国が所有しています。さらに、米国は2021年までにアルゴンヌ国立研究所にエクサスケール・システムを導入する計画です。さらに、コンピュータサイエンス、ナノスケール材料科学、数学の分野における継続的な研究も、この地域の市場需要をまもなく押し上げると予想されています。さらに、エンジニアリングと科学の進歩に対する需要の高まりも、この地域におけるHPCサービスの市場需要を押し上げています。

ヨーロッパは、予測期間中に12.7%のCAGRを示すことが予想されています。ヨーロッパの世界的な高性能コンピューティングサービス市場は、英国、ドイツ、フランス、ロシア、そしてその他のヨーロッパ諸国にわたって分析されています。欧州委員会によるスーパーコンピュータとヨーロッパ諸国のデジタル変革に向けた取り組みと投資の増加は、この地域の市場需要を押し上げています。例えば、欧州クラウド・イニシアチブの下、欧州委員会はスーパーコンピュータと量子技術のための欧州データインフラストラクチャの構築を計画しています。さらに、欧州理事会は2018年9月、欧州高性能コンピューティング共同事業体（EuroHPC）設立のガイドラインを承認しました。EuroHPC規制の下、欧州は欧州連合（EU）と参加国のリソースを活用し、データインフラストラクチャ、スーパーコンピューティングアプリケーション、テクノロジーの構築に取り組む計画です。

アジア太平洋地域では、中国、日本、インド、韓国、そしてその他のアジア太平洋地域における高性能コンピューティング（HPC）サービス市場を分析しています。組織における機械学習と人工知能（AI）の導入増加は、この地域における高性能コンピューティングサービスの需要を促進する主な要因です。さらに、この地域におけるスマートフォンの導入と需要の増加は、膨大なデータセットを生み出しており、今後数年間の市場成長の大きな機会となることが期待されています。さらに、中国、日本、韓国、インドなどの各国政府によるIT支出の増加も、この地域の市場成長を促進する主な要因です。

LAMEAは、他の地域と比較して技術導入が比較的遅れています。しかし、メキシコ、ドバイ、そしてその他のアフリカ諸国では、近年、人工知能（AI）や機械学習といった新興技術を様々なビジネスプロセスに導入し始めています。さらに、この地域の一部の組織は、ビジネスプロセスのデジタル化に着手しており、データ分析や高性能シミュレーションの需要がさらに高まることが予想されます。これにより、今後数年間、この地域の高性能コンピューティングサービス市場に大きな成長機会が生まれることが期待されます。

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高性能コンピューティング（HPC as a Service）市場のトップ競合他社

1. Cray Inc.
2. Dell
3. Google (Alphabet Inc.)
4. Hewlett Packard Enterprise Development LP
5. International Business Machines Corporation (IBM)
6. Microsoft Corporation
7. Nimbix Inc.
8. Penguin Computing
9. Sabalcore Computing
10. The UberCloud.

最近の開発状況

• 2023年5月 - Hewlett Packard Enterprise（HPE）は、新しいGreenLake for HPCサービスの開始を発表しました。このサービスにより、お客様はクラウドを通じてHPEのハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）インフラストラクチャとソフトウェアにオンデマンドでアクセスできます。
• 2023年4月 - Dell Technologiesは、新しいDell EMC PowerEdge H1450Gサーバーの発売を発表しました。このサーバーは、HPC as a Service（HPCaaS）での導入向けに設計されています。