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| −はじめに− |
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- 2022年を境にAI業界を取り巻く環境は一変した。識別を主としていたAIが、創発性を発現し、テキストや画像といったコンテンツを生成できるようになった。画像を生成する「Stable Diffusion」や「Midjourney」が話題を呼び、テキストを生成する「ChatGPT」が注目を集めたことで一気に火が付いた、まさに生成AI元年であるといえる。
- 生成AIが従来型のAIと一線を画す性能を世間に示したことで、GoogleやMicrosoft、Amazon、Meta Platformsといったビッグベンダー間での激しい開発競争や勢力争いが勃発し、一方でOpenAIやAnthropic、Cohere、Perplexity AIなどの新興勢力（生成AI／LLM開発スタートアップ・ユニコーン）が台頭するAI群雄割拠の状況を生み出した。Microsoftの技術・インフラ・サービスにおける復権も顕著となり、生成AI／LLMは業界構図に一石を投じた。
- 開発競争の大きな要因の一つがLLMの特性にある。LLMは一般的に、計算量（FLOPs）と学習データ量（トークン数）、パラメーター数の三つを巨大化させることで精度が大幅に向上することが示されている。精度が向上した場合、適用可能なサービスの質や幅も広がっていくことから、参入各社ではいかにこの規模を拡大させるか、互いにしのぎを削っている。
- この動きはデータセンターを構成するデバイスにも絶大な影響を与えている。代表的なものではNVIDIAが市場を席捲しているGPU（アクセラレータ―）がある。モデルの大規模化に加え、従来のAIではトレーニングはGPU、推論はCPUがメジャーであったが、生成AIでは演算規模の大きさから、推論もGPUで行うことがほぼ必須となったことで、学習性能の高さに加え、推論性能も強化されたGPUの需要は拡大の一途をたどる。
- さらにこの動きは、連動してさまざまなデバイスの高機能化やデータセンターにおける冷却系、通信周り、電源などのインフラに大きな影響を与えている。メモリーでは大規模な演算をより高速に処理するための容量拡大やHBM採用などが進む。高速・大規模演算による発熱に対処するための放熱基板の重要性は増し、冷却系も例えば水冷DLCや液浸といった高性能な冷却設備の提案や構築が本格的に進み始めた。大手クラウドベンダーではファシリティへの投資を拡大する方針をすでに示しており、データセンターも従来設計からAIインフラに最適化したものへと変更する動きも出ている。
- 本市場調査資料では、このようなAI業界の変革や進展する市場環境を踏まえ、データセンターを軸として関連する機器やデバイス、材料などの定量的な情報に加え、各参入ベンダー・メーカーの現況や課題、今後の方向性をまとめることにより市場を展望・分析した。関係各位が本市場調査資料を今後の事業戦略立案・展開において役立てていただくことを切に望むものである。
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| −調査目的− |
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- 本市場調査資料ではデータセンター・AI／キーデバイス市場として、IT機器や電源系、冷却系、記憶媒体、通信デバイス／ケーブル、半導体やその他関連製品の市場や製品トレンド、ベンダーの動向などを整理することで、当該市場における事業展開に有益な情報を提供することを目的とした。
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| −調査対象− |
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- ■調査対象品目／企業
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| 調査セグメント | 対象品目数 | 調査対象 |
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| 機器／設備
| IT機器
| 3品目
| サーバー（汎用サーバー／AIサーバー）、L2／L3スイッチ、サーバーラック
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| 電源系
| 2品目
| UPS、変圧器
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| 冷却系
| 3品目
| チラー、ターボ冷凍機、AHU
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| 記憶媒体
| 5品目
| DIMM、SSD、HDD、磁気テープ、光ディスク
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| 部品／材料／その他
| 通信デバイス／ケーブル
| 7品目
| クライアント側光トランシーバー、ライン側光トランシーバー、AOC、DAC、光コネクター、光ファイバー／POF、電源ケーブル
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| 半導体
| 6品目
| サーバー向けCPU、GPU／アクセラレータ―、スイッチチップ、DRAM、NAND、パワーデバイス（GaN／SiC／Si）
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| 材料／その他デバイス
| 9品目
| サーバー向け高多層基板、低誘電CCL、インダクター、高放熱シート、サーミスタ、ペルチェ素子、ファンモーター、CDU、冷却水（PAO／PFAS／エチレングリコールなど）
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| 生成AI関連アプリケーション
| 3品目
| AI PC、LLM対応スマートフォン、スマートグラス
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| ベンダー動向
| 8社
| Google、Amazon、Meta Platforms、Apple、Microsoft、Baidu、Alibaba、Tencent
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| 合計
| 38品目／8社
| −
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| −調査項目− |
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- ■機器／設備、生成AI関連アプリケーション
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- 1) 製品概要／定義
- 2) ワールドワイド市場動向
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(1) 市場規模推移・予測
(2) 市場概況
- 3) タイプ別動向
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(1) 概要および価格動向（2024年Q2時点）
(2) タイプ別比率
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- 4) 仕向け地別動向
- 5) メーカー動向
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(1) 主要参入メーカーおよび動向
(2) メーカーシェア
- 6) サプライチェーン（2024年Q2時点）
- 7) 技術動向
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- ■記憶媒体、部品／材料／その他
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- 1) 製品概要／定義
- 2) ワールドワイド市場動向
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(1) 市場規模推移・予測
(2) 市場概況
- 3) タイプ別動向
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(1) 概要および価格動向（2024年Q2時点）
(2) タイプ別比率
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- 4) AI向け需要動向
- 5) メーカー動向
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(1) 主要参入メーカーおよび動向
(2) メーカーシェア
- 6) サプライチェーン（2024年Q2時点）
- 7) ITベンダー別採用トレンド
- 8) 技術動向
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- ■ベンダー動向
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- 1) ベンダープロフィール
- 2) ハードウェア／デバイス自社開発動向
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(1) 半導体
(2) その他
- 3) 生成AIの自社開発動向
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- 4) データセンター概況
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(1) 主な拠点動向
(2) 拠点例
(3) 主なデータセンター投資動向
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| −目次− |
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- 1.0 総括（1）
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- 1.1 データセンター・AI／キーデバイス市場の全体動向（3）
- 1.2 カテゴリー別市場規模推移・予測（5）
- 1.3 既存向け／AI向け需要比率（13）
- 1.4 データセンター設備関連トピックス（18）
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1.4.1 主なサーバー冷却構造（18）
1.4.2 データセンターの冷却方法（22）
1.4.3 主な電源インフラ動向（24）
1.4.4 データセンターのコスト構造および開発コスト目安（27）
- 1.5 その他トピックス（31）
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1.5.1 ストレージ別動向（31）
1.5.2 サーバー向け部材動向（33）
1.5.3 AIインフラにおけるネットワーク構成（35）
1.5.4 生成AI／LLM概要および北米クラウドサービス大手3社の動向（39）
- 1.6 海底ケーブルの主な投資案件（48）
- 1.7 データセンター規格化動向（52）
- 2.0 機器／設備（57）
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2.1 IT機器（59）
2.1.1 サーバー（汎用サーバー／AIサーバー）（59）
2.1.2 L2／L3スイッチ（63）
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2.1.3 サーバーラック（67）
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2.2 電源系（71）
2.2.1 UPS（71）
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2.2.2 変圧器（75）
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2.3 冷却系（78）
2.3.1 チラー（78）
2.3.2 ターボ冷凍機（80）
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2.3.3 AHU（82）
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- 3.0 記憶媒体（85）
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3.1 DIMM（87）
3.2 SSD（90）
3.3 HDD（94）
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3.4 磁気テープ（98）
3.5 光ディスク（102）
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- 4.0 部品／材料／その他（105）
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4.1 通信デバイス／ケーブル（107）
4.1.1 クライアント側光トランシーバー（107）
4.1.2 ライン側光トランシーバー（111）
4.1.3 AOC（114）
4.1.4 DAC（117）
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4.1.5 光コネクター（119）
4.1.6 光ファイバー／POF（123）
4.1.7 電源ケーブル（127）
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4.2 半導体（130）
4.2.1 サーバー向けCPU（130）
4.2.2 GPU／アクセラレーター（134）
4.2.3 スイッチチップ（139）
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4.2.4 DRAM（143）
4.2.5 NAND（147）
4.2.6 パワーデバイス（GaN／SiC／Si）（151）
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4.3 材料／その他デバイス（154）
4.3.1 サーバー向け高多層基板（154）
4.3.2 低誘電CCL（158）
4.3.3 インダクター（163）
4.3.4 高放熱シート（166）
4.3.5 サーミスタ（170）
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4.3.6 ペルチェ素子（174）
4.3.7 ファンモーター（176）
4.3.8 CDU（182）
4.3.9 冷却水（PAO／PFAS／エチレングリコールなど）（185）
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- 5.0 生成AI関連アプリケーション（191）
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5.1 AI PC（193）
5.2 LLM対応スマートフォン（195）
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5.3 スマートグラス（199）
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- 6.0 ベンダー動向（205）
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6.1 Google（207）
6.2 Amazon（214）
6.3 Meta Platforms（222）
6.4 Apple（230）
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6.5 Microsoft（236）
6.6 Baidu（243）
6.7 Alibaba（246）
6.8 Tencent（250）
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