人工知能ワークロードの台頭により、データセンター冷却市場における従来の総冷却能力が克服され、その結果、水浸やフリーエアによるチップ直接液体冷却などの高度なアプローチが登場しました。一部の次世代ハイパースケール施設には、回収された熱を地域暖房ネットワークに集めるために 6 メガワットを超える熱再利用メカニズムが組み込まれています。人工知能のワークロードをホストする高密度の施設では、水冷システムが使用される傾向があります。そうしないと、ラックあたり 40 kW を超える熱負荷に対処できません。いくつかの国は、エッジ データセンターに対応する冷媒ベースのアプローチによるパイロット プロジェクトを実施しており、熱容量は 2 ギガワットを超えています。データセンター管理に AI を組み込むことで、温度と湿度の制御が継続的に進歩していることがわかります。

データセンター冷却市場における冷却ソリューションに対する要求の高まりは、多くの要因に起因しています。データセンターのアップグレードと拡張を促進する要因です。よりエネルギー効率の高いテクノロジーの利用可能性や、グリーンインフラストラクチャーに対する政府プログラムの強化も、導入を増加させています。運用コストの削減や、冷水ループや蒸発冷却などのイノベーションを促進する規制上の要求のため、通信事業者の持続可能性に大きな焦点が当てられています。企業によるワークロードのオフサイトへの移行により、コロケーションおよびクラウド設備の需要が増加し、投資、研究、設計革新の魅力的な対象としてデータセンター冷却市場が生まれています。

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市場動向 

要因: サーバー密度の増加には、より堅牢で効率的な冷却インフラストラクチャが必要です

温度の管理は、世界中のほぼすべてのデータセンターで最優先事項になりつつあります。これは、導入されている最新の人工知能およびハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) サーバーには、非常に高い冷却能力の要件があるためです。ラックあたり 25 kW から最大 50 kW までの範囲で、多くのデータセンターが冷却システムの限界を押し広げています。この熱出力の突然の増加は、2024 年に世界のデータセンター冷却市場が 101 億 8,000 万米ドルに成長することを説明しています。多くの業界の観点から、差し迫った液浸ベースの導入は 2024 年までに 100 kW を超えるラック密度に達すると予測されています。液浸システムは AI の優れた機能もひっくり返します。より高いラック密度が必要です。このような成長圧力は、IT 建設の急増にも反映されており、80 以上のハイパースケール データセンター サイトが国際的に積極的に検討されています。同時に、重要な機器を収容するデータセンターの温度、湿度、気流の管理において、オペレータがより大きな課題を予測しているため、200 以上の主要なデータセンターにセンサーを設置する方向への移行が加速しています。

高密度データセンターの冷却市場に熱管理を提供するには、将来の成長がどの程度大きくなるかを適切なフレームワークに強化する独創的な戦略を実装する必要があります。たとえば、液浸では、最大のサーバー密度に対応できるように、十分な熱除去戦略が必要です。これは、超高密度のデータセンター環境により、データセンターの冷却市場が 2032 年までに 466 億米ドルを超える可能性があることを意味します。液浸冷却システムの熱管理に対する 2 番目に直接的なアプローチには、すでにさまざまな分野で使用されているチップへの直接冷却が含まれます。さらに、HPC アプライアンスの需要の増加に伴い、データセンター サプライヤーからのオーダーメイドのハイエンド冷却設備のニーズが増加しており、平均を超えています。 HPC 施設だけでも 200 万米ドル。その後、密度重視の冷却システムの熱設備の見直しにより、運用基準全体に対する最適な熱管理とともに、データセンターの新しい形状が示されました。

トレンド: 冷却性能を大幅に向上させるための液浸技術の導入

浸漬冷却技術は、現代のデータセンター冷却市場にとって重要な技術であることが証明されています。ユーザーは、サーバーまたはコンポーネント全体を特別に設計された誘電性流体に浸す方が、空冷方式を使用するよりもホットスポットを排除するのにはるかに効率的であると報告し始めました。 2023 年には、チップ直接方式や浸漬方式の液体冷却を含むより大きなセグメントの総額は約 38 億米ドルになります。一部の業界の青写真は、次世代イマージョン ソリューションがロードマップ上の CPU をサポートし、2024 年に向けて重要なチップあたり 1000 W 以上の CPU をサポートすることを示しています。この強化された機能により、データ センターは非常に大規模な AI タスクを実行する機会が得られます。熱シグネチャ、特に深層学習タスクに関連するもの。仮想通貨マイニングおよびブロックチェーンサーバー分野でも浸漬冷却に対する高い関心があり、多くの事業者が浸漬技術のアップグレードに1,000万米ドル以上を費やしています。

このシステムは、運用の改善に加えて、メンテナンス要件の軽減や熱リサイクルのオプションの提供など、運用上の多くの利点も提供します。最近の市場調査によると、データセンター冷却市場における液浸導入への累積投資額は 2033 年までに 110 億米ドルを超える可能性があり、これはハイパースケールおよびコロケーションプロバイダーの大きな関心を示しています。アジアと北米のデータセンター事業者の能力は、液浸技術により、高密度の HPC クラスターに不可欠なラックあたり数十キロワットの熱を除去できると主張しています。成長を促進する超集中技術においては、機械要素の削減に役立つ浸漬冷却が重要な要素と考えられています。冷却装置を備えた中国のデータセンターの運営コストは年間最大100万ドルに達しており、多くの施設は浸漬冷却の使用を開始しているため、大型装置は必要ありません。 

課題: 電力密度と敷地制限のバランスを取ると、熱管理戦略が複雑になる

都市の拡大によりデータセンターの面積が減少するため、データセンター運営者はより多くのコンピューティングパワーをより小さなスペースに押し込むという要求に直面するという問題が生じます。しかし、データセンターの冷却市場にはさらに大きなストレスがかかっています。米国のような大規模都市では、住宅ローンとして平方フィートあたり最大 1,000 ドルを請求される可能性があるため、この懸念は特に顕著です。ラックの密度が高くなると、過剰な熱放出が発生し、HVAC システムなどの一般的な熱管理戦略では困難になる傾向があります。最近の調査によると、2024 年には少なくとも 40 の主要都市施設が床面積に制約のある拡張を計画しており、新しい冷却トポロジーの導入を余儀なくされています。東京とシンガポールにある大規模な施設では、ラックあたり最大 30 倍 kW の加熱要件を超えることができるコンパクトな熱モジュールをテストしています。一部のデータセンター運営者や企業は、負荷をさまざまな場所に分割することで不動産の可用性の制約を制限しようとしていますが、スペースが狭いため、依然として強力な冷却オプションが必要になります。

密度と空間の関係は、総所有コストを大幅に増加させる可能性のあるエンジニアリング上の課題を引き起こします。専門家らは、現在、世界中のおよそ75のデータセンターが、施設の設置面積を同じにしながら空気の流れの経路を改善するためにレイアウトを再設計していると主張している。データセンター冷却市場におけるこれらのプロジェクトのいくつかは、新しい高度な液体冷却システムのカスタム配管に約 200 ～ 300 万米ドルを費やしています。都市の中心部が同じ場所にある場合、特にクラウド サービスを提供する都市では、ラックの垂直高さと水平方向のエアフローのバランスを取る方法を見つけるのに多くの時間と労力を浪費する傾向があります。これらの空間問題を解決するには、直接液体冷却や浸漬ベースのセットアップなどの他のアプローチもあり、より高い熱密度を処理する必要がある狭いスペースに対してより効果的なソリューションを提供するため、現在より広く使用されています。全体として、高電力密度で敷地の制限を達成するという苦闘は、運用の安定性を確実に維持するために、建物の構造、冷却システム、予測分析を考慮したより優れた熱管理設計の必要性を概説しています。

セグメント分析 

コンポーネント別 

コンポーネントごとに、ソリューション部門はデータセンター冷却市場で 61% 以上の収益シェアを持ち、引き続き主要な株主となります。この点において、空調ユニット、冷却システム、液体冷却ソリューション、冷却塔、エコノマイザー、制御システムなどのさまざまな冷却ソリューションは、依然としてデータセンターの熱管理における重要なコンポーネントです。これらは、サーバー ルームからハイパースケールおよびエッジ施設に至るまで、幅広い冷却要件に対応します。これらのコンポーネントは、さまざまなワークロードの要求に応じて独自の温度調節ソリューションを提供するため、データセンター冷却の総コストの 61% 以上を占めます。データセンターで使用される冷却システムの市場は、現在の環境の高熱負荷に対処するために必要な大規模なメンテナンス システムを反映しています。この分野は、AI と HPC の高い普及により、2023 年に液冷製品に 38 億米ドルを費やしました。いくつかのハイパースケール センターでは、ラック密度の新しいベンチマークを満たすために、38 億米ドル相当の大規模なチラーと制御システムの導入を開始しています。エコノマイザー システムのチラーにより、ラテンアメリカやアジアの一部などの温暖な地域にあるセンター オペレーターは、500 万米ドル以上でこれらのシステムを設置できます。

電子機器と制御システムは密接に連携しており、制御システムはこれらの異種デバイスを接続するのに役立ち、高度なアプリケーションを頻繁に使用してキャンパス全体の空気の流れ、温度、湿度を調整します。大規模なデータセンター施設では、30,000 平方フィートを超えるエリアに機械冷却装置がすでに設置されていると報告されています。そのため、データセンターの冷却市場調査をざっと見ただけでも、これらのシステムに驚くべき金額が投じられていることがわかります。したがって、高度な冷却ユニットは、ハイパースケール設計の場所ではそれぞれ 100 万ドル以上の価値がある可能性があります。対照的に、冷却塔は、強力なシャフトを駆動する水冷システムの熱遮断装置として使用されます。しかし、依然として空調システムは、特定の事業者が毎年 50 以上の新しいエッジ データ センター用にシステムを取得する小規模な環境では好まれるオプションです。

データセンターの種類別 

データセンターのタイプに基づくと、サーバー密度の増加と信頼性の高いデジタル インフラストラクチャに対するニーズの高まりが融合したことにより、Tier 2 がデータセンター冷却市場の 36.5% を支配するシェアを占めています。 2023 年には、第 2 層データセンターが 4,700 以上あり、合計約 2 億 6,000 万平方フィートの運用床面積を提供していました。これらの拠点には、単一プロジェクトでさらに 15 メガワットの電力を供給することで、一部の拡張工事における衝撃と熱に対する高い制限を緩和する高度な気流管理システムも導入されています。さらに、通常の通信事業者は、重要なサーバーの熱によるダウンタイムを妥当な量まで削減する冷水ループやモジュラー エア ハンドラーなどの機器に年間約 120 億ドルを投資しています。一部のエリアのラックの平均密度はラックあたり 9kw に達しており、中レベルでより大きなデータ負荷の計画が増加していることを示しています。

Tier 2 データセンター冷却需要の優位性の背後にある重要な推進力は、データセンター冷却エコシステムにおける Tier 2 製品の特定の役割です。これらの施設は通常、政府機関からクラウド ビジネスに至るまで、幅広い顧客に対応しているため、稼働時間を最大化するには水平および垂直ソリューションが必要です。さらに、ペース地域の要件を満たす自己適応型ソリューションは、よりエネルギー効率の高い設計を促進し、その結果、データセンターでの断熱冷却キャビネットや高度なリアルタイム温度監視システムの採用につながりました。ミッドレンジのワークロード固有の冷却システム機能と、手頃な価格の冗長性アプローチにより、Tier 2 サイトは、パフォーマンス要件がますます厳しくなっている組織が積極的に資金を投じる場所に変わりました。多くの場合、Tier 2 開発者は、新しいホールの PUE が向上するようにチラーや熱交換器の改良を設計する HVAC 機器を専門とするメーカーと協力しています。データ ストレージのニーズが増大し、コンピューティング タスクの要求がますます厳しくなる中、ティア 2 データセンターは、顧客のさまざまなニーズに対応するために熱管理戦略の改善と多様化を継続することで、世界のデータセンター冷却市場での市場優位性を維持することができます。

業界別

世界のデータセンター冷却市場の拡大は、革新的な冷却ソリューションの需要を促進する IT および通信セクターの影響を大きく受けています。この業界が保有するシェアは、2024年には約24.9％近くでした。これらのオペレーターは、基本的なエンタープライズの概念からネットワークの高度な作業機能に至るまで、約4億5,000万平方フィートのデータセンターを所有しています。多くの通信企業やテクノロジー企業は、500 万平方フィートを超える大規模な施設を所有しており、クラウド サポート サービスと併せて 5G のエネルギー導入のために 30 メガワットを超える電力を頻繁に必要とします。この急激な成長により、熱管理分野では一貫した成長が見られます。主要なキャンパスの 1 つでは、2023 年に高度な冷却システムのアップグレードに 2,500 万米ドル以上が費やされたと言っても過言ではありません。

業界が大規模な計算能力を活用した信頼性の高いグローバル接続を常に追求していることが、データセンター冷却市場の需要が増加している主な理由です。地域ごとに展開されるハイパースケール クラウド サービス、モバイル データ消費、ストリーミング プラットフォームの供給により、制限的な規制の範囲内で高度なハードウェアを展開できるようになりました。この勢いにより、通信事業者は、多様な気候における持続可能性の目標を達成しながら、チップへの直接液体冷却や産業規模の冷水システムなどの次世代冷却戦略の採用を推進しています。結局のところ、IT および通信セクターのゆるぎない拡大は、デジタル インフラストラクチャだけでなく、データセンターが熱放散を管理する方法の方向性を形成する上でその重要な役割を果たし、あらゆる大陸にわたって冷却技術へのイノベーションと投資を推進することを強調しています。

冷却タイプ別 

62.6% 以上の市場シェアを誇る室内冷却ソリューションは、データセンター冷却市場エコシステムにおいて圧倒的なシェアを占めています。センターのオペレーターは、これらのソリューションを利用して、最適な温度条件を達成しながら、条件の管理を確実に行います。市場の最新の評価によると、コンピューター室の空調システムが導入されているデータセンター冷却専用のプロジェクトが 3,000 以上あります。これは、サーバー インフラストラクチャの最適なパフォーマンスに必要な温度と湿度の安定性を確保するために行われます。多くの知識豊富なオペレーターによると、オンボードセンサーや可変速度コントローラーなど、ニーズに合わせてカスタマイズされたさまざまな機能に応じて、ユニットの価格はそれぞれ約 18,000 米ドルになる可能性があります。 

室内冷却システムの主な利点の 1 つは、IT の変化する要件に対応できることです。データセンター冷却市場の一部のメーカーは、最新の設備で平均約 1.60 の電力使用効率を記録しているため、この市場の傾向は、低コストで信頼性の高いサービスを求めるデータセンターにとって理想的な選択肢となっています。ある世界的な事業者は、前会計期間中に、古い室内クーラーを最新の室内クーラー システムに交換するだけで、熱関連のシステム ダウンタイムの発生を約 800 件防ぐことができました。このような導入は既存の制御システムと互換性があることが多く、環境要因をリアルタイムで測定し、ラックの温度が高くなりすぎた場合に動的に変更を加えることができます。施設のオペレーターは、コンピュータ ラックの周囲に冷気が適切に分配されるようにすることで、古いサイトでは高額な改修が必要となる重大な空調問題を管理できます。データセンター業界がますます高いコンピューティング負荷を要求し続ける中、室内冷却技術が既存の建築物だけでなく新しい建築物でも中核的な冷却技術であり続けるために必要な改善が今後も見られることは、ほとんど疑いの余地がありません。

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地域分析 

北米は依然としてデータセンター冷却市場の最大のホストであり、最新の市場シェアは 39.41% に固定されています。これは、この地域に技術と通信インフラが十分に発達していること、および多くの技術企業が存在することに起因すると考えられます。米国は、バージニア、テキサス、カリフォルニアなどの地域に拡大しているハイパースケールおよびコロケーション データセンター プロバイダーの所定のキャパシティにより、最大の単一市場です。 2023 年には、北米にあるデータセンターは最大 7.4 ギガワットを使用すると予想されており、2022 年からほぼ 2.5 ギガワット増加し、その多くはシステムの冷却に使用されます。 CoreSite は合計 253.1 メガワットの電気容量と 38,134 の相互接続を備えたデータ センターを 28 か所しか所有していないため、これらの数字は CoreSite の数字と比較するとかなり大きいです。しかし、依然として約 360 万平方フィートの純賃貸可能スペースを確保しています。データを別の角度から見ると、これらの構造物が消費する北米の家庭の電力は約 6,482,400 戸に供給される可能性があります。 

多くの要素がこの優位性を決定し、維持します。豊富な資本準備金、活発な M&A 環境、適切に機能する法務により、米国とカナダの市場におけるイノベーションの優位性が促進されます。北米のデータセンター冷却市場には、低コストで信頼性の高いエネルギーを備えた新しい施設への投資と建設の歴史があり、さらに多くのビジネスを引き寄せてきました。これは、キロワット時あたりのコストが 0.05 米ドル未満であるテキサス州のような地域に特に当てはまります。気温が低い地域での冷却コストの削減に投資すると、そのような投資の費用対効果が高まります。 Vertiv、Stulz GmbH、Schneider Electric、Rittal は、高密度ラックで動作できる冷却システムを開発し、現在グリーン データ センターで使用されている著名な企業です。米国は広大な国土と先進的な光ファイバーネットワークを有しており、これにより北米の容量に最大の貢献を果たしています。これらの進歩と、クラウドベースのサービス、AI ワークロード、エッジ コンピューティングに対する需要の高まりは、この地域の豊かな研究環境と冷却技術の継続的な進歩が、この地域が世界のデータセンター冷却市場のリーダーであり続けるのに役立つことを示唆しています。これから何年も。

データセンター冷却市場のトッププレーヤー 

• 株式会社アセテック
• クールセントリック
• ダイキン工業株式会社
• 緑の革命冷却
• アイソトープ
• ジョンソンコントロールズインターナショナルPLC
• 株式会社リキッドクールソリューションズ
• リキッドスタック
• 三菱電機株式会社
• ムンタースグループAB。
• ノーテック エア ソリューション
• パーカー・ハニフィン
• Rittal GmbH & Co. KG
• シュナイダーエレクトリックSE
• SPX クーリング テクノロジーズ社
• シュトゥルツ社
• テルクスホールディングス株式会社（デジタルリアルティトラスト株式会社）
• バーティブ社
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要

コンポーネント別

• 解決
  • 空調
  • 冷却ユニット
  • 冷却塔
  • エコノマイザーシステム
  • 液体冷却システム
  • 制御システム
  • その他
• サービス
  • コンサルティング
  • インストールと展開
  • メンテナンスとサポート

データセンターの種類別

• ティア1
• 階層 2
• ティア3
• 階層 4

冷却の種類別

• 室内冷却
• 列/ラックベースの冷却

業界別

• BFSI
• IT＆テレコム
• 研究と学術
• 政府と防衛
• 小売
• エネルギー
• 製造業
• 健康管理
• その他

地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 英国
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • ロシア
  • スペイン
  • ポーランド
  • ヨーロッパの残りの部分
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 台湾
  • 韓国
  • オーストラリアとニュージーランド
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域
• 中東およびアフリカ (MEA)
  • アラブ首長国連邦
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • MEAの残りの部分