ハイパフォーマンスコンピューティング：市場シェア分析、産業動向と統計、2024～2029年の成長予測

ハイパフォーマンスコンピューティング市場は、基準年に543億2,000万米ドルと評価され、予測期間中にCAGR 11.18%で成長し、今後5年間で967億9,000万米ドルになると予測されています。

クラウドにおけるハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）の採用の増加と、大量のデータを効率的かつ迅速に処理するという新たなニーズが、市場成長の原動力となっています。

主なハイライト

• 電子設計自動化（EDA）を必要とする産業モノのインターネット（IIoT）、人工知能（AI）、エンジニアリングへの投資の増加などの要因が、予測期間にわたって市場を牽引するとみられます。市場は、これらの機能をサポートするソリューションを開発するためにハードウェアプロバイダが継続的に投資していることによって増強されています。さらに、米国、ドイツ、英国、日本、中国などの国々は、こうした技術が経済成長に不可欠な原動力であることを認めています。これらの国々は、コストとパフォーマンスの効率を維持しながら、これらのイニシアチブをサポートするHPCソリューションの潜在的な市場です。
• さらに、適切なツールや技術がなければ、製品開発サイクル（PLC）を短縮する必要性の高まりや、リアルタイムで品質を維持する要件に対処することは現実的に難しくなります。忠実度の高いモデリング・シミュレーションを実現するCAE（Computer-aided Engineering）ソフトウェアを搭載したハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）システムは、ディスクリート製造、ヘルスケアにおけるロボット工学、自動車産業など、さまざまな分野で広く利用されるようになっており、市場の成長を後押ししています。
• 金融モデリングやライフサイエンス・シミュレーションなど、さまざまな産業アプリケーションにおける物理シミュレーション、最適化、機械学習（ML）は、複雑な問題を時間内に解決する上でHPCが重要な役割を果たしている例です。自動車業界では、EV、自律走行車、コネクテッドカーが市場に参入するために継続的に開発課題に取り組んでおり、これらのソリューションにエッジコンピューティング機能を組み込むことがHPCソフトウェア市場を牽引しています。
• しかし、HPCソリューションが機能するためには必要不可欠な企業データが必要となるため、エンドユーザーにとってはデータ漏洩リスクにさらされることになり、国防、BFSI、ヘルスケア分野など、セキュリティプロトコルが高いため、多くのエンドユーザーでソリューション導入の障害となっています。
• HPCの需要は、特にバイオサイエンス分野において、ワクチン開発やCOVID-19パンデミックの影響への対処にHPCが使用されたことから、大きく伸びた。データ消費とクラウド需要は、パンデミック以降増加しています。これは、企業がリモートワークを推進し、ワークロードをクラウドに移行したためです。これがCOVID-19パンデミック後の市場成長を支えています。

ハイパフォーマンスコンピューティング市場の動向

オンプレミス導入モデルが大きな成長を遂げる見込み

• HPCシステム全体の機能をすべて活用でき、接続の問題にも邪魔されないオンプレミス型は、大きな市場シェアを占めています。さらに、ストレージやレガシーシステムを既に確立している企業は、一般的にHPCソリューションのオンプレミス展開を好む大規模企業であり、予測期間中の市場を後押ししています。
• 大規模な研究、分析、モデリング用途でオンプレミスシステムの利用が増加しているほか、タイムリーなデータへのアクセスが重要なニーズとなっています。さらに、この動向は、業務の複雑化と、ハイパフォーマンスコンピューティング・システムの出力・入力能力を高めるこれらのシステムの機能向上によって強化されています。
• このモデルのもう一つの主な推進力は、個人データのセキュリティです。データベース攻撃を防ぐこの方法は、企業や政府機関、特に防衛分野で利用されています。物理的なプレゼンス要件は、システム、アプリケーション、データのセキュリティと完全性に強い影響を与えます。
• さらに、サイバー脅威の増加や、顔認識や世界・セキュリティ・データベースなどのより高度な技術の出現により、これらのシステムが防衛分野に導入されることが予想されます。防衛分野ではプライバシーとセキュリティの必要性が高まっているため、HPCのオンプレミス配備が世界の防衛アプリケーションで支持を集めています。
• クラウドベースのソリューションは、ユーザーが必要とするストレージや計算を比較的低コストで提供するため、さまざまなアプリケーションで最も利用しやすい選択肢の1つになりつつあるが、クラウドユーザーのデータやアプリケーションを保護するための適切なセキュリティ対策を含める必要があります。

北米が大きなシェアを占める見込み

• 北米地域は、米国とカナダにおける技術の進歩により、先進技術をいち早く導入していることで知られています。新技術の開発とセキュリティの必要性が、ハイパフォーマンスコンピューティング・システムの利用を促しています。この拡大は、どちらのタイプの大容量データにも影響を与えると思われます。この予測期間中、北米はハイパフォーマンスコンピューティングの世界市場リーダーであり続けると思われます。この需要を支える主な要因の一つは、研究開発活動に対する政府支出の増加です。
• さらに、米国政府は、製造業の課題に対処するためのハイパフォーマンスコンピューティング処理能力を向上させ、すべての米国人のためのクリーンエネルギーの未来に向けた同国のイニシアチブを支援するため、High-Performance Computing for Manufacturingプログラムを導入しました。
• 例えば、2023年1月、米国エネルギー省は、米国国立研究所のハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）部門と協力し、製造業者のプロセスの合理化、生産性の向上、二酸化炭素排出量の削減を支援する6チームに対し、180万米ドルの投資額を発表しました。
• この業界には、HPE、IBM、Microsoft、NVIDIA、AMDなどの大企業があり、その結果、この地域におけるハイパフォーマンスコンピューティングのニーズは大きく発展すると予想されます。また、北米諸国ではハイパフォーマンスコンピューティングの導入が進んでおり、さまざまな分野の企業が仮想化環境を通じてシミュレーションや高度なモデリング、データ分析を製造プロセスに適用できるようになり、北米市場の需要を生み出しています。
• 同市場のベンダーは、地理的なリーチとカバレッジを拡大するため、他の企業と新たな提携を結んでいます。例えば、グラフコアのパートナー・プログラムは、より多くの潜在顧客にリーチし、インテリジェンス・プロセッシング・ユニットIPUソリューションの利用を促進するために拡大されました。地域的なリーチを広げるため、同社は北米地域の複数のパートナーを世界・パートナー・プログラムに加え、その中にはApplied Data Systems社やImages et Technologie社なども含まれ、北米市場の成長を支えています。

ハイパフォーマンスコンピューティング産業の概要

ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）市場は非常に細分化されています。Hewlett Packard Enterprise社、Advanced Micro Devices社、Sugon Information Industry社、日本電気株式会社、富士通株式会社などの大手企業の存在は、市場全体に大きな影響を与えています。ハイパフォーマンスコンピューティング・ベンダーは、予測期間中に市場シェアを拡大するために、製品イノベーション、提携、研究開発への投資を通じて強化されたソリューションの提供にますます注力しています。

• 2022年11月- インドとEUは、バイオ分子医薬におけるインドと欧州のスーパーコンピュータを使用したHPCアプリケーションの協力を含む、ハイパフォーマンスコンピューティングと量子技術に関する協力意向協定に調印。
• 2022年5月-Hewlett Packard Enterprise社は、ハイパフォーマンスコンピューティングと人工知能システムのための欧州初の生産施設を建設することで、顧客への納入を加速し、地域の供給エコシステムを強化するための事業拡大を発表しました。ハイパフォーマンスコンピューティングのニーズをサポートするため、Apollo HPEシステムとCray EXスーパーコンピュータの製造・出荷により、世界中でHPCソリューションの市場成長を示します。

その他の特典：

• エクセル形式の市場予測（ME）シート
• 3ヶ月間のアナリストサポート

目次

第1章 イントロダクション

• 調査の前提条件と市場定義
• 調査範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 市場洞察

• 市場概要
• 業界の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
  • 供給企業の交渉力
  • 買い手の交渉力
  • 新規参入業者の脅威
  • 代替品の脅威
  • 競争企業間の敵対関係
• 産業バリューチェーン分析
• COVID-19がハイパフォーマンスコンピューティング市場に与える影響

第5章 市場力学

• 市場促進要因
  • 膨大な量のデータを効率的なスピードで処理する新たなニーズ
  • クラウドでのHPC採用の増加
• 市場抑制要因
  • データのセキュリティに関する懸念

第6章 市場セグメンテーション

• コンポーネント別
  • ハードウェア
    • サーバー
    • ストレージデバイス
    • システム
    • ネットワークデバイス
  • ソフトウェアとサービス
• 展開タイプ別
  • オンプレミス
  • クラウド
• 産業用途別
  • 航空宇宙・防衛
  • エネルギー・ユーティリティ
  • BFSI
  • メディア・エンターテイメント
  • 製造業
  • ライフサイエンスとヘルスケア
  • その他の産業用途
• 地域別
  • 北米
  • 欧州
  • アジア太平洋
  • ラテンアメリカ
  • 中東・アフリカ

第7章 競合情勢

• 企業プロファイル
  • Advanced Micro Devices Inc.
  • NEC Corporation
  • Hewlett Packard Enterprise
  • Sugon Information Industry Co. Ltd
  • Fujistu Ltd
  • Intel Corporation
  • International Business Machines Corporation
  • Microsoft Corporation
  • Dell EMC（Dell Technologies Inc.）
  • Dassault Systemes SE
  • Lenovo Group Ltd
  • Amazon Web Series
  • NVIDIA Corporation
  • Atos SE

第8章 投資分析

第9章 市場の将来

The High Performance Computing Market is valued at USD 54.32 billion in the base year and is expected to grow at a CAGR of 11.18% during the forecast period to become USD 96.79 billion by the next five years. Increasing adoption of High Performance Computing (HPC) in the cloud and the emerging need to process large amounts of data efficiently and quickly drive market growth.

Key Highlights

• Factors such as the increasing investments in the Industrial Internet of Things (IIoT), Artificial Intelligence (AI), and engineering, which demand Electronic Design Automation (EDA), are likely to drive the market over the forecast period. The market has been augmented by the continued investment from hardware providers to develop solutions that support these capabilities. In addition, countries like the United States, Germany, the United Kingdom, Japan, and China, among others, have acknowledged the significance of such technologies as an essential driver for economic growth. These countries are potential markets for HPC solutions, which support these initiatives while preserving cost and performance efficiencies.
• Moreover, without the appropriate tools and technology, it becomes practically difficult to handle the growing need for short product development cycles (PLCs) and the requirement to maintain quality in real time. High-performance Computing (HPC) systems with Computer-aided Engineering (CAE) software for high-fidelity modeling simulation are becoming more widely used in various sectors, including discrete manufacturing, robotics in healthcare, and the automotive industry, fueling the market growth.
• Physical simulation, optimization, and Machine Learning (ML) in varied industrial applications, including financial modeling and life science simulation, are some examples where HPC plays a critical role in solving complex problems within time. In the automotive industry, EVs, autonomous vehicles, and connected vehicles are continuously taking development challenges to enter the market and require edge computing capabilities to be incorporated into these solutions driving the HPC software market.
• However, the HPC solutions need essential enterprise data for their functioning, which exposes the market to data breaching risk for the end users, creating obstacles for the adoption of the solutions across many end users due to their high-security protocols, such as Defence, BFSIs, and Healthcare sectors.
• The demand for HPC saw significant growth, especially in bioscience, as HPC was used to develop a vaccine and tackle the effects of the COVID-19 pandemic. Data consumption and cloud demand have increased since the pandemic, owing to enterprises moving toward remote working and shifting their workloads onto the cloud. This has supported the market growth after the Covid-19 pandemic.

High Performance Computing Market Trends

On Premise Deployment Model is Expected to Witness Significant Growth

• With its ability to take advantage of all the overall HPC system's capabilities and not be hindered by connection problems, an on premise model has a significant market share. Aditionally, the companies that have already established storage and legacy systems are generally large-scale enterprises which prefer the on-premise deployment of HPC solutions, fueling the market during the forecast period.
• There is an increasing use of onpremise systems in large research, analytical and modelling applications as well as a key need for access to timely data. In addition, this trend is reinforced by the increasing complexity of operations and the increasing capabilities of these systems, which increase the output and input capacity of high performance computing systems.
• Another main driver for this model is the security of private data. This way of preventing database attacks is used by businesses and government agencies, particularly in the defence sector. The physical presence requirement has a strong impact on the security and integrity of the system, application and data.
• Moreover, due to the increasing cyber threat and the emergence of more advanced technologies such as facial recognition and global security databases, it is anticipated that these systems will be introduced into the defence sector. Due to the increasing need of privacy, and security in the defence sector, the on premise deployment of HPC is gaining traction in the defence application worldwide.
• Although cloud-based solutions are becoming one of the most depedable options for various applications as they provide the storage and computation needs for users at a relatively very low cost, the area still needs to include appropriate security measures to protect the data and applications for cloud users.

North America is Expected to Hold Major Share

• The North American region is recognized for its early adoption of advanced technologies because of the Technical advancement in the United States and Canada. The development of new technologies and the need for security are encouraging the use of high performance computing systems. The expansion will affect both types of large data. North America will remain the world's market leader in high performance computing during this projection period. One key factor underpinning this demand is the increased government expenditure on research and development activities.
• Aditionally, the US government has introduced the High-Performance Computing for Manufacturing program to increase the country's capabilities in high computing processing to address the manufacturing challenges and support the country's initiatives for a clean energy future for all Americans.
• For instance, in January 2023, the Department of Energy of the USA announced an investment amount of USD 1.8 million for six teams who would work with the U.S. National Laboratories' high-performance computing (HPC) department to help manufacturers streamline their processes, increase productivity, and lower their carbon footprint in the country, would support the market growth in the North American region.
• The industry has significant companies, including, HPE, IBM, Microsoft, NVIDIA and AMD, and as a result, the need for high-performance computing in the area is anticipated to develop significantly. Additionally, North American countries have been adopting High-performance computing, enabling companies in various sectors to apply simulation, advanced modeling, and data analysis to manufacturing processes through a virtualized environment, creating a demand for the market in North America.
• The market's vendors have forged new alliances with other businesses to increase their geographic reach and coverage. Graphcore's partner programme has been expanded, for example, to reach more potential customers and help them accelerate their use of its Intelligence Processing UnitIPU solutions. To broaden its regional reach, the company added several partners in the North American region to its global partner program, including Applied Data Systems and Images et Technologie, among others, supports the market growth in North America.

High Performance Computing Industry Overview

High Performance Computing (HPC) Market is highly fragmented. The presence of major players, such as Hewlett Packard Enterprise, Advanced Micro Devices Inc., Sugon Information Industry Co. Ltd, NEC Corporation, and Fujitsu Ltd, has considerable influence on the overall market. High-performance computing vendors increasingly focus on delivering enhanced solutions through product innovations, collaborations, and investment in R&D to increase their market share during the forecast period.

• November 2022 - India and the EU signed an Intent for Cooperation agreement in high-performance computing and quantum technologies, including collaboration on HPC applications using Indian and European Supercomputers in Bio molecular medicines, which would create an oppertunity for the market vendors during the forecast period.
• May 2022 - Hewlett Packard Enterprise has announced An expansion to accelerate customer delivery and strengthen the region's supply ecosystem by building its first European production facility for high performance computing and artificial intelligence systems. In order to support the need for high performance computing, a market growth in HPC solutions throughout the world is shown by building and shipping Apollo HPE systems and Cray EX supercomputers.

Additional Benefits:

• The market estimate (ME) sheet in Excel format
• 3 months of analyst support

TABLE OF CONTENTS

1 INTRODUCTION

• 1.1 Study Assumptions and Market Definition
• 1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS

• 4.1 Market Overview
• 4.2 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
  • 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
  • 4.2.2 Bargaining Power of Buyers
  • 4.2.3 Threat of New Entrants
  • 4.2.4 Threat of Substitutes
  • 4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
• 4.3 Industry Value Chain Analysis
• 4.4 Impact of COVID-19 on the High-performance Computing Market

5 MARKET DYNAMICS

• 5.1 Market Drivers
  • 5.1.1 The Emerging Need to Process Enormous Amount of Data with Efficiency Speed
  • 5.1.2 Increasing Adoption of HPC in the Cloud
• 5.2 Market Restraints
  • 5.2.1 Concerns Regarding the Security of the Data

6 MARKET SEGMENTATION

• 6.1 By Component
  • 6.1.1 Hardware
    • 6.1.1.1 Servers
    • 6.1.1.2 Storage Devices
    • 6.1.1.3 Systems
    • 6.1.1.4 Networking Devices
  • 6.1.2 Software and Services
• 6.2 By Deployment Type
  • 6.2.1 On-premise
  • 6.2.2 Cloud
• 6.3 By Industrial Application
  • 6.3.1 Aerospace and Defense
  • 6.3.2 Energy and Utilities
  • 6.3.3 BFSI
  • 6.3.4 Media and Entertainment
  • 6.3.5 Manufacturing
  • 6.3.6 Life Science and Healthcare
  • 6.3.7 Other Industrial Applications
• 6.4 By Geography
  • 6.4.1 North America
  • 6.4.2 Europe
  • 6.4.3 Asia Pacific
  • 6.4.4 Latin America
  • 6.4.5 Middle East and Africa

7 COMPETITIVE LANDSCAPE

• 7.1 Company Profiles
  • 7.1.1 Advanced Micro Devices Inc.
  • 7.1.2 NEC Corporation
  • 7.1.3 Hewlett Packard Enterprise
  • 7.1.4 Sugon Information Industry Co. Ltd
  • 7.1.5 Fujistu Ltd
  • 7.1.6 Intel Corporation
  • 7.1.7 International Business Machines Corporation
  • 7.1.8 Microsoft Corporation
  • 7.1.9 Dell EMC (Dell Technologies Inc.)
  • 7.1.10 Dassault Systemes SE
  • 7.1.11 Lenovo Group Ltd
  • 7.1.12 Amazon Web Series
  • 7.1.13 NVIDIA Corporation
  • 7.1.14 Atos SE

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 FUTURE OF THE MARKET