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市場調査レポート
商品コード
1404499
データセンターにおける液浸冷却-市場シェア分析、産業動向と統計、2024～2029年の成長予測Immersion Cooling in Data Centers - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts 2024 - 2029 |
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| データセンターにおける液浸冷却-市場シェア分析、産業動向と統計、2024～2029年の成長予測 |
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出版日: 2024年01月04日
発行: Mordor Intelligence
ページ情報: 英文 174 Pages
納期: 2～3営業日
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- 概要
- 目次
データセンターにおける液浸冷却市場は、2024年の7億8,000万米ドルから2029年には23億4,000万米ドルに成長し、予測期間中（2024～2029年）のCAGRは24.42%となる見込みです。
多くの業界推定では、冷却コストはデータセンターのエネルギー消費の約40%に相当するため、高密度の電力消費への対応が市場を牽引します。液浸冷却は、データセンターのエネルギー使用量を60%以上削減することができ、システムによっては95%も削減できると述べているものもあります。多くのデータセンターにとって、これは年間数100万米ドルの節約になります。
最近のデータセンター建設の急増は、高トラフィックゾーンに最小限のレイテンシーでサービスを提供することを主要対象としており、データセンター事業者は、適切な環境を超えて複雑な都市施設に拡大することを余儀なくされています。このため、従来の空冷や液冷が抱える環境やスペースの制約を解消するサーバー冷却技術への需要が高まっています。データセンターの物理的な設置面積を大幅に削減し、同時に高密度運用に対応するソリューションへのニーズが高まり、液浸冷却への需要が高まっています。
インドや中国などの新興経済諸国では、ITインフラの整備が進んでおり、データセンター需要を積極的に押し上げる可能性が高いです。IT業界にとってコスト面でも運用面でもメリットのあるクラウドモデルの採用により、データセンターの需要は増加する可能性が高いです。NTT Ltd.の調査によると、回答者の半数以上（52%）が、クラウドは組織の事業運営に最も大きな変革をもたらすと述べています。したがって、データセンターの冷却に対する需要は増加し、エンドユーザーの好みに応じた液冷方式の導入につながると予想されます。
ビッグデータ、AIの利用拡大により、組織はデータクランチの課題に直面しています。例えば、米国ではコグニティブ機能に対する需要が高まっていることから、IBMコーポレーションは新たに4つのクラウドデータセンターを建設しました。これにより、これらのデータセンターでの冷却技術の活用が促進される可能性が高いです。
液浸冷却は、誘電性液体を通してデータセンターを冷却する最も効果的な方法の1つです。より大きな技術的CAPEXを伴う高額投資が、市場の成長を阻害する唯一の要因となっています。
COVID-19パンデミックの発生は、さまざまなセクターにまたがる複数の経済にさらなるストレスをもたらしました。これにより、デジタル経済へと焦点が移った。データセンターへの新たな負荷は深刻です。より多くの従業員が在宅勤務をするようになり、ビデオ通話やVPNの利用が増加しています。医療関係者は、患者を治療するために遠隔医療アプリケーションの利用を強化しています。中国のトップ・クラウド・コンピューティング・プロバイダーであるAlibaba Cloudは、「ポスト・パンデミック・ワールド」におけるデジタルトランスフォーメーションのニーズをサポートするため、次世代データセンターの構築に数十億米ドルを投資しています。
データセンターの液浸冷却市場動向
高密度消費電力への対応が市場を牽引
- GPUリッチ・システムは、2U ThinkSystem SR670ラック・サーバーをベースとしており、サーバーあたり最大4基のダブルワイドGPUを搭載しています。小型のハーフラック24Uシステムには、最大4台のレノボ・サーバーが搭載され、消費電力は5kW以下です。同時に、中型のバージョンでは、フルサイズの46kWラックに最大16台のサーバーが搭載され、必要な数だけラックを追加して拡大することができます。どちらのシステムも、シュナイダーのEcoStruxure ITで監視されます。
- オランダの新興企業で、プラグアンドプレイの液浸冷却モジュールをデータセンターに販売しているAsperitasによると、エネルギー吸収の面では、液浸冷却はすべての電気コンポーネントを弁証法的な液体に浸すため、ITだけでもエネルギーフットプリントを10％から45％削減できます。さらに、適切な誘電性液体は、同じ体積と温度で、空気のおよそ1,500倍の熱エネルギーを吸収することも強調しています。
- パフォーマンスを向上させるためにブレード・サーバーやストレージ・デバイスを増設する動きが見られる中、データセンターはより多くの電力を必要とし、高熱を発生させています。平均して、放熱量は30～50kW/サーバーラックを超えています。そのため、効率的な熱と機器管理のための冷却・熱管理ソリューションへの投資が世界的に増加しています。昨年3月、AMAXのHPCとAIソリューション・グループは、単相液浸冷却に対応した新しい2U 4ノード密度最適化サーバー、ServMaxAE-2484Lを発表しました。
- このサーバーは、このフォームファクターで最高のCPU演算密度を実現しながら、サーバーの電力使用量を最大20%削減することで、電力使用効率（PUE）を改善することが認められています。2U 4ノード密度に最適化されたサーバーは、設置場所、電力の入手可能性とコスト、HPCやAIワークロードのようなますます厳しくなるコンピューティング要件への対応といった制約の解決に重点を置いています。
- Uptime Instituteが実施した調査によると、最大規模のデータセンターでは、ITとデータセンター管理者の年間電力使用効率（PUE）比は1.55と報告されています。データセンター事業者は、可能な限りPUE比を1に近づけようと努力しており、ハイパースケールやコロケーション・プロバイダーの最新データセンターの多くは、旧来の技術を使用したデータセンターよりも高い効率を実現しています。
北米が最大の市場規模を記録する見込み
- 北米は新しい技術をいち早く採用する国です。データセンター投資家は、液浸やチップ直下冷却ソリューションへの投資を増やしています。エッジデータセンターの重要性は、世界の5Gネットワークの出現によって後押しされており、米国はこの技術をいち早く採用した国のひとつです。EdgePresence、EdgeMicro、American Towersなど、米国の多くの事業者がこれらのセンターに投資を開始しました。
- さらに、Cisco Systemsの報告によると、米国のモバイル・データ・トラフィックは年々大幅に増加しており、2017年には21.49エクサバイト（EB）2028のデータ・トラフィックであったものが、今年には月間6.7EBエクサバイトのデータ・トラフィックとなった。Ericssonによると、このデータトラフィックは2030年までに3倍になると予想されています。そのため、このような規模を容易に接続するために必要な低遅延と広帯域を確保できる分散型クラウドが実用化されつつあります。
- エネルギー技術エリアによると、複数の要因から、米国のデータセンターにおけるエネルギー使用量は微増し、2014年から昨年にかけて4％以上増加すると予想されています。現在の動向推定に基づくと、米国のデータセンターは2022年に約1.9ギガワットを消費すると予測されました。
- 米国では、人々や企業によるインターネット利用が急増しています。同国はデータセンター運営において最大の市場であり、エンドユーザーによるデータ消費の増加により成長を続けています。IoTの人気の高まりは米国の超大規模データセンター市場の重要な促進要因であり、ビジネスユーザーや消費者が生成するエクサバイト級のデータをサポートする施設の増設につながっています。
- マイクロソフトなど複数の米国企業が、データセンターにおける液浸冷却の導入を調査しています。二相液浸冷却の本番環境への導入は、空冷式コンピューター・チップ技術の信頼性の高い進歩がかなり鈍化したときに、より高速で堅牢なデータセンター・コンピューターへの需要に対応するためのマイクロソフトの長期計画における次のステップです。マイクロソフトは、AIなどいくつかの高性能コンピューティング用の冷却ソリューションとして液浸を調査しました。調査の結果、二相液浸冷却により、任意のサーバーの消費電力が5%から15%削減されることが明らかになった。
データセンターにおける液浸冷却業界概要
調査対象市場における競合の程度は高く、予測期間中にさらに増加すると予想されます。市場の競合各社は、製品ラインナップを強化し、持続可能な競争優位性を獲得するために、提携や買収などの戦略を採用しています。Fujitsu Limited、Green Revolution Cooling Inc.、Submer Technologies SL、Liquid Stack Inc.、Asperitas Companyなどが主要市場参入企業の一例です。
2022年9月、DowはDOWSIL Immersion Cooling Technologyを発表しました。DOWSIL Immersion Cooling Technologyは、ハイパースケールクラウドとエンタープライズデータセンターの冷却に最適化された持続可能なソリューションです。DOWSIL Immersion Cooling Technologyは、高速・大容量通信の時代に急成長するデータセンター向けに、熱管理と持続可能性への画期的なアプローチを提供します。
2022年2月、InfraPrimeとIceotope Technology Ltd.は、データセンターのライフサイクル全体を通じてネット・ゼロ・パワーシェル・サイトの水消費量を排除・削減するためのパートナーシップを締結しました。これは、持続可能な経済成長と強靭な未来のために、循環型ビジネスの可能性を最大限に活用し、後押しするものです。
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
- 競合の程度
- 代替品の脅威
- COVID-19の業界への影響評価
- 業界サプライチェーン分析
- フッ素系液体サプライヤー/メーカー
- 液浸冷却浴装置ベンダー
- データセンター・ベンダー
第5章 市場力学
- 市場促進要因
- ハイパースケールデータセンターの増加
- 高密度消費電力への対応
- 市場抑制要因
- 多額の設備投資
第6章 技術スナップショット
- データセンター冷却の進化
- エネルギー消費とコンピューティング密度の指標と主要考慮事項
- 流体、プロセッサー、GPU、ラック、インフラプロバイダーの内訳
第7章 市場セグメンテーション
- タイプ別
- 単相液浸冷却システム
- 二相液浸冷却システム
- 冷却液別
- 鉱物油
- 脱イオン水
- フルオロカーボン系流体
- 合成流体
- 用途別
- 高性能コンピューティング
- エッジコンピューティング
- 人工知能
- 暗号通貨鉱業
- その他の用途
- 地域別
- 北米
- 欧州
- アジア太平洋
- その他
第8章 競合情勢
- 企業プロファイル
- Fujitsu Limited
- Green Revolution Cooling Inc.
- Submer Technologies SL
- Liquid Stack Inc.
- Asperitas Company
- LiquidCool Solutions
- Midas Green Technologies
- Iceotope Technologies Ltd.
- Wiwynn Corporation
- DCX Ltd.
- DUG Technology
第9章 投資分析
第10章 市場の将来
The Immersion Cooling Market in Data Centers Industry is expected to grow from USD 0.78 billion in 2024 to USD 2.34 billion by 2029, at a CAGR of 24.42% during the forecast period (2024-2029).
Dealing with high-density power consumption drives the market, as many industry estimates put cooling costs at around 40% of the data center's energy consumption. The immersion cooling is able to reduce the data center's energy usage by over 60%, with some systems stating it could be as much as a 95% reduction. For many data centers, this provides millions of dollars in savings annually.
The recent surge in data center construction activities, majorly targeted toward serving high-traffic zones with minimum latency, forced data center operators to expand beyond a suitable environment into complex urban facilities. This increased the demand for server cooling technology that involves the environmental and space constraints that traditional air and liquid cooling practices pose. The increasing need for solutions may significantly reduce the data center's physical footprint and simultaneously accommodate high-density operations, bolstering the demand for immersion cooling.
Growing developments in IT infrastructure in emerging economies, such as India, China, and other countries, is likely to boost the demand for data centers positively. The demand for data centers is likely to increase due to the adoption of the cloud model, which has cost and operational benefits for the IT industry. According to a study by NTT Ltd, over half of the respondents (52%) mentioned that the cloud would have the most transformational impact on their organization's business operations. Hence, the demand for the cooling of data centers is expected to increase, leading to the implementation of liquid cooling methods based on end-user preferences.
The growing use of Big Data, AI, to name a few, has led organizations to face a data-crunch challenge. For instance, the rising demand for cognitive capabilities in the United States led IBM Corporation to build four new cloud data centers. This is likely to encourage the utilization of cooling technologies in these data centers.
Immersion cooling is one of the most effective ways to cool data centers through dielectric liquids. High investment with more significant technological CAPEX has been the only restraint hindering the market's growth.
The outbreak of the COVID-19 pandemic posed additional stress on multiple economies across various sectors. This shifted the focus toward a digital economy. The new load on data centers is serious. More employees are working from home, increasing video calls and VPN usage. Allied health professionals have ramped up the use of telehealth applications to treat patients. China's top cloud computing provider, Alibaba Cloud, invests billions in building next-generation data centers to support digital transformation needs in a "post-pandemic world."
Data Center Immersion Cooling Market Trends
Dealing with High-density Power Consumption Driving the Market
- The GPU-rich system is based on a 2U ThinkSystem SR670 rack server, which includes up to four double-width GPUs per server. A small half-rack 24U system includes up to four Lenovo servers and uses less than 5 kW. At the same time, the medium-sized version includes up to 16 of the servers in full-sized 46 kW racks and can be scaled up by including as many of those racks as needed. Both systems are monitored with Schneider's EcoStruxure IT.
- On the energy absorption front, liquid immersion cooling submerges all electrical components in a dialectic liquid, thus reducing the energy footprint of IT alone by between 10% and 45%, as per Asperitas, a Dutch startup selling plug-and-play liquid immersion cooling modules to data centers. It further highlighted that suitable dielectric liquids absorb approximately 1,500 times more heat energy than air with the same volumes and temperatures.
- As organizations are observed to be adding blade servers and storage devices to improve their performance, data centers are demanding more electricity and producing high heat. On average, the heat dissipation exceeds the 30 kW-50 kW/server rack. Thus, allied investments in cooling and heat management solutions for efficient heat and equipment management are increasing globally. In March last year, AMAX's HPC and AI Solutions Group announced a new 2U 4-Node density optimized server, ServMaxAE-2484L, for single-phase liquid immersion cooling.
- The server is recognized to improve Power Usage Effectiveness (PUE) by reducing server power usage by up to 20% amid the highest CPU compute density in its form factor. The 2U 4-Node density optimized server focuses on solving constraints such as location, the availability and cost of power, and the handling of increasingly demanding computing requirements, such as HPC and AI workloads.
- According to a survey conducted by Uptime Institute, at the largest data center, IT and data center management reported an annual power use effectiveness (PUE) ratio of 1.55. Data center operators strive to achieve a PUE ratio as near to one as feasible, with many of the newest data centers from hyperscale and colocation providers delivering higher efficiency than those using older technology.
North America is Expected to Register the Largest Market
- North America is an early adopter of newer technologies. Datacenter investors are increasingly investing in liquid immersion and direct-to-chip cooling solutions. The importance of edge data centers has been aided by the emergence of 5G networks worldwide, and the United States is among the earliest adopters of the technology. Many operators in the United States, such as EdgePresence, EdgeMicro, and American Towers, started investing in these centers.
- Moreover, the mobile data traffic in the United States increased considerably over the years, from 21.49 exabytes (EB) 2028 of data traffic in 2017 to 6.7 EB exabytes per month of data traffic by this year, as reported by Cisco Systems. According to Ericsson, this data traffic is expected to triple by 2030. Thus, the distributed cloud that may secure the low latency and high bandwidth required to connect such scale easily is coming into action.
- Due to multiple factors, energy use in US data centers is expected to grow slightly, increasing by more than 4% from 2014 to last year, according to the Energy Technology Area. Based on current trend estimates, the US data centers were projected to consume approximately 1.9 gigawatts in 2022.
- The United States is witnessing massive growth in internet usage by people and businesses. The country is the largest market in data center operations, and it continues to grow due to the higher data consumption by end-users. The growing popularity of the IoT is a significant driver for the US hyper-scale data center market, leading to additional facilities supporting exabytes of data generated by business users and consumers.
- Multiple US-based companies, like Microsoft, are researching immersion cooling deployment in data centers. The production environment deployment of two-phase immersion cooling is the next step in Microsoft's long-term plan to keep up with demand for faster, more robust data center computers when reliable advances in air-cooled computer chip technology considerably slowed. Microsoft researched liquid immersion as a cooling solution for several high-performance computing applications, such as AI. The investigation revealed that two-phase immersion cooling reduced power consumption for any given server by 5% to 15%.
Data Center Immersion Cooling Industry Overview
The degree of competition in the market studied is high and is expected to increase over the forecast period. Players in the market are adopting strategies such as partnerships and acquisitions to enhance their product offerings and gain sustainable competitive advantage. Fujitsu Limited, Green Revolution Cooling Inc., Submer Technologies SL, Liquid Stack Inc., and Asperitas Company are some of the key market players.
In September 2022, Dow announced DOWSIL Immersion Cooling Technology, which is an optimized and sustainable solution for cooling hyperscale cloud and enterprise data centers. DOWSIL Immersion Cooling Technology offers a revolutionary approach to thermal management and sustainability for fast-growing data centers in an era of high-speed, high-volume communications.
In February 2022, InfraPrime and Iceotope Technology Ltd entered a partnership to eliminate and reduce water consumption for Net Zero PowerShell Sites throughout the data center life cycle. It would help leverage and boost the full potential of circular businesses for sustainable economic growth and a resilient future.
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 Degree of Competition
- 4.2.5 Threat of Substitute Products
- 4.3 Assessment of the Impact of COVID-19 on the Industry
- 4.4 Industry Supply Chain Analysis
- 4.5 Fluorine-based Liquid Suppliers/Manufacturers
- 4.6 Immersion Cooling Bath Equipment Vendors
- 4.7 Data Center Vendors
5 MARKET DYNAMICS
- 5.1 Market Drivers
- 5.1.1 Increase in the Number of Hyper-scale Data Centers
- 5.1.2 Dealing with High-density Power Consumption
- 5.2 Market Restraint
- 5.2.1 High Investment with Greater Capital Expenditure
6 TECHNOLOGY SNAPSHOT
- 6.1 Evolution of Data Center Cooling
- 6.2 Energy Consumption and Computing Density Metrics, and Key Considerations
- 6.3 Teardown of Fluid, Processor, GPUs, Racks, and Infrastructure Providers
7 MARKET SEGMENTATION
- 7.1 By Type
- 7.1.1 Single-Phase Immersion Cooling System
- 7.1.2 Two-Phase Immersion Cooling System
- 7.2 By Cooling Fluid
- 7.2.1 Mineral Oil
- 7.2.2 Deionized Water
- 7.2.3 Fluorocarbon-Based Fluids
- 7.2.4 Synthetic Fluids
- 7.3 By Application
- 7.3.1 High-performance Computing
- 7.3.2 Edge Computing
- 7.3.3 Artificial Intelligence
- 7.3.4 Cryptocurrency Mining
- 7.3.5 Other Applications
- 7.4 By Geography
- 7.4.1 North America
- 7.4.2 Europe
- 7.4.3 Asia Pacific
- 7.4.4 Rest of the World
8 COMPETITIVE LANDSCAPE
- 8.1 Company Profiles
- 8.1.1 Fujitsu Limited
- 8.1.2 Green Revolution Cooling Inc.
- 8.1.3 Submer Technologies SL
- 8.1.4 Liquid Stack Inc.
- 8.1.5 Asperitas Company
- 8.1.6 LiquidCool Solutions
- 8.1.7 Midas Green Technologies
- 8.1.8 Iceotope Technologies Ltd.
- 8.1.9 Wiwynn Corporation
- 8.1.10 DCX Ltd.
- 8.1.11 DUG Technology
