GPU液冷：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2026年～2031年）

Mordor Intelligenceによると、GGPU液冷市場の規模は、2025年の69億米ドルから2026年には83億5,000万米ドルへと拡大し、2031年までに269億1,000万米ドルに達すると予想されており、2026年から2031年にかけてCAGR26.37％で成長すると見込まれています。

本レポートは、冷却方式（単相液体冷却および二相液体冷却）、冷却レベル（コンポーネントレベル冷却およびサーバーラックレベル冷却）、導入分野（ハイパースケールクラウド、エンタープライズ、政府・研究用HPC、エッジAI）、GPU電力密度（300 W未満、300 W～700 W、700 W以上）、および地域別に分類されています。市場予測は金額（米ドル）ベースで提示されています。

世界のGGPU液冷市場の動向と洞察

ハイパースケール・ラック密度の向上により、液体冷却が主流に

ラックレベルの電力密度は、2024年の27 kWから2026年には100 kWを大幅に上回る水準へと急増しており、主要なキャンパスではすでに250 kWのラックの試験が行われています。このような熱負荷下では、気流速度の確保が現実的ではなくなり、騒音上の制約によりファンの回転速度をこれ以上上げることもできません。そのため、事業者らは既存のホールに、45°Cの供給温度に耐えられる冷却液分配ユニットを後付けし、チラーを年間を通じてエコノマイザーモードで稼働できるようにしています。早期導入企業によると、建物の設置面積が35％縮小し、コンクリートや鉄鋼のコストを1億8,000万米ドル以上削減できたとのことです。その結果、運用費として先送りされるのではなく、ハイパースケールの設備投資計画に直接計上される形で、明確な移行効果が現れています。

OEMプラットフォームが統合の障壁を取り除く

サーバーメーカー各社は、液体冷却を特殊なオプションから、高性能GPUノードの標準仕様へと移行させました。NVIDIA GB200、AMD MI325X、およびSupermicro X14システムには、工場出荷時にコールドプレート、クイックディスコネクト、漏洩検知ループが標準装備されています。このターンキー方式により、ラックレベルの設置時間が16時間から3時間未満に短縮され、試運転にかかる労力が80％削減されました。液体冷却モデルは、同じ電力枠内で最大18％高いクロック周波数を維持できるため、エンドユーザーは即座にパフォーマンスの余裕を得ることができます。液体冷却はもはや珍しいものではなく、フラッグシップAIハードウェアの標準構成であるというメッセージは明確です。

初期投資コストの高さが液浸冷却の普及を鈍化させている

液浸タンクは、空冷ソリューションに比べて30％～50％高価であり、単相コールドプレートと比較しても15％のコスト増が続いているため、初期投資が多くの購入者にとって大きな障壁となっています。絶縁液の使用は導入コストをさらに押し上げ、ラックあたり15,000～3万米ドルの追加費用が発生します。また、運用者は、総液量の10％近くに達する可能性のある毎年の補充費用も予算に組み込む必要があります。通常、3年ごとにハードウェアの更新や買い替えを行う企業にとって、こうした追加コストは投資回収期間を許容可能な投資期間を超えて延長させ、導入のペースを鈍らせ、広範な展開を遅らせる要因となっています。ベンダー各社は現在、汎用流体の採用、システム設計の簡素化、タンク寸法の標準化を通じてコスト削減を図り、製造規模の拡大と設置効率の向上を目指しています。しかし、多くの観測筋は、浸漬冷却が競合ソリューションと価格面で同等になるのは2028年以降になると予想しています。

セグメント分析

2025年には、単相システムが売上高の73％を占めました。これは、10年にわたる実運用での成熟度と、既存のチラーとのシームレスな統合を反映したものです。これらのシステムは、30°Cから45°Cの水・グリコール混合液を循環させ、チップ熱の最大85％を吸収し、既存の建物の冷水ループに直接組み込むことができます。単相ソリューション向けのGGPU液冷市場は、ハイパースケーラー各社がOpen Compute Projectの下でマニホールド設計を標準化したことで恩恵を受け、統合にかかる労力を5分の1近く削減しました。Lenovo Neptune、Dell PowerEdge XE9680L、およびHPE Cray EXサーバーの出荷が継続していることで、特に700ワットのアクセラレータが依然として主流であるワークロードにおいて、導入ベースが維持されています。

二相プラットフォームはCAGR27.80％で成長すると予測されており、GGPU液冷市場で最も成長が著しいセグメントとなる見込みです。蒸発型コールドプレートは、1,000ワットを超える熱負荷のほぼすべてをシリコン上で直接捕捉し、液体を高温のままチラーへ戻すことで、年間の大部分においてほぼフリークーリングを実現します。Vertiv社のLiebert PCWおよびZutaCore社のHyperCoolによる実地試験では、チップレベルでの熱吸収率が98％に達し、冷却エネルギー消費量を半減させるとともに、電力変換機器のためのラックスペースを確保できることが実証されています。誘電体管理により材料の互換性に関するより厳しい規則が課されますが、ハイパースケーラー各社は、将来のBlackwell Ultraクラスターを収容するために全く新しいホールを建設するという選択肢と比較して、これらのコストを慎重に検討しています。

コンポーネントレベルのコールドプレートは、サーバーOEMからの出荷数量に支えられ、2025年においても56％のシェアを維持しました。ダイレクト・トゥ・チップ・プレートは、新しいサーバー筐体を必要とせず、標準化されたクイックディスコネクトを活用できるため、段階的な改修を行う企業にとって魅力的な選択肢となっています。また、コールドプレートループは流体の在庫を最小限に抑えるため、環境リスクを低減し、最小限の事務手続きで保険会社のガイドラインを満たすことができます。ただし、ノードごとの配管作業が必要であり、排熱温度が50°Cを下回るため、熱再利用スキームを十分に活用することはできません。

ラックレベルの液浸冷却は、年率28.10％で拡大すると予測されています。Submer、GRC、およびLiquidStackのタンクにより、既存のフロアグリッド内で200 kWのラックを実現し、設置期間を半日以内に短縮できるほか、稼働中のメンテナンスが可能なため、保守作業が簡素化されます。ByteDance社がPUE 1.08および85％の廃熱回収率を達成したことを公表したことを受け、GPUの液浸冷却市場シェアは急上昇し、中国本土全体の調達戦略に影響を与えています。財務モデルによると、電力料金が1キロワット時あたり0.10米ドルを超えると、液浸冷却による運用コストの削減効果が3年以内に初期投資の割高分を相殺し、総所有コスト（TCO）の計算において決定的な優位性をもたらすことが示されています。

地域別分析

2025年にはアジア太平洋地域が売上高の68％を占め、2031年まで年率29.10％の成長が見込まれています。中国では国家主導のAIプログラムにより、国家規模のGPUクラスターに数十億米ドルが投入されている一方、東南アジアでは税制優遇措置を活用して、CDUやクイックディスコネクトの現地生産を推進しています。ByteDanceは、天津キャンパスでPUE 1.08を達成したことを公表し、国内のクラウド事業者らと設計図を共有しました。これにより、同地域のコロケーション市場全体に波及する模範的な効果が生まれています。並行して、日本と韓国は、液冷対応のファブ（製造工場）に国の助成金を投入しており、輸出規制の不確実性に対する地域の供給安定性を確保しています。

北米は規模ではアジア太平洋地域に後れを取っていますが、技術導入と規制面での推進力においては先行しています。カリフォルニア州の「タイトル24」や、米国連邦政府による地域エネルギー連携の推進により、新規建設施設は今後10年以内にPUEを1.18未満に抑えることが義務付けられています。ハイパースケール事業者は、バージニア州やアリゾナ州で積極的な2段階のパイロット事業を展開し、コンプライアンスリスクを未然に防いでいます。カナダの寒冷な気候は、サーバーの排熱活用という構想をさらに魅力あるものにしており、ケベック州の電力会社は廃熱回収設備への接続に対して料金割引を提供しており、一部の都市部では投資回収期間を24ヶ月に短縮しています。

欧州では、ドイツが法定のPUE上限を施行し、フランスが送電網利用料を効率スコアに連動させ、北欧諸国が確立された地域熱供給ネットワーク内で熱の再利用を収益化するなど、多様な促進要因が見られます。これらの政策が相まって、導入スケジュールを加速させ、熱販売による魅力的な副次的な収益を生み出しています。しかし、欧州の事業者は同時に、GWP（地球温暖化係数）の高い冷媒からの転換も迫られており、サプライヤーは施設の稼働開始期限までに、炭化水素系またはエステル系の配合について認証を取得する必要があります。この二重の圧力により、変圧器油の専門業者、大手化学メーカー、そして新たに設立された流体リサイクル業者からなる活気あるベンダー情勢が形成されています。

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によるサポート

よくあるご質問

• GGPU液冷市場の規模はどのように予測されていますか？
  • 2025年の69億米ドルから2026年には83億5,000万米ドルへと拡大し、2031年までに269億1,000万米ドルに達すると予想されています。CAGRは26.37%です。
• GGPU液冷市場の主要な冷却方式は何ですか？
  • 単相液体冷却および二相液体冷却です。
• GGPU液冷市場の導入分野はどのように分類されていますか？
  • ハイパースケールクラウド、エンタープライズ、政府・研究用HPC、エッジAIに分類されています。
• 液体冷却が主流になっている理由は何ですか？
  • ラックレベルの電力密度が急増しており、気流速度の確保が現実的ではなくなったためです。
• OEMプラットフォームの影響は何ですか？
  • 液体冷却を特殊なオプションから高性能GPUノードの標準仕様へと移行させ、設置時間を短縮しました。
• 液浸冷却の普及を鈍化させている要因は何ですか？
  • 初期投資コストの高さが大きな障壁となっています。
• 2025年における単相システムの市場シェアはどのくらいですか？
  • 売上高の73%を占めています。
• 二相プラットフォームの成長予測はどのようになっていますか？
  • CAGR27.80%で成長すると予測されています。
• アジア太平洋地域の市場シェアはどのくらいですか？
  • 2025年には売上高の68%を占め、2031年まで年率29.10%の成長が見込まれています。
• 北米における技術導入の状況はどうですか？
  • 技術導入と規制面での推進力において先行しています。
• 欧州における液冷市場の促進要因は何ですか？
  • 法定のPUE上限や熱の再利用を収益化する政策が見られます。
• GGPU液冷市場に参入している主要企業はどこですか？
  • Vertiv Group Corporation、Schneider Electric SE、CoolIT Systems Inc.、LiquidStack Holdings Inc.、Submer Technologies SL、Green Revolution Cooling Inc.、Asetek AS、Iceotope Technologies Ltd.、Fujitsu Ltd.、Dell Technologies Inc.、Hewlett Packard Enterprise Company、Lenovo Group Ltd.、Super Micro Computer Inc.、BOYD Corporation、Delta Electronics Inc.、Parker Hannifin Corporation、CPC Colder Products Company、Danfoss AS、Staubli International AG、Zutacore Ltd.、LiquidCool Solutions Inc.、Asperitas BVです。

目次

第1章 イントロダクション

• 調査の前提条件と市場の定義
• 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 市場情勢

• 市場概要
• 市場促進要因
  • 120 kWを超えるハイパースケールGPUラックの密度が、液体冷却の導入を加速させています
  • OEMによる水冷式GPUプラットフォームの発売NVIDIA、AMD、Supermicro
  • 北米および欧州におけるデータセンターのPUE規制の強化
  • 地域熱供給ネットワークにおける熱再利用のインセンティブ
  • TDPが1 kWを超える次世代AI ASICには、2フェーズのソリューションが必要です
  • 東南アジアにおけるCDUおよびクイックディスコネクトのサプライチェーンの現地化
• 市場抑制要因
  • 液浸システムにおける高い設備投資プレミアム
  • フッ素系冷媒に関する環境規制
  • エッジAIのレトロフィットにおける現場専門知識の不足
  • 政府のHPC施設における長い選定サイクル
• 業界バリューチェーン分析
• 規制情勢
• 技術展望
• マクロ経済要因が市場に与える影響
• ポーターのファイブフォース分析

第5章 市場規模と成長予測

• 冷却タイプ別
  • 単相液体冷却
  • 二相液体冷却
• 冷却レベル別
  • コンポーネントレベルの冷却
  • サーバーラックレベルの冷却
• 展開別
  • ハイパースケール・クラウド
  • 企業
  • 政府および研究機関向けHPC
  • エッジAI
• GPUの電力密度別
  • 300 W未満
  • 300 W～700 W
  • 700 W以上
• 地域別
  • 北米
    • 米国
    • カナダ
    • メキシコ
  • 欧州
    • ドイツ
    • 英国
    • フランス
    • イタリア
    • その他の欧州諸国
  • アジア太平洋
    • 中国
    • 日本
    • 韓国
    • インド
    • 東南アジア
    • その他のアジア太平洋諸国
  • 南米
    • ブラジル
    • その他の南米諸国
  • 中東・アフリカ

第6章 競合情勢

• 市場集中度
• 戦略的動向
• 市場シェア分析
• 企業プロファイル
  • Vertiv Group Corporation
  • Schneider Electric SE
  • CoolIT Systems Inc.
  • LiquidStack Holdings Inc.
  • Submer Technologies SL
  • Green Revolution Cooling Inc.
  • Asetek AS
  • Iceotope Technologies Ltd.
  • Fujitsu Ltd.
  • Dell Technologies Inc.
  • Hewlett Packard Enterprise Company
  • Lenovo Group Ltd.
  • Super Micro Computer Inc.
  • BOYD Corporation
  • Delta Electronics Inc.
  • Parker Hannifin Corporation
  • CPC Colder Products Company
  • Danfoss AS
  • Staubli International AG
  • Zutacore Ltd.
  • LiquidCool Solutions Inc.
  • Asperitas BV

第7章 市場機会と将来の展望