AIがデータセンターの電力と冷却に革命を起こす

Omdiaのデジタルインフラ担当リサーチディレクター、ヴラド・ガラボフ氏によると、AIは世界のデータセンター容量の50%以上、収益機会の70%以上を牽引する見込みです。ガラボフ氏は、AIによって推進される業界全体の生産性の大幅な向上がこの成長を後押しすると述べています。データセンターワールド2025のアナリストデーで講演したガラボフ氏は、業界に関するいくつかの予測を発表しました。

• NVIDIA とハイパースケーラーのラックあたり 1 MW という野望は、エンジニアリングのイノベーションが電力と冷却の需要に追いつくまで、おそらくあと 2 ～ 3 年は実現しないでしょう。
• 2030 年までに、35 GW を超えるデータセンター電力が自家発電されると予想されており、多くの公益事業体が必要な電力を供給するのに苦労しているため、新しいデータセンターの構築を検討している企業にとって、オフグリッドおよびビハインド・ザ・メーターのソリューションはもはや選択肢ではなくなります。
• データセンターの年間資本支出（CAPEX）投資は、2024年末の5,000億ドル未満から、2030年までに世界全体で1兆ドルに達すると予想されています。
• CAPEX が最も力を入れている分野は電力や冷却などの物理インフラストラクチャであり、支出は年間 18% の割合で増加しています。

「コンピューティング密度とラック密度が高まるにつれて、物理インフラへの投資が加速します」とガラボフ氏は述べています。「サーバー数の統合が進み、スケールアウト型サーバー戦略よりも、少数のスケールアップ型システムが好まれるようになると予想しています。バイト／コンピューティングサイクルあたりのコストも低下しています。」

データセンターの電力容量が爆発的に増加

ガラボフ氏は、AIがデータセンターの電力需要を爆発的に増加させていることを強調しました。AIの波が始まった2023年後半、世界中のデータセンターの電力設備容量は150GW未満でした。しかし、120kWラック設計が間近に迫っており、600kWラックもわずか2年後には登場する見込みです。ガラボフ氏は、2030年までにデータセンターの累計容量が400GW近くに達すると予測しています。2020年代末までに年間50GW近くのペースで新規データセンターの容量が追加されると、0.5テラワットが標準になる日もそう遠くないでしょう。

しかし、AIとDC市場の荒廃した世界で生き残れるのは、誰もがそうできるわけではない。多くのスタートアップ企業のDCキャンパス開発やネオクラウドは、生き残るための専門知識とビジネス手腕を欠いているため、長期的なビジネスモデルの構築に失敗するだろう。ガラボフ氏は、一部のプロバイダーは失敗する可能性が高いため、単一のプロバイダーに集中すべきではないと警告した。

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AIが液体冷却のイノベーションを推進

Omdiaの主席アナリスト、シェン・ワン氏は、AIブームが冷却に及ぼす影響について説明した。空冷は2022年頃に限界を迎えるとワン氏は述べた。空冷は1平方センチメートルあたり最大80ワットの電力を供給できるというのがコンセンサスだが、一部のサプライヤーは空冷でさらに高い電力を供給できると主張している。

この範囲を超えると、単相ダイレクト・ツー・チップ（DtC）冷却が必要になります。これは、コンピューターチップ上に直接設置された冷却プレートに水または液体を送り、熱を除去する冷却方式です。単相DtCは140 W/cm2まで対応できます。

「単相DtCは現在、チップを冷却する最良の方法です」とワン氏は述べた。「2026年までに、最新のラックによって単相DtCの閾値を超えるでしょう。」その頃には、二相液体冷却の採用率が上昇し始めるはずです。二相冷却では、より高温の液体をチップに送り込み、冷却プロセスの一環として液体を蒸気に変えることで、冷却効率を高めます。

「600ワット以上の高性能チップでは、液冷が最も多く採用されています」とワン氏は述べた。「2028年までに、このカテゴリーのチップの80%が液冷を採用するでしょう。現在の50%から大幅に増加します。」

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