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データセンターの液体冷却の世界市場は、予測期間（2023年から2028年）の間に26億米ドルから78億米ドルに達し、24.84％の平均成長率（CAGR）になると予測されています。

最新の調査によると、世界のさまざまな地域の中で、アジア太平洋地域が予測期間中にデータセンター液体冷却市場で最も急成長する地域となる見込みです。アジア太平洋地域では、持続可能なプラクティスとグリーンデータセンターの価値に対する認識が高まっています。

液体冷却システムとは

データセンターから排出される温室効果ガスを削減するため、再生可能エネルギーを利用したグリーン・データセンターの構築や、エネルギー効率の高いソリューションの開発が加速しています。現在の推計では、データセンターは世界の総電力量の約3％を消費、データセンターで使用されるエネルギーのほぼ大半は冷却に関連しています。

液体冷却システムは、水やその他の液体を使用して、データセンター内のサーバーやその他の機器を直接冷却するシステムです。これらのシステムは、空気ベースの冷却システムよりも効率的ですが、専用の機器とメンテナンスが必要。データセンターにとって冷却は、機器が最適な温度で動作し、システム障害やデータ損失につながる過熱を避けるために不可欠です。

液体冷却市場拡大の背景

技術の進歩により、液体冷却の保守が簡単になり、拡張が容易になり手頃な価格に。その結果、ビルトインの高温多湿の気候のデータセンターでは液体の使用量が15％以上削減され、涼しい地域では80％削減されました。液体冷却専用のエネルギーは、建物や水を加熱するためにリサイクルでき、高度なエンジニアリングクーラントの適用により、空調の二酸化炭素排出量を効果的に削減します。

液体冷却のその他のさまざまな利点には、空気冷却と比較してより高い容量、はるかに大きな容量で同じ冷却を提供すること、高出力密度コンポーネントを直接適用することによる全体的な容量要件の削減、および効率的な熱除去が含まれます。直接液体冷却方式で使用される誘電性液体は、効果的に熱を吸収。したがって、より多くのハードウェアをより少ないスペースに挿入できるため、ハードウェアを収容するための追加スペースの必要性が低くなります。

液体冷却は、データセンター市場、特にAIやMLのワークロードをサポートする高性能コンピューティングアプリケーションで最も人気のある冷却技術と報告されています。Googleのような業界をリードする企業は、既存のデータセンター・インフラをこの技術に対応するように改修することで、最新のAIハードウェアに液体冷却を採用しています。

同様に、メタ（旧フェイスブック）は最近、同社の設備に特化した新しいAI設計を開発する計画を明らかにしました。

課題に直面する運営者

一方、冷却システムの採用を希望するデータセンターの運営者は、適応性の要求から大きな課題に直面しています。データセンターは複雑で、膨大な数のサーバーが配置され、量、タイミング、場所の不確実性を伴います。このような高密度で冷却する場合、多くの余分な費用が発生します。データセンターの要求を満たすには、適応性と拡張性が必要です。企業は、現在の冷却システムが将来的に増加するサーバーの負荷をサポートできるかどうか心配しています。そのため、インフラの変更が頻繁に行われ、企業は新しい冷却システムにあまり投資したがらないのです。

データセンターの運営者は、新しい冷却システムに移行する際の潜在的なダウンタイムの損失に注意しています。したがって、運用費を見落とし、時代遅れの冷却システムを使い続けています。この傾向は、テストされていないと認識されている新しいテクノロジーの採用を遅らせます。

間接冷却が大きな市場シェアを占める見込み

間接冷却は、今後重要な市場シェアを占めると予想されます。

間接または直接チップ冷却は、液体からチップ、間接、または直接チップ冷却システムを含む、最も一般的な液体冷却方法です。間接冷却または液体からチップへの冷却は、直接チップまたはコールドプレート冷却とも呼ばれ、サーバー内部のコールドプレート上の冷却剤と冷水ループを使用して熱を外部に運びます。

データセンターは現代においてかつてないほどの計算量とコア数が要求されるアプリケーションに突入しています。データセンターの運営者は、高密度化と、従来の空気冷却が限界に達したときに課せられる課題について再考する時期が来ているのかもしれません。

エッジデータセンター市場について、2023年から2031年にかけて推定年平均成長率（CAGR）22％で大幅な拡大が見込まれています。

ResearchAndMarketsによると、この急増は、低遅延データ処理とストレージソリューションに対するニーズの高まりに起因しています。エッジデータセンターはエンドユーザーに近接しているため、データ処理が高速化し、ネットワークの混雑が緩和されます。

その主な要因になっているのは、アジア太平洋地域、特に中国、日本、インドでは、人口の増加、スマートフォンの利用率の上昇傾向、スマートシティの推進などが、エッジデータセンターの需要を促進しているということです。また、クラウドサービスの導入拡大や電子商取引の拡大も、アジア太平洋地域での市場急成長の要因となっています。

インドでは、インドのデジタルテクノロジー企業であるVaranium Cloudが、2月にインドのマハラシュトラ州シンドゥードゥルグのクダールに、同社のブランドであるHydraで2つ目のエッジデータセンターを立ち上げると発表。

同社によると、エッジデータセンターは輸送用コンテナ内に設置され、アクセス性を高めると同時に、国内の最も遠隔な地域でも効果的なデータ共有と通信を可能にします。また、小型で持ち運びが可能なため、国内のどの場所にも簡単に持ち運ぶことができます。

エッジデータセンターとは

そもそもエッジデータセンターとはどのようなデータセンターなのでしょう。

エッジデータセンターとは、近距離にデータセンターを設けることでネットワークの遅延を防ぎ、低遅延の処理を可能とさせるデータセンターです。IT用語としてのエッジとは「ユーザの端末の近く」という意味です。

エッジデータセンターの利点は、広域な通信網を整備する必要がなく、強固なセキュリティを確保できることです。

インターネットなどを介してエッジデータセンターへ接続する場合、エッジサーバーの活用が有効。なるべく現場の近くにコンテンツを置くことで通信経路を安定させ、う回路を利用した通信によって遅延を防止することが可能です。

エッジデータセンターの活用状況

一般的に、エッジデータセンターはエンドユーザーとのレイテンシ能力から通信会社に好まれていますが、他の多くの分野でも不可欠なものとなっています。

医療業界では電子カルテの導入が進み、患者さんの膨大なデータが蓄積されてきました。膨大なデータの保存、高いセキュリティレベルで情報を管理するためにエッジデータセンターの活用が進められています。

エッジデータセンターを活用すれば、通信遅延が起きることなく適切な医療行為を行うことができます。

金融業界では、エッジデータセンターの活用によって、遅延のないスムーズな取引が可能となります。大量のデータを処理し、安全な通信が確保されることで、より多くの利益を得ることが可能です。

特定のアプリケーション用にプログラムされ、データを送信するハードウェアであるIoTデバイスも、特に時間が重要なシナリオでは、積極的な加入者となります。予知保全が存在する製造業でも、エッジ設備が在庫管理の効率化を支援することができます。

エッジデータセンター通信の分散化に貢献

コロナ禍の影響でテレワークをする人が増え、WEB会議などオンラインのコミュニケーションが一般的になりました。

リモートで仕事ができるようになったことで、世界中の通信トラフィックは増加傾向にあります。またサブスクのサービスを展開する企業が増えたことも、個人の通信規模が増えている要因となっています。

このような背景から大型のデータセンターに通信が集約されるため、データセンターの拡充が進化しています。しかし通信先が一極化すると、災害が発生した際に社会のインフラへ大きな影響を与えてしまう可能性もあります。

エッジデータセンターが注目されているのは、通信の分散化に貢献するという目的もあるのでしょう。

エッジデータセンター市場拡大に向けて

高速で遅延のない通信環境構築のためには、エッジコンピューティングが必要です。クラウドコンピューティングとエッジコンピューティングをうまく組み合わせて、ネットワークの設計を行うことが重要になります。

IoTに取り組む企業やサービス提供者は、エッジデータセンターの特徴をよく理解した上で、新しいインフラ環境の構築を検討することが必要になりそうです。

デジタル庁は、政府や地方自治体が共同利用する政府クラウド（ガバメントクラウド）の提供事業者に関する選定要件を緩和する方針を表明しました。

政府クラウドとは、政府と地方自治体が利用するクラウドサービスの共通基盤のことを指しています。ガバメントクラウドと呼ばれ、政府は2025年度末までに税金や国民年金など市町村が担う20の基幹業務に関するシステムを政府クラウドで利用できる体制にする目標を掲げています。

330ほどの要件を1社で満たす必要がある現行ルールを改定し、企業連合での参入を可能にします。これによって外資に依存する政府クラウドに、国内企業が参入しやすくなる可能性があります。

これまでの多岐にわたる選定要件を単独で満たせる事業者は決して多くありませんでした。2022年度の公募では、セキュリティーや業務継続性などの技術要件を満たす米国企業のクラウドサービスが存在感を発揮、アマゾン・ウェブ・サービス(AWS)のほか、グーグル、日本マイクロソフト、日本オラクルの4社のみが選定。

国内企業は事業規模やサービス内容などで要件を満たせず、特にシステムの開発から運用支援する体制の構築や、複数のデータセンターを使ったサービス、人工知能（AI）が機械学習する開発環境の提供などがハードルとなっています。

1社で実現できるのはAWSやグーグルのような「ハイパースケーラー」と呼ばれる巨大IT（情報技術）企業に限られています。

同庁は8月中にも、政府クラウドの提供事業者に関する新たな選定要件を発表して公募を始めるものとみられます。選定された事業者には、新要件は現行の項目をおおむね維持しつつ、データ管理や認証などの中核技術を自社で担っていれば他社と共同でサービス提供できることを認めます。

政府クラウド事業者の選定は10月下旬に決定される予定。

選定要件緩和の背景

今回の選定要件の緩和の背景には

「政府クラウドを保管・提供するクラウド事業者の選定基準を見直すべきだ」

という日本企業、クラウド事業者からの声が高まっていることがありました。今後は、さくらインターネットやインターネットイニシアティブのような企業が、国内クラウド市場に参入する新たなチャンスをつかむ可能性は極めて高いと考えられます。

しかしこうした改正にもかかわらず、デジタル庁は、自治体が事業者を選定する権利は維持されると述べています。つまり、今回の改正が実際の選定にもたらす変化は限定的なものにとどまる可能性も。

政府クラウドに複数企業での共同参入を要望しているクラウド事業者は少なくありません。要件緩和後の選定結果に期待と注目が集まりそうです。

今回はまず、国内企業のデータセンター事業の現状、今後の意向を見ていきたいと思います。

NTT

今後５年間で１・５兆円以上をかけて、データセンターを増やす意向を示しています。最も増やす場所はインドで、２０２５年度までに現在の１２か所から２４か所程度に増やす予定で、ここには海外ＩＴ大手の進出や人口増など、潜在的な需要が見込まれます。北米にも１４か所から２３か所に増やしたいと述べています。

ソフトバンク

ソフトバンク株式会社は、米半導体大手エヌビディアと共同で、生成型人工知能と5G/6Gアプリケーションのプラットフォームを構築して、日本国内の新しいAIデータセンターに導入することを目指しています。

このアプリケーションは、エヌビディアのチップ技術に基づいています。そしてソフトバンクは、コスト削減とエネルギー効率の向上を図るため、マルチテナント型の共通サーバープラットフォーム上で生成AIと無線アプリケーションをホストできるデータセンターの構築を計画中です。

関西電力

関西電力（KEPCO）は、米国のデータセンター事業者 CyrusOneと共同で、900MWの事業規模を達成するという野心的な目標を掲げ、日本でのデータセンター開発に取り組みを始めています。CyrusOne KEPの合弁会社は、ハイパースケールプラットフォーム企業の需要に対応するために特別に調整された新しいデータセンターの開発に焦点を当て、データセンターのインフラをより広範な電力網と連携させることで、この業界における回復力、効率、スマートな開発を強化することを目指します。

このように日本国内企業のデータセンター業界は活発化して、プラス成長を遂げているようです。

では、この背景には、なにがあるのでしょうか。

データセンター業界活発化の背景

その背景には、生成ＡＩ（人工知能）など、デジタル化の進行があります。データに基づいて意思決定するデータ・ドリブンの社会になれば、データが加速度的に蓄積されていきます。

データセンター事業に注力するＮＴＴの島田明社長は、

「３０年以降に、（電子の代わりに）光を使う半導体を開発したい。研究開発に年間１０００億円を投資していく。手始めに、光を使った関連部品の製造を２５年以降に始める予定だ。通信機器やサーバーに組み込むほか、より一般的な電子機器への応用も目指す。」

と、データセンター事業が、半導体開発と密接にリンクしていることを示唆しています。

光を使った半導体であれば、電力消費が圧倒的に少なくなるので、持続可能性の観点からも時代に合っていると言えます。

ソフトバンクの宮川潤一社長は、

「AIと共存する時代に入りデータ処理と、電力需要が急速に増加する。日本でのデジタル化社会を支えるための次世代社会インフラの提供を目指す」

としています。

生成ＡＩ（人工知能）の発達の目覚ましい今日。成長戦略について展開するサービスを高度化させる、転換期にきているのかもしれません。

クラウドの利用が加速する中にあって、一度はクラウドに切り出した社内システムをオンプレミスに戻す、いわゆる“オンプレ回帰”の動きが顕在化していると言われています。

昨年には、楽天グループが、オンプレ回帰を決断しました。プライベートクラウド「One Cloud」の環境を拡充し、グループ企業の各種事業が用いるIT基盤の統合を進めています。現在、パブリッククラウドで稼働させている多数のシステムは、原則としてOne Cloudへのシフト。グループ全社でIT基盤のプライベートクラウドへの集約を進めてコスト効率を高めるほか、IT基盤のノウハウを蓄積し安定稼働や、セキュリティ強化につなげるとしています。

プライベートクラウドは、新たに参入を計画する法人向けITサービスの基盤にも活用されます。計画するのは本人確認に使うeKYCやWebサイトのアクセス分析、電子決済の機能などです。いずれもグループの事業で使うために開発した技術で、従量制のパブリッククラウドサービスとして外販する方向で準備を進めています。

クラウドファーストが叫ばれる中、オンプレミスでサーバーを導入する機会は多くの企業で確実に減っていると言われています。ただし、サーバー市場に目を転じれば、いまだ動きは堅調。一見すると矛盾するようですが、この背景にはいったい何があるのでしょうか。

“オンプレ回帰”の背景

サーバー市場は22年度も対前年比1～2割増と好調に推移している様子です。

サーバー仮想化が流行り始めた2000年代前半も、サーバー統合を通じて、サーバーは売れなくなると言われました。しかし、現実はそうなることはなく、仮想化によりサーバー調達の容易性が増し、逆に各種システム導入が活発化したことで、より多くのサーバーが求められるようになりました。

現在、DXを追い風にIT投資も活発化し、従来なかったシステム活用も広がっています。クラウドが必要とするサーバーリソースの急増という状況からも、サーバー市場の拡大はむしろ自然と言えます。

一方で、一般企業のオンプレでのサーバー利用がここにきて盛り返している背景には、実際に使ってみて、クラウドに対する誤解が解けていることがあります。振り返ればクラウドは、極めて低廉なコストでのリソース利用や、運用の外部への切り出しによる作業負荷の軽減で大きな期待を集めました。

しかし、現実は、コスト面でクラウドの特性を理解しないまま利用を進めた結果、予想外の高額な料金が請求されるケースも少なくありません。

また、運用面でも、ハードのお守りこそなくなりましたがシステム自体の運用は依然として残ります。クラウドの管理作業にはオンプレとは異なる知見が必要で、多くの企業がオンプレとクラウドの双方にシステムを抱えている現状では、二重管理がどうしても発生してしまいます。これによる負担は多忙なIT部門にとって決して小さくありません。

セキュリティの問題もあります。機密性が高いデータを扱う既存のレガシーシステムはパブリッククラウド上で運用できないといった理由でオンプレミスでの運用を廃止できず、その結果としてIT運用が複雑化することによる運用管理負荷が増加するといった問題が生じています。

これらの“現実”への理解が進んだことで、一度はクラウドに切り出したシステムについて、「合わない」と判断したものから順次オンプレに戻し、クラウドと併存させるスタイルへの揺り戻しが起こっています。

現在進行形でオンプレ回帰は進みます。ただ、クラウドを経験した企業はその良さも知っています。そうした企業が目指すべきIT基盤は、従来型のオンプレでよいのでしょうか。

現状の“オンプレ回帰”のアプローチは2通り

現状のオンプレ回帰のアプローチは2通りあります。サーバー関連はクラウドに残しつつ、DXで鍵となるデータのみをオンプレに戻すやり方が1つ。システム全体をオンプレに戻すのがもう1つです。問題となるのは後者の方法です。

コスト面だけを重視したSPOF（単一障害点）が存在する設計の3Tier型（サーバー群と共有ストレージをネットワークファブリックで接続するシステム形態）でないことだけは明白。ただし、全ての提案において3Tier型がよくないと言っているわけではなく、適切な課題への対策などを考慮した上でも、大規模になるほど複雑さが増し、見直しの都度、サーバー、ストレージ、ネットワークの担当者による議論で長いリードタイムが生じたり、ハードの世代などの問題で高額なリプレースコストが生じたりといった状況には誰も戻りたくはないと考えています。

目指すべきは、やはりクラウドライクな仮想化基盤の採用です。その観点から今、注目を集めているのが、クラウドライクなシステム基盤を実現するHCI（Hyper Converged Infrastructure）。このHCIが評価を大きく高めているようです。事前に検証済みのサーバーとストレージ、ネットワークの機能をソフトウェアで実装して1つの筐体に収め、仮想化ミドルウェアと一体で提供されるHCIは、IT基盤の構成を格段にシンプル化します。専門的な知識が乏しくともノードの追加で簡単にリソースを拡充でき、クラウドに近い拡張性を実現します。

大規模になるにつれ複雑さを増す3Tier構成に対し、シンプルな構成を保てるHCIは、今後も注目を集めることになりそうです。

アイルランド政府、データセンター開発に制限

アイルランドの公益事業規制委員会(CRU)が、ダブリン大都市圏での新しいデータセンター開発に事実上のモラトリアムを課し、影響を制限する決定を下しました。

アイルランドの国営送電事業者EirGridは、それを受けて、ケースバイケースでグリッドへの接続のための新しいアプリケーションのみを検討すると述べました。伝えられるところによると、制限は2028年まで続く可能性があります。

アイルランド政府産業開発庁(IDA)のマーティン・シャナハン最高経営責任者(CEO)は最近、新しいデータセンターは「現時点では、ダブリンと東海岸で発生する可能性は低い」と述べています。

Googleはこのようなアイルランドの規制当局に対し、同国のデータセンター開発にモラトリアムを強制しないよう求めています。

同社は公益事業規制委員会(CRU)への提出書類で、検索およびクラウド会社は、データセンター開発のモラトリアムは「絶対に」回避する必要があると述べました。

アイリッシュ・タイムズ紙が情報公開請求により最初に報じたところによると、Googleはこのような禁止措置はアイルランドのデジタル経済としての野心について「誤ったシグナル」を送ることになり、同国のインフラへのさらなる投資を「不可能」にすると付け加えています。

提出書類の中でGoogle は、アイルランドのネットワークに既存の電力容量がある場所についてより透明性を求めるとともに、データセンターの電力使用量の伸びを予測するEirGridの予測について、より明確でオープンなものにする必要があるとしています。

高まるクラウドコンピューティングの需要、Googleの提案

2012年にアイルランドで最初のデータセンターを立ち上げた Googleは、最終的に必要とする以上の容量を予約したり、その容量に成長するのが遅すぎるデータセンター事業者に対する新しい料金体系を提案しました。

「最大予約容量に向かって需要が増加していない消費者は、毎年増加していることを実証している消費者よりも多く請求されるように、送電料金制度を設計することができる」と述べています。

EirGridと政治家は以前、データセンターの開発をアイルランド西部（ダブリンの制約のある地域から離れ、再生可能エネルギー源に近い場所）に移すことを提案しましたが、Google はこれが実現可能な解決策ではないと指摘しています。

「ダブリンでのクラウドコンピューティングの需要は高まっています。多くのクラウドサービスはユーザーの近くにあるデータセンターで提供する必要があり、ダブリンから遠く離れたデータセンターでは、顧客の必要に応じてこれらのサービスを提供することはできません。」

AWSの別の提出書類では、アイルランドは過去に供給問題に対処する機会を逸してきたと述べています。

「これまでの10年間、補強工事を行い、成長と投資に備えた送電網を整備し、より断続的な資源の統合に備えた送電網を整備する機会があった」と述べています。

社会民主党とPeople Before Profitの両党は、過去12ヶ月間、将来のデータセンタープロジェクトの全国的なモラトリアムを求めてきました。PBPの法案は、データセンター、液体天然ガスプラント、新しい化石燃料関連のインフラを絶対禁止とするものでした。

ダブリンでは先月、南ダブリン郡議会（SDCC）が新しい開発計画案の一環として、同郡での今後のデータセンター建設を阻止することを決議しています。

では、アイルランド政府のデータセンター開発モラトリアムには、どのような背景があるのでしょうか。

アイルランド政府、データセンター開発モラトリアムの背景

アイルランド政府による、排出量と再生可能エネルギーの目標の達成が背景にあります。

EirGridによると、データセンターのエネルギー使用量は、2030年までに9TWh増加すると予測されており、2030年のアイルランドの送電網の供給量の23％から31％の範囲で予測されています。これは、政府が自然エネルギーの割合を増やすことで、排出量を60〜80％削減したいと考えている時期にあたります。同時に政府は暖房や輸送を電気に移行することで脱炭素化を図りたいと考えており、送電網の需要をさらに高めています。

アイリッシュ・タイムズ紙によるとEirGrid社はさらに1.8GWのデータセンターをグリッドに接続することに合意しており、現在のピーク時の需要は約5GWで、さらに2GWのアプリケーションが準備されているとのことです。

2018年に発表された「アイルランドの企業戦略におけるデータセンターの役割に関する政府声明2018」 （Government Statement on the Role of Data Centres in Ireland’s Enterprise Strategy 2018）では、国の経済パフォーマンスにおいてデータセンターに積極的な役割を与えていましたが、今後は「セクターごとの排出量の上限や再生可能エネルギーの目標、継続的な供給の安全性に関する懸念、現在必要とされている需要の柔軟性対策との整合性を確保するため」に見直されることになりました。「また、さらなる規制の強化も検討されます」と報じられています。

功を奏するのか裏目に出るのか

世界的にも需要が高まるデータセンター開発にモラトリアムを課すアイルランド政府。Googleからの反発を受けながらもモラトリアムを継続する様子。この決断が功を奏するのか、裏目に出るのか。動向を見守っていきます。