ハイ パフォーマンス コンピューティングの市場規模、シェア、新型コロナウイルス感染症の影響分析、コンポーネント別 (ハードウェア、ソフトウェア、サービス)、展開モード別 (オンプレミス、クラウド、ハイブリッド)、企業タイプ別 (中小企業および小規模企業、および大企業）、業界別（ヘルスケアおよびライフ サイエンス、BFSI、製造、エネルギーおよび公益事業、運輸、政府および防衛、メディアおよびエンターテイメント、教育、その他）、および地域別予測、2023 ～ 2030 年

世界のハイ パフォーマンス コンピューティング市場規模は、2022 年に 460 億 1,000 万米ドルと評価され、2023 年の 499 億 9,000 万米ドルから 2030 年までに 918 億 6,000 万米ドルに成長すると予測されており、CAGR は 9.1です。 >%は予測期間中です。

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) とは、高度なコンピューター システムのグループを使用して、科学研究、設計、シミュレーション、ビジネス インテリジェンスにおける複雑な問題を解決する実践を指します。このシステムは、高い計算能力、大容量のメモリ、拡張性、高速相互接続を特徴としており、複雑な計算を実行する能力を開発しています。

スーパーコンピューターは、複雑なシミュレーションと計算を非常に高速に処理するように設計された HPC ソリューションの一種です。さまざまなユースケースで、スーパーコンピューターや高性能コンピューティング クラスターの力を利用して、複雑なデータ集約型の計算タスクを解決します。各国政府が科学研究や技術開発での競争力を維持するためにスーパーコンピューターに投資しているため、世界中のスーパーコンピューターの総数は大幅に増加しています。 2023 年 8 月、インド政府はデジタル インディア プログラムの拡大に 20 億米ドルを承認し、国家スーパーコンピューターミッションの下でさらに 9 台のスーパーコンピューターを追加する計画を発表しました。さらに2023年11月、英国政府は人工知能（AI）スーパーコンピューターに2億7,300万ドルを投資すると発表した。

市場の成長は主に、クラウドとエッジ コンピューティングの進歩、政府の強力な資金提供、計算需要の増加、エクサスケール コンピューティングの台頭、ハードウェアとソフトウェア テクノロジーの進化によるものです。エクサスケール コンピューティングとは、1 秒あたり少なくとも 1018 (1 京) 回の計算を実行できる超強力なスーパーコンピューティング システムを指します。エクサスケール コンピューティングは、HPC 分野における主要なマイルストーンを表します。 2022 年、米国エネルギー省オークリッジ国立研究所のフロンティア スーパーコンピューターは、1 秒あたり 1 京を超える計算を実行し、世界初のエクサスケール スーパーコンピューターになりました。

新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の影響

パンデミック下で計算リソースの需要の高まりが市場拡大を促進

パンデミックは、大手企業にハイ パフォーマンス コンピューティング市場の成長にとって大きな機会をもたらしました。これは、ゲノミクス、疫学モデリング、創薬、生物医学研究における計算リソースの需要が増大したためです。 HPC は、大規模なデータセットを研究し、コロナウイルスに関連する複雑な生物学的プロセスをシミュレーションする上で極めて重要な役割を果たしました。

パンデミック中、HPC コンソーシアムは、IBM、科学技術政策局 (OSTP)、米国エネルギー省 (DOE)、および国立科学財団 (NSF) の共同の取り組みを通じて設立され、研究者に研究者への支援を提供しました。世界で最も強力なコンピューティング リソースへのアクセス。これにより、新型コロナウイルス感染症ワクチンの開発が加速しました。

さらに、パンデミックにより、データ集約型の研究の需要に応えるために、改良されたソフトウェア ツールと高度なハイ パフォーマンス コンピューティング アーキテクチャの開発が促進されました。コンピューティング ハードウェアの大手プロバイダーは、新型コロナウイルス感染症に対する考えられる解決策を評価するための新製品を発売しました。たとえば、

• 2020 年、グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) と AI テクノロジーの専門知識で知られる NVIDIA コーポレーションは、人工知能 (AI) のトレーニング ゲノミクスや科学シミュレーションに関連する複雑な計算を実行する A100 グラフィックス プロセッサを発表しました。

ハイ パフォーマンス コンピューティング市場の動向

業界の拡大を支援するハイブリッド クラウド HPC ソリューションによって提供される包括的なメリット

ハイブリッド HPC は、クラウド HPC とオンプレミス HPC を組み合わせたものです。ハイブリッド HPC は、統一インターフェイスを使用して企業のオンプレミス リソースとクラウド運用上のリソースを統合し、IT チームとエンジニアリング チームが共同作業するための柔軟性を高めます。また、企業に展開オプションの選択肢を提供し、すべての利点を提供しながらパブリック クラウドの制限を克服できます。ハイブリッド HPC 導入には多くの利点があるため、主要企業はハイブリッド ハイ パフォーマンス コンピューティング ソリューションを顧客に提供することが増えています。たとえば、ハードウェア、ソフトウェア、サービスを専門とするテクノロジー企業である IBM は、第 4 世代インテル Xeon スケーラブル プロセッサーを含む、ハイブリッド クラウド向けの幅広い HPC ソリューションを提供しています。

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ハイパフォーマンス コンピューティング市場の成長要因

技術の進歩と政府の強力な投資が市場の成長を促進

ここ数年、HPC 分野では多くの進歩が見られました。これらの技術の進歩には、より高速なプロセッサ、改良された高性能コンピューティング ストレージ ソリューション、および高速相互接続が含まれます。 HPC を使用する学術機関や研究機関は、スーパーコンピューターで使用できる最先端の HPC ハードウェアを幅広く利用できるようになりました。 2022 年、Advanced Micro Devices, Inc. は、最大 96 コア、12 チャネル、最大 384 GB の DDR5 メモリを搭載した第 4 世代 AMD EPYC プロセッサを発表しました。新しい EPYC プロセッサは、HPC におけるデータ集約型のワークロード向けに特別に設計されています。 2021 年、NVIDIA Corporation は、自然言語処理、レコメンダー システム、AI スーパーコンピューティングを含む複雑な意味で「Grace」として知られるデータセンター CPU を発表しました。

政府による旺盛な投資も、HPC 市場の成長を後押しする大きな要因です。政府機関や国立研究所は、サイバーセキュリティ、防衛シミュレーション、核研究、監視、クリーン エネルギーを目的として HPC に投資しています。たとえば、

• 2023 年 6 月、米国エネルギー省 (DOE) は、エネルギー イノベーションの推進のため、ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) に 390 万米ドルの投資を発表しました。この投資の主な目的は、2050 年までに炭素排出実質ゼロを達成するという目標に沿って、クリーン エネルギー技術の開発を促進することです。

抑制要因

業界の拡大を抑制する高コストとスキルギャップ

高度な HPC システムのメンテナンス、開発、導入に関連する費用は大幅に増加しています。これらのシステムにはソフトウェア、ハードウェア、インフラストラクチャの費用を含む多額の初期費用がかかることが多く、その導入が制限されているため、これが記録されています。市場の成長に対するさらなる障害は、動的に進化する HPC 分野における熟練した専門家の不足です。 AI と HPC の専門知識に対する需要は、世界中で前例のないほど高まっています。このことは、企業だけでなく研究機関にとっても、重要な役割に熟練した労働力を配置するという大きな課題をもたらしています。熟練した専門家の不足は、スキルアップ、再スキル化、トレーニングや教育への戦略的投資などの取り組みを通じて対処できます。

ハイ パフォーマンス コンピューティング市場セグメンテーション分析

成分分析別

コンピューティング ハードウェア需要の増加によりハードウェア部門が優位に立つ

コンポーネントに基づいて、市場はソフトウェア、ハードウェア、サービスに細分されます。

調査期間中、ハードウェア部門がハイパフォーマンス コンピューティング市場シェアを独占すると予想されます。一般的に使用されるコンピューティング ハードウェアには、GPU、CPU、アクセラレータ、インターコネクト、高性能コンピューティング サーバー、ストレージ システムなどのコンポーネントが含まれます。企業運営のデジタル化の進展により、堅牢なコンピューティング ハードウェアに対する需要が大幅に増加しています。さらに、AI アプリケーションの世界的な普及により、AI プログラムを実行するための強力なコンピューティング ハードウェアの必要性が高まっています。

サービス部門は、調査期間中に最も高い CAGR で成長すると予想されます。 HPC サービスには、開発、トレーニング、コンサルティング、イノベーションと研究のサポートが含まれます。コンサルティング サービスは、特定のビジネス要件に応じた HPC ソリューションの設計と実装に関する専門知識を提供します。研究開発サービスは、企業が HPC 機能を強化し、急速に進化する計算上の課題に対応するための高度なテクノロジーを探索するのに役立ちます。

展開モードによる分析

クラウド HPC はコスト効率と実装の容易さにより最高の成長率を示します

展開モードに基づいて、市場はオンプレミス、クラウド、ハイブリッドに 3 つに分かれます。

クラウドセグメントは、調査期間中に最も高い成長率を示すことが予想されます。クラウド HPC の導入を促進する主な要因は、俊敏性、コスト効率、バックアップ、リカバリの利点です。クラウド コンピューティング導入モデルは、企業がインフラストラクチャへの投資を最小限に抑えるのに役立ちます。企業は、データ集約型のワークロードを解決するために、HPC ワークロードをクラウド ハイ パフォーマンス コンピューティング環境にますます移行しています。 Cloud HPC は、プロトタイプの要件を減らし、迅速なテストを行うことで製品開発と研究をスピードアップし、市場投入までの時間を短縮します。

オンプレミス展開は、セキュリティとコンプライアンスの標準をより適切に制御できるため、調査期間中に市場で最大のシェアを保持すると予想されます。オンプレミスの HPC 導入は、BFSI と医療業界が厳しい規制要件に準拠するために極めて重要です。

企業タイプ別分析

大企業部門が意思決定支援により最大シェアを獲得

企業の種類に基づいて、市場は中小企業と大企業に分けられます。

大企業セグメントは、予測期間中に支配的な市場シェアを保持すると予想されます。大企業では、データ集約型のワークロードや複雑なシミュレーション タスクを扱うことがよくあります。 HPC は、大企業が複雑なシミュレーションを実行し、イノベーションとより適切な意思決定を強化するのに役立ちます。さらに、HPC は、大企業が効率的なビッグ データ分析を実行できるように支援し、従来のコンピューティング手法では発見するのが困難な隠れたパターンや傾向を明らかにします。これらの要因により、大企業は急速に進化するビジネス課題に対処し、競争の先を行くために HPC ソリューションを採用することが増えています。

中小企業セグメントは、分析期間中に急速な成長を示す見通しです。中小企業は、より高速な処理と効率的なデータ分析の利点を認識しており、HPC などの先進テクノロジーの導入が大幅に増加しています。さらに、政府はさまざまな取り組みを通じて中小企業の HPC 導入をますます支援しています。たとえば、SHAPE (SME HPC Adoption Program in Europe) は、ヨーロッパ全域の無料イニシアチブであり、ヨーロッパの中小企業に HPC 導入の支援を提供しています。

業界分析別

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ヘルスケアおよびライフ サイエンス業界での HPC の急速な導入により研究が加速

業界ごとに、市場は BFSI、ヘルスケアとライフ サイエンス、製造、エネルギーと公益事業、輸送、政府と防衛、メディアとエンターテイメント、教育などに分類されます。

ヘルスケアおよびライフ サイエンス部門は、さまざまな疾患の創薬を加速するために HPC の採用が増加しているため、調査期間中に最も高い成長率を示すと推定されています。医療分野では膨大な量のデータが生成され、この膨大な生物学的データを処理するには膨大なコンピューティング能力が必要ですが、従来のコンピューティング手法ではそれを実現できません。この問題のため、医療機関は、複雑な疾患に対する新薬を発見し、診断と治療の新たな機会を模索するために、HPC などの高度なテクノロジーを利用して大量の生の人間の生物学的データを分析することが増えています。

政府および防衛部門は、予測期間中に最大の市場シェアを保持すると予想されます。世界中の政府は、科学研究、国家安全保障、天気予報、宇宙探査などに HPC を使用することが増えています。たとえば、

• 2021 年、米空軍気象部門はオークリッジ国立研究所と共同で、世界中の最先端の気象モデリングのプラットフォームを提供する新しい高性能気象予測コンピューターを発表しました。

地域に関する情報

地理的に、市場は 5 つの地域に分割されています。これらには、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、南米、中東とアフリカが含まれます。

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北米は、技術開発、主要なコンピューティング ソフトウェアおよびハードウェア プロバイダーの存在、およびクラウド コンピューティングの堅調な導入により、主要なハイ パフォーマンス コンピューティング市場シェアを記録すると推定されています。米国は、技術革新を促進する堅調な研究開発投資により、北米での支配的な地位を維持してきました。たとえば、

• 2023 年 9 月、アラバマ大学は、9,600 万米ドルを投じて 40,000 平方フィートに広がる HPC 研究ハブを発表しました。国立標準技術研究所（NIST）はこの研究ハブに 4,450 万米ドルを寄付し、アラバマ大学の教育信託基金は 4,600 万米ドルを寄付しました。

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アジア太平洋市場は、クラウド導入の増加と政府の有利な取り組みにより、分析期間中に最も高い成長率を示すと予想されています。この地域には、インド、日本、中国、韓国など、世界の主要なテクノロジーハブがいくつかあり、地元と世界の両方の投資を惹きつけています。

この地域の主要企業による買収、製品の発売、コラボレーション、パートナーシップは、この地域の市場の成長に貢献しています。たとえば、

• 情報技術機器およびサービス会社である富士通は、2022 年 4 月に「Fujitsu Computing as a Service」（CaaS）を開始しました。このサービスは、Arm ベースの「富岳」スーパーコンピュータや AI および機械学習ソフトウェア アプリケーションで使用されるテクノロジーなど、さまざまなコンピューティング リソースを提供するために開始されました。

ヨーロッパの市場拡大の原因は、機械学習 (ML) と AI への投資の急増と、医療や自動車を含むさまざまな業界での複雑なシミュレーションやデータ集約型タスクのための HPC の堅調な導入によるものです。さらに、欧州連合 (EU) は多数の研究機関、大学、研究所と提携し、技術の進歩を推進しています。たとえば、

• 2022 年 11 月、EU とインド政府は、生体分子医薬品、気候変動、自然災害、量子コンピューティングなどのさまざまな分野で、ヨーロッパとインドのスーパーコンピューターを使用したハイパフォーマンス コンピューティング アプリケーションでの協力を可能にする協定に署名しました。

南米市場の拡大は、急速なクラウド コンピューティングの導入によって推進されています。ブラジルは、強固なテクノロジー系スタートアップのエコシステムにより、地域市場をリードすると予想されています。

中東およびアフリカ地域は、政府機関や主要な金融機関がハイテク技術に多額の支出を行っており、大幅な成長を示しています。

主要なハイ パフォーマンス コンピューティング市場企業のリスト

主要な市場プレーヤーが継続的な開発を通じて地位を強化

この市場は、Hewlett Packard Enterprise Development LP、Amazon Web Services, Inc.、Atos SE、富士通、Dawning Information Industry Co., Ltd.、Intel Corporation、IBM Corporation、Lenovo、Microsoft Corporation、 NVIDIA Corporation、その他各種。主要な HPC プレーヤーは、競争力を維持するために、高度なテクノロジー、ハードウェア、およびソフトウェア ソリューションを探索するために研究開発に多額の投資を行っています。さらに、大手企業は発展途上国での存在感を拡大することで市場シェアを拡大​​しています。主要企業は、製品の発売、買収、パートナーシップ協力、合併を含む追加の重要な戦略を実行しています。たとえば、

• 2020 年 11 月、情報技術サービス会社である Atos SE は、スーパーコンピューティング環境の効果的な管理、パフォーマンスの最適化、エネルギー消費の削減を可能にする新しい HPC ソフトウェア スイートを発表しました。

紹介されている主要企業のリスト:

• 富士通 (日本)


• アマゾン ウェブ サービス, Inc. (米国)


• インテル コーポレーション (米国)


• レノボ (中国)


• Dawning Information Industry Co., Ltd. (中国)


• マイクロソフト コーポレーション (米国)


• NVIDIA コーポレーション (米国)


• Hewlett Packard Enterprise Development LP (米国)


• Atos SE (フランス)


• IBM コーポレーション (米国)

主要な業界の発展:

• 2023 年 12 月: コンピューター ハードウェア、ソフトウェア、およびサービスを提供する企業である Lenovo は、Zuse Institute Berlin (ZIB) の HPC システム「LISE」を拡張しました。この拡張により、同研究所の研究者は、データ集約型アプリケーションの実行に必要な高い計算能力を得ることができます。この拡張の主な焦点は、「LISE」のエネルギー効率を向上させることです。


• 2023 年 8 月: データセンター サービス会社である atNorth は、クラウド HPC サービスとオンプレミスおよびハイブリッド クラウド ソリューションを提供する HPC クラウド プラットフォームである Gompute の買収を発表しました。契約条件に基づき、atNorth は Gompute のデータセンターを自社のポートフォリオに追加することになります。


• 2023 年 7 月: コンサルティングおよび情報技術サービス会社である HCL Technologies Limited は、Microsoft Corporation との提携を拡大し、高度な分析、ML、コア インフラストラクチャ、シミュレーションなどの HPC ソリューションを提供します。さまざまな分野にわたるクライアント


• 2023 年 6 月: クラウドベースのデスクトッププロバイダーである Leostream は、AWS EC2 上の HPC ワークロードを強化するために設計された新機能をリリースしました。同社は、HPC ワークロードを中心としたゼロトラスト アーキテクチャを開発し、仮想マシン上のユーザーに費用対効果が高く安全なリソースを提供します。


• 2022 年 11 月: 世界的なテクノロジー企業であるインテル コーポレーションは、HPC、人工知能 (AI)、スーパーコンピューティング用の最新の高度なプロセッサを発売しました。これらのプロセッサには、データセンター バージョンの GPU と第 4 世代 Xeon スケーラブル CPU が含まれます。

レポートの対象範囲

ハイ パフォーマンス コンピューティング市場調査レポートは、市場に関する定性的および定量的な洞察と、市場で考えられるすべてのセグメントの規模と成長率の詳細な分析を提供します。また、市場力学、新たなトレンド、競争環境の詳細な分析も提供します。このレポートでは、特定の市場セグメントでの自動化の導入、パートナーシップ、合併、資金調達、買収などの最近の業界の発展、主要企業の統合SWOT分析、主要な市場プレーヤーのビジネス戦略、マクロおよびミクロの経済指標などの重要な洞察も提供します。 、および主要な業界動向。この詳細な分析により、市場とその成長と発展の可能性についての包括的な見解が得られます。

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