ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) の市場規模、シェア、成長、業界分析、タイプ別 (スーパーコンピューター、HPC サーバー、HPC ワークステーション)、アプリケーション別 (科学研究、ヘルスケア、エンジニアリング、財務モデリング)、および 2026 年から 2035 年の地域予測

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ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場の概要

世界のハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場は、2026 年に 51 億 1,000 万米ドルと推定されています。市場は2035年までに157億7,000万米ドルに達すると予測されており、2026年から2035年までCAGR 11.92%で拡大します。北米は研究とクラウドの導入により45～50%のシェアを占め、圧倒的なシェアを占めています。ヨーロッパは 25 ～ 30% を占めています。

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) は、絡み合ったクラスター コンピューターまたはスーパー コンピューターを使用して、従来のシステムでは処理できない高速で重い計算タスクを実行します。また、複雑なタスクを小さな部分に分割し、複数のプロセッサ上で並行して実行するため、仲介作業が大幅に削減されます。 HPC システムには、集中的なジョブを克服するために、GPU、高速相互接続、並列ファイル システムなどの独自のハードウェアが備わっています。 HPC は、スケーラビリティ、並列処理、およびデータの高速処理を通じて大量のデータ ワークロードを処理できる特性を備えているため、気候モデリング、創薬、AI のトレーニング、衝突シミュレーション、ゲノミクスおよび財務モデリングなどのデータ集約型の領域で不可欠であり、イノベーションの推進や以前は解決できなかった問題の解決に役立ちます。

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) は、大企業、研究施設、さらには政府でさえも利用できる高価な社内テクノロジでした。この状況は、HPCaaS (High-Performance Computing as a Service) としてのクラウド コンピューティングの導入によって変わりました。HPCaaS は、大規模な資本支出を必要とせずに、スケーラブルなベースでコンピューティング機能への迅速なオンデマンド アクセスを提供します。組織が使用した場合にのみ料金を支払うことで、高度な HPC 機能のメリットを享受できるため、コスト効率が高く、柔軟性が高くなります。この動きにより HPC が民主化され、新興企業、中小企業、学術機関が革新し、高度なシミュレーションを実行し、これまで資金や技術力を超えていた大量のデータの問題を解決できるようになりました。

主な調査結果

新型コロナウイルス感染症の影響

パンデミックはヘルスケアの重要な役割を浮き彫りにし、市場を大幅に加速させた

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較して、すべての地域で予想を上回る需要が発生しています。 CAGRの上昇を反映した市場の急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。

パンデミックによる課題により、特にヘルスケア分野でハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) ソリューションの需要が大幅に加速しました。ヘルスケア HPC は、非常に短時間で膨大な量の生物学的データを処理できるため、医薬品の迅速な発見に大きく貢献し、ワクチンの作成やゲノミクス研究に貢献しました。これにより、科学者はウイルスの活動をモデル化し、可能性のある治療薬を発見し、遺伝子の進行を非常に迅速かつ正確に検査できるようになりました。この能力により、救急部門における重要な医療革新と社会的健康への取り組みの存在が加速されました。パンデミックの管理におけるヘルスケア分野における HPC の有効性は、その価値を強化し、それ以来、ライフサイエンスおよび医学研究におけるこの分野への継続的な投資とイノベーションを刺激してきました。

最新のトレンド

AIと機械学習の統合による市場の推進

ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) は、おそらく人工知能 (AI) と機械学習の結果として変化し、よりインテリジェントで効率的な方法でワークロードを処理できるようになります。 AI モデルのトレーニングと推論に必要な膨大な計算能力は、スタンドアロン デバイスでは実現できません。代わりに、HPC システムが並列処理と高性能データ処理を使用してこれらの機能を提供します。このような融合により、予測分析、自治構造、カスタマイズされた医療、気候シミュレーションなどのイノベーションが可能になります。 GPU と高度なアクセラレータを備えた HPC インフラストラクチャにより、データに基づいたより高速かつ正確なモデリングと意思決定が可能になります。 AI アルゴリズムがますます高度になるにつれて、AI と HPC の関係は多くの業界でイノベーションの台頭を促進し、その境界を超えて製品市場を拡大し、世界市場での実装を加速しています。

• 米国エネルギー省 (DOE、2023 年) によると、2023 年に連邦研究機関の 42% 以上が科学シミュレーションとエネルギー研究をサポートするために HPC システムを導入またはアップグレードしました。

• 米国立標準技術研究所 (NIST、2023 年) によると、米国の学術および商業 HPC センターの 37% が、スーパーコンピューティング ワークフローに AI および機械学習モジュールを組み込んでいます。

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ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場セグメンテーション

タイプ別

種類に基づいて、世界市場はスーパーコンピュータ、HPC サーバー、HPC ワークステーションに分類できます。

• スーパーコンピューター: スーパーコンピューターは、高性能コンピューティングの最高の形式であり、並列動作する数千個のプロセッサーを使用して構築されています。これらは、気候モデリング、創薬、物理シミュレーションなどの困難な問題を非常に高速に処理します。膨大な量のデータを高速に処理するこれらのシステムは、ゲノミクス、天気予報、工学の分野におけるイノベーションを促進します。高性能 CPU と GPU により、シミュレーションと AI タスクの処理が向上します。スーパーコンピューターは非常に大きいため、優れた冷却システムと電気システムを備えた特殊な装置が必要です。

• HPC サーバー: HPC サーバーは、3D 設計、エンジニアリング シミュレーション、およびデータの視覚化を処理する高性能デスクトップ コンピューターを指します。これらは HPC クラスターの中核であり、シミュレーションや複雑なモデルでの並列コンピューティングを容易にします。これらは自動車、金融、エネルギーなどの業界で広く適用されており、複雑な計算を効果的に実行します。強力な CPU、GPU、高速ストレージを備えており、さまざまなパフォーマンス要件を満たします。これらはモジュール式であるため、簡単にスケールアップして研究と企業の両方で使用できます。

• HPC ワークステーション: HPC ワークステーションは、3D 設計、エンジニアリング シミュレーション、データ視覚化などのアプリケーションに特化したデスクトップ システムです。これらは、大量のメモリ、重い GPU、および集中的な計算を管理するためのマルチプロセッシング機能を備えています。個人ユーザーまたは小グループに適しており、工業デザイン、医療画像処理、手術室環境などのアプリケーション分野で利用されています。これらのワークステーションはカスタマイズ可能で拡張可能で、プロフェッショナル アプリケーションと互換性があります。信頼性が高くなるように設計されており、過酷な条件下でも静かで一貫した動作を実現します。

用途別

アプリケーションに基づいて、世界市場は科学研究、ヘルスケア、エンジニアリング、財務モデリングに分類できます。

• 科学研究: 科学研究は、通常のシステムの範囲外で大規模なシミュレーションや複雑なデータ分析を可能にするハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) に依存しています。複雑な現象のモデル化を通じて、気候シミュレーション、天体物理学、材料科学における新たな成果を促進します。 HPC は、短期間で大量の実験データを読み取り、特定の手順を実行できるため、発見を大幅に高速化します。科学者はモデルを改良し、理論を開発し、科学の最前線を調査するためにそれを使用します。このテクノロジーは、自然科学、工学、および学際的な領域におけるイノベーションを促進します。

• ヘルスケア: ヘルスケアは、ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) によって短期間で大量の医療を分析できるようになり、変革されています。迅速かつ複雑なシミュレーションを通じて、ゲノムの配列決定、薬剤の同定、個別化医療を容易にします。 HPC はリアルタイム診断を支援し、臨床試験と治療計画を短縮します。がん研究、脳シミュレーション、分子相互作用の研究において重要な役割を果たします。この技術は、さまざまな専門分野における画像処理、治療、および一般的な医療成果を向上させます。

• エンジニアリング: エンジニアリングは、流体力学シミュレーション、構造解析、製品設計におけるハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) アプリケーションに依存しています。仮想テストやモデリングを通じて、航空宇宙や自動車などのテクノロジーの最適化を支援します。 HPC は、迅速なプロトタイピングと材料テストにより開発時間を短縮できます。大規模なインフラストラクチャのモデリングを強化し、安全かつ効率的に実行できる建設と製造を維持します。エンジニアの仕事は、それを活用して重要な問題を解決し、その後持続可能性とデザインの革新を促進するシナリオを作成します。

• 財務モデリング: 財務モデリングはハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) の恩恵を大きく受け、大規模なシミュレーションとリアルタイムのリスク計算を可能にします。膨大な範囲の市場データを迅速に処理できるため、アルゴリズム取引、ポートフォリオの最適化、不正行為の検出に役立ちます。 HPC は、アナリストによって傾向を予測し、さまざまなシナリオで金融システムのストレス テストを行うために利用されます。このテクノロジーは、予測学習と自動操縦による意思決定を可能にする高度な機械学習モデルを推進します。 HPC は速度、精度、革新性を高め、高速金融市場における競争上の優位性を企業にもたらします。

市場ダイナミクス

市場のダイナミクスには、市場の状況を示す推進要因と抑制要因、機会、課題が含まれます。

推進要因

市場を拡大するための技術の進歩の増加

プロセッサ アーキテクチャ、クラウド システム、および高速ネットワーキングを促進する技術の進歩は、ハイ パフォーマンス コンピューティング システムのパフォーマンス、拡張性、アクセシビリティに大きな影響を与えています。新しい進歩により、マルチコア CPU、高性能 GPU、TPU などの独自のアクセラレータがサポートされ、より高速な計算とエネルギー効率の高い操作が可能になります。クラウド コンピューティングは HPC の様相を変え、HPC をマルチモーダルかつオンデマンドにし、オンプレミス施設に高価なシステムを構築することなくコンピューティング インフラストラクチャを提供します。高性能の相互接続とストレージ テクノロジにより、システムのデータ転送の速度と応答性がさらに向上します。これがハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場の成長を促進しており、各業界は医療、金融、製造、科学研究分野における AI、ビッグデータ分析、複雑なシミュレーションの分野で HPC サービスの利用を受け入れ続けています。

• 米国科学財団 (NSF、2023 年) によると、気候モデリング、ゲノミクス、材料科学における米国の研究プロジェクトの 45% が、大規模なデータセットの処理に HPC システムに依存していました。

• 米国エネルギー省 (DOE、2023) によると、米国の HPC センターの 33% が、エクサスケール コンピューティングの取り組みを推進するために連邦政府の資金を受けています。

市場を拡大するための科学的研究とイノベーション

気候モデリング、ゲノミクス、天体物理学、材料科学などの分野でのハイパフォーマンス コンピューティングの利用拡大により、科学研究とイノベーションが急速に増加しています。 HPC を使用すると、研究者は比類のない速度と精度で複雑な熱をシミュレートし、大規模なデータを研究し、理論モデルをテストできます。気候変動の理解、ヒトゲノムのマッピング、発見や材料の作成など、HPC は科学者が知識の地平線を越​​えるのを支援してきました。施設や政府が革新的な研究を支援するために潜在力の高い計算施設に投資しているため、計算ニーズの増大が HPC 市場の隆盛に貢献しています。 HPC のイノベーションへの貢献は、科学開発の柱としての HPC の成長にも貢献しています。

抑制要因

高額な設備投資が市場を阻害する

高度なコンピューティング テクノロジを広く展開するには、高額な設備投資が大きなハードルとなっており、この要因はハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場の成長に大きく影響しています。 HPC システムには多額の初期投資が必要ですが、特殊なハードウェア、高速ネットワーキング、電力インフラストラクチャ、冷却ソリューションなど、多くの場合、中小企業 (SME) の能力を超えます。さらに、継続的なメンテナンス、人員、システムのアップグレードもコストに影響します。この法外な価格により、多くの将来のユーザーが HPC 市場にアクセスできなくなり、市場の成長が停滞し、巨大企業と小規模な機関の間で不均衡が生じています。その結果、初期費用が依然として HPC の民主化と完全な市場の可能性を制限しています。

• 米国エネルギー情報局 (EIA、2023 年) によると、米国の HPC データ センターは標準のデータ センターよりも 28% 多くの電力を消費し、運用コストが増加しました。

• 米国労働統計局 (BLS、2023) によると、HPC 施設の 22% が、並列コンピューティングおよびスーパーコンピューティング システム管理の専門家を雇用することが困難であると報告しています。

クラウドベースのソリューションが市場機会を獲得

機会

企業が通常のオンプレミス システムに代わる、より安価でより柔軟な代替手段を模索する傾向にあるため、クラウド ベースの HPC ソリューションが急速に普及しています。これらのプラットフォームでは、組織はハードウェアやインフラストラクチャの取得に多額の設備投資をすることなく、必要に応じて強力なコンピューティング能力を利用できます。

Cloud HPC を使用すると、新興企業、中小企業、研究機関などのリソース不足のために高度なコンピューティングを社内に導入する余裕がない人々が、従量課金制モデルでアクセスできるようになります。また、プロジェクトの要求に応じて作業負荷を増減できるため、効率が向上し、無駄が最小限に抑えられます。このクラウド サービスへの移行により、ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場が成長し、ヘルスケア、金融、エンジニアリング、科学などのさまざまな側面にわたる革新の可能性が高まっています。

• 米国国防総省 (国防総省、2023 年) によると、HPC リソースの 29% が防衛関連のシミュレーション、暗号化、サイバーセキュリティ研究に割り当てられました。

• 米国科学財団 (NSF、2023 年) によると、HPC センターの 34% が大学と提携して、次世代のコンピューティング アルゴリズムとインフラストラクチャを開発しています。

複雑な統合の課題が市場にとって大きな障害となっている

チャレンジ

複雑な統合の課題は、特に従来の IT システムを使用する組織において、HPC ソリューションを導入する際の大きな障壁となっています。高性能システムを既存のシステム、ハードウェアとソフトウェア、および既存のワークフローと統合するには、高レベルのカスタマイズ、互換性の変更、再構築が必要になる場合があり、これには時間もコストもかかります。すべての企業が持っているわけではない専門知識が必要になる場合があり、これによりプロセスがさらに遅くなり、業務が中断される可能性が高まります。

このような困難により、多くの企業、特に強力な IT 部門が不足している企業は、HPC を導入するという考えを断念せざるを得ません。その結果、スムーズな統合という課題が市場のボトルネックとなり、成長を妨げ、他の分野への HPC テクノロジーの市場浸透を制限しています。

• サイバーセキュリティ・インフラストラクチャセキュリティ庁 (CISA、2023 年) によると、HPC センターの 25% が、機密の科学および産業研究データを狙ったサイバー侵入の試みに直面しました。

• 米国商務省 (DOC、2023) によると、HPC 施設の 31% が、プロセッサ アーキテクチャと相互接続テクノロジの急速な進化に歩調を合わせる上で課題があると報告しています。

 

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ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場の地域別洞察

• 北米

北米は、テクノロジーの導入、研究開発支出、テクノロジー企業と研究部門の高密度により、ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場シェアをリードしています。米国のハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場は、NVIDIA、Intel、IBM などの企業を擁し、世界で最大のシェアを誇っています。次の推進力は、連邦資金、軍事契約、さらには学術プロジェクトによってもたらされます。確立されたクラウド エコシステムは、HPC-as-a-Service (HPCaaS) のスケーリングを強化することができ、航空宇宙、防衛、ヘルスケア、金融など、HPC の使用に関する主要産業は、重要なデータの処理、革新性、効率性により HPC を広く使用しています。

• ヨーロッパ

ヨーロッパには、研究、イノベーション、スーパーコンピューティング インフラストラクチャを推進する EuroHPC Joint Undertaining などのプログラムに代表される、ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場が支配的です。この地域は、デジタル主権と持続可能性、気候分析、エネルギー効率、産業革新に関して HPC に多額の投資を行っています。ドイツや英国などの企業は、製品の生産、自動車産業、環境モデリングに HPC を使用しており、政府や業界による HPC への投資によって、そのような応用範囲はさらに拡大しています。

• アジア

アジア太平洋地域はハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場の高成長地域であり、成長プロセスの背後にある主な要因には、高い工業化、デジタル化、巨額の政府投資が含まれます。中国は最も強力なスーパーコンピューターとエクサスケールの夢を持っており、日本は高度な製造と気候モデリングに強みを持っています。インド、韓国、シンガポールなどの国でも、医療、教育、政府部門での HPC の適用が増加しています。クラウド コンピューティング HPC と半導体サポートの成長は、この地域の市場のダイナミックな成長に大きく貢献しています。

業界の主要プレーヤー

主要な業界プレーヤーは、市場拡大のために主要な研究機関と戦略的パートナーシップを締結しています

主要な業界関係者は、科学的解決策の発見や人工知能 (AI) の利用の処理において優れたハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) システムを共同開発するために、トップの研究機関と戦略的提携を結んでいます。これらのパートナーシップは、レベルゲノミクス、気候モデリング、巨大な AI システムのトレーニングなど、これまで以上に複雑なアプリケーションをサポートできる次世代スーパーコンピューターと HPC インフラストラクチャの開発に重点を置いています。コラボレーションにより、蓄積された産業経験と大学の研究機会を統合して、オーダーメイドの高効率 HPC システムを作成することが可能になります。

• Hewlett Packard Enterprise (米国): 米国エネルギー省 (DOE、2023) によると、Hewlett Packard Enterprise は 18 の米国国立研究所に HPC システムを導入し、50 ペタフロップスを超えるコンピューティング能力をサポートしています。

• Dell Technologies (米国): 米国国立標準技術研究所 (NIST、2023) によると、Dell Technologies は米国の 12 以上の主要な研究機関に HPC インフラストラクチャを提供し、40 ペタフロップスを超える計算ワークロードを処理しました。

これらの取り組みは、世界的な問題の解決、イノベーション、HPC 市場の成長において重要な役割を果たしています。このようなパートナーシップにより、知識の交換、リソースの共有、相互投資が可能になり、将来の科学技術に関するさらなる発見に必要なハードウェアとソフトウェアの強化が可能になります。

ハイパフォーマンス コンピューティング (Hpc) のトップ企業のリスト

• Hewlett Packard Enterprise (U.S.)
• Dell Technologies (U.S.)
• IBM (U.S.)
• NVIDIA (U.S.)
• Intel (U.S.)
• AMD (U.S.)
• Fujitsu (Japan)
• Lenovo (China)
• Atos (France)
• NEC (Japan)

主要産業の発展

2025 年 7 月:EdgeMode と BlackBerry AIF (BAIF) は、ヨーロッパにおけるハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) および AI データ センター インフラストラクチャを強化するために提携しました。この契約により、EdgeMode に BAIF の完全な所有権が付与され、4.4 GW のハイパースケール対応パイプラインを備えたプラットフォームが形成されます。資産総額が 1 億 4,000 万ドルを超えるこの合併により、コロケーション、ハイパースケーラーの販売、再生可能エネルギーによる高密度インフラストラクチャをターゲットとして、EdgeMode の AI 主導の拡大が加速します。

レポートの範囲

この調査には包括的な SWOT 分析が含まれており、市場内の将来の発展についての洞察が得られます。市場の成長に寄与するさまざまな要因を調査し、今後数年間の市場の軌道に影響を与える可能性のある幅広い市場カテゴリーと潜在的なアプリケーションを調査します。分析では、現在の傾向と歴史的な転換点の両方が考慮され、市場の構成要素を総合的に理解し、成長の可能性のある分野が特定されます。

ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC) 市場は、主要な業界プレーヤーが一流の研究機関と協力して次世代コンピューティング システムを開発するにつれて、大幅な成長を遂げています。これらの戦略的提携は、AI トレーニング、気候モデリング、ゲノミクスなどの複雑なワークロードを処理できる、高効率でスケーラブルなスーパーコンピューターの構築に焦点を当てています。産業界の専門知識と学術的なイノベーションを組み合わせることで、これらのパートナーシップは技術的なブレークスルーを加速し、計算能力を向上させます。共同の取り組みにより、科学および産業用途に合わせてカスタマイズされた HPC ソリューションが実現し、市場の拡大を推進します。さらに、企業や機関間の投資の共有と知識の交換により、グローバルな HPC インフラストラクチャが強化され、将来のイノベーションとセクター全体の競争力強化への道が開かれます。