データセンター チップ直接冷却流体市場の規模・シェア分析 - 成長トレンドと予測（2026年～2031年）

グローバルデータセンター チップ直接冷却流体市場のトレンドとインサイト

AIおよびHPCワークロードの拡大

AIトレーニングクラスターは数千の密接に接続されたGPUを使用し、持続的な熱負荷を発生させます。NVIDIAのB200 SXM6 GPUは1,000 Wの熱設計電力で動作し、8基のGPUを搭載したサーバーは持続的な負荷下で8 kWを超える電力を必要とする場合があります。NVIDIAのガイダンスでは、液冷インフラに依存するB200構成に対して空冷はサポートされていません。この要件は、GPUの設置台数が拡大するにつれてデータセンター チップ直接冷却流体市場の需要を高めます。コロケーション事業者は、AIテナントがチップ直接冷却対応スペースをますます必要とするため、施設を適応させています。事業者が液冷対応ゾーンを構築するにつれ、周辺のレガシー機器も関連する冷却アップグレードを必要とする場合があります。この作業には配電ハードウェア、監視手法、冷却剤の選定が含まれ、流体需要を最初のAIサーバー設置を超えて拡大させます。

データセンターラック電力密度の上昇

データセンター専門家協会（AFCOM）の「データセンター現状レポート2026」によると、平均ラック密度は2025年の16 kWから2026年には27 kWに達しました^{[1]AFCOM、「GPUラック電力要件：データセンター計画ガイド」、GPUSmith、gpusmith.com}。20 kWを超えるラック密度は、リアドア熱交換器および冷却通路封じ込めの実用的な動作範囲を超える可能性があります。チップ直接冷却コールドプレートは、大規模展開に入りつつある50～132 kWのラック範囲に対応する手段を提供します。NVIDIA GB200 NVL72システムはラックレベルの熱設計電力120 kW～132 kWで動作し、後継構成はラックあたり142 kWに達すると予測されています。これらの動作条件により、データセンター チップ直接冷却流体市場においてインフラ計画の重要な要素として冷却剤の選定が位置づけられます。また、液体配管を最初から念頭に置いて設計された新規施設もサポートします。これらの負荷への対応は、配管ルーティング、冷却配水ユニットのサイジング、およびメンテナンスプロセスを変化させます。また、一時的な空冷アップグレードの実用的な価値も低下させます。

持続可能性およびエネルギー効率に関する規制

欧州委員会は2026年6月、新規および既存データセンターに対する最低エネルギー効率性能基準を策定する計画を発表しました。ドイツは2026年7月1日以降に稼働するデータセンターに対し、少なくとも10%のエネルギー再利用係数（Energy Reuse Factor）の達成を義務付けています。この要件は2028年までに20%に引き上げられ、温水チップ直接冷却ループの使用を支援します。米国環境保護庁（EPA）の規則は、2027年1月1日以降、R-410Aおよびその他の特定の高地球温暖化係数冷媒を使用する新規データセンター機器を禁止します。Shellは2025年6月にDLC Fluid S3を発売し、同製品が空冷と比較してPUE（電力使用効率）を最大27%改善でき、OCP PG25仕様を満たすと述べました。これらの規則および製品要件は、データセンター チップ直接冷却流体市場において規制適合かつエネルギー効率の高い製剤の価値を高めます。また、古い冷媒が新しい機器規則を満たさなくなった場合に、交換の意思決定を加速させる可能性もあります。サプライヤーは熱性能、効率性、および製剤の規制適合性のバランスを取る必要があります。

OCP対応冷却剤の標準化

OCPはコールドプレートを超えて、冷却システム全体に共通の慣行を拡大しています。その取り組みは、冷却配水ユニット、マニホールド、コネクター、および冷却剤の化学仕様をカバーしています。2024年および2025年に発行されたドラフトガイドラインは、個別のハイパースケーラー要件ではなくオープンなエコシステムを支援します。OCPの30℃冷却剤供給標準は、温度が5℃上昇するごとに年間チラー電力消費量を20%削減できます。大規模事業者がフリート展開を承認する前に、サプライヤーは銅、アルミニウム、真鍮、エラストマー、プラスチックとの適合性を実証する必要があります。このプロセスにより、認定サプライヤーはデータセンター チップ直接冷却流体市場において競争上の優位性を得られ、バイヤーが検討する製剤の範囲が絞られます。温水動作は適切な施設でのチラーエネルギー使用量を削減するため、引き続き重要です。先進パッケージングもチップレベルでのコールドプレート性能の必要性を高めています。

高い改修・展開コスト

空冷列をチップ直接液冷に改修するコストは、1列あたり50,000 米ドルから150,000 米ドルに上ります。冷却配水ユニットの設置、配管ルーティング、マニホールド統合、および試運転によりプロジェクトのタイムラインが延長されます。これらのコストは、多くの事業者が採用する3～4年の更新サイクルを超える場合があります。エンタープライズ施設では、スタッフのトレーニング、漏洩監視機器、および流体廃棄プロセスも必要です。コロケーション事業者は、AIテナントが容量を確約する前に液冷対応ゾーンに資金を投じる必要があります。このタイミングの問題は、小規模施設におけるデータセンター チップ直接冷却流体の対応可能な需要を遅らせる可能性があります。統合には追加の計画が必要であり、空冷機器と運用手順は引き続き維持されます。事業者はまた、転換前に漏洩検知と流体適合性の検証が必要です。

ペルフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質（PFAS）規制および二相流体代替に関する不確実性

EU規則2024/573は2024年3月に発効し、2025年1月以降、地球温暖化係数が2,500以上のFガスを冷凍機器に使用することを制限しています^{[2]欧州連合、「フッ素化温室効果ガスに関する規則（EU）2024/573」、EUR-Lex、eur-lex.europa.eu}。この規則は、二相システムで使用される誘電性フルオロカーボン流体のサプライヤーに計画要件を追加します。2025年のNature誌の研究では、広範なPFAS規制が高性能熱伝達流体へのアクセスを制限する可能性があるとし、残留性および生体蓄積プロファイルに基づく科学的根拠に基づく規制を支持しました。ChemoursはIPCC第6次評価報告書の基準で地球温暖化係数10のOpteon 2P50を開発しました。完全な原機器メーカー認定には18～24ヶ月の試験が必要な場合があります。したがって、規制変更が加速すると、データセンター チップ直接冷却流体市場において規制適合二相供給に一時的な空白が生じる可能性があります。このリスクは、システム設計が認定済み誘電性製剤に依存している場合に最も高くなります。サプライヤーは現在の顧客プログラムを中断することなく代替試験を管理する必要があります。

*当社の予測では、推進要因および抑制要因の影響を加算的ではなく方向性のあるものとして扱います。影響予測は、ベースライン成長、構成効果、および変数間の相互作用を反映しています。

セグメント分析

流体タイプ別：水系冷却剤が現在の需要をリードし、フッ素化流体が進展

水系冷却剤は2025年のセグメントの44.08%を占め、グリコール水ループの確立した使用と実証済みの腐食抑制剤化学によって支えられています。OCP指定の金属およびエラストマーとの適合性が調達慣行を支援しました。Shellは2025年6月にプロピレングリコール系DLC Fluid S3を発売し、OCP PG25要件をすべて満たすと述べました。同製品は6年以上の流体寿命を提供し、空冷と比較してPUEを最大27%改善できます。この設置基盤は、データセンター チップ直接冷却流体市場における水系製剤を支援します。グリコール系および合成炭化水素流体は、一部の設置において重複する熱要件に対応します。バイオ系および特殊流体は、エンタープライズの持続可能性要件によって形成されるより小さな選択肢として残っています。

フッ素化流体は2031年にかけてCAGR 24.29%を記録すると予測されています。潜熱伝達によりコールドプレートの熱流束が500 W/cm²を超える二相用途をサポートします。ChemoursのOpteon 2P50は、2025年にSamsung Electronicsの第4世代ソリッドステートドライブ（SSD）向けに認定されました。この認定は、他のコンポーネントおよびシステム開発者にとっての参照点を提供します。低地球温暖化係数の製剤は、データセンター チップ直接冷却流体市場においてサプライヤーが性能ニーズと規制要件に対応するのに役立つ可能性があります。その価値は、サーバーコンポーネントおよび流体配管機器全体での認定の成功にかかっています。このプロセスにより、サプライヤーは差別化された製品ポートフォリオを構築できます。

注記: すべての個別セグメントのセグメントシェアはレポート購入時に入手可能

冷却技術別：単相が確立された標準として維される一方、二相がより高い熱負荷に対応

単相チップ直接冷却は2025年のセグメントの62.16%を占め、動作標準として維持されています。確立された水グリコール慣行と既存の冷却配水システムとの幅広い適合性から恩恵を受けています。Googleのプロジェクト・デシュートの冷却配水ユニットは4世代のテンソル処理ユニット（TPU）にわたって使用されており、2020年以降フリート全体で99.99%の可用性を報告しています。OCPの30℃供給温度標準も単相水グリコールの動作条件と一致しています。これらの条件はデータセンター チップ直接冷却流体の継続的な需要を支援します。事業者は熱的中断を許容できない施設を計画する際に確立された信頼性を重視します。この技術はまた、共通の冷却剤温度を中心に構築されたグリーンフィールドプロジェクトにも適合します。

二相チップ直接冷却は2031年にかけてCAGR 28.08%で成長すると予測されています。事業者は、コールドプレートの熱流束が500 W/cm²を超えるプラットフォームでの採用を検討しています。このアーキテクチャは高いGPU負荷を管理できますが、蒸気封じ込め、対応する冷却配水ユニット、および安定した流体性能が必要です。Vertivは2026年4月に先進液冷技術の専門企業であるStrategic Thermal Labsを買収し、先進液冷能力への継続的な投資を示しました。展開はエンジニアリング能力の高いハイパースケールサイトに集中する可能性が高いです。このトレンドはデータセンター チップ直接冷却流体市場に特化した成長経路を生み出します。このアプローチは、単相システムが必要な熱流束を満たせない場合に最も適切です。したがって、より狭いが急速に動くAI展開グループにサービスを提供します。

冷却対象コンポーネント別：CPUが現在の設置をリードし、GPUおよびAIアクセラレーター冷却が拡大

CPU冷却は2025年の冷却対象コンポーネントセグメントの43.33%を占めました。このシェアは、汎用クラウドコンピューティングが300 W未満のプロセッサーパッケージ向けのコールドプレート設計を形成してきた長期間を反映しています。この設置基盤は、対応する液体ループおよび流体の現在の需要を支援します。積層型高帯域幅メモリ（HBM）オンGPUアーキテクチャに関する研究では、垂直方向の熱抵抗が能動的な緩和なしにGPUのピーク温度を141.7℃まで押し上げる可能性があることが示されました。この知見は、データセンター チップ直接冷却流体市場全体でより高性能な冷却の必要性を支持します。また、パッケージ設計と流体性能がますます密接に関連している理由も示しています。冷却計画は、チップパッケージから施設ループまでの熱経路に対処する必要があります。

GPUおよびAIアクセラレーター冷却は2031年にかけてCAGR 27.26%で成長すると予測されています。NVIDIAのBlackwellおよびVera Rubinプラットフォーム、ならびにAMD MI350Xシステムは、チップあたり1,000 Wでの直接液冷を必要とします。先進的な2.5D CoWoSパッケージは、冷却配水ユニットとコールドプレート表面の両方に対応する流体を必要とします。SK hynixは2026年5月にiHBMを発表し、熱抵抗を30%低減する統合冷却要素を備えています。HBM4は、オープン・コンピュート・プロジェクト（OCP）冷却剤ロードマップの下でHBM3のほぼ2倍の電力を必要とすると予測されています。これらのパッケージングの変化は、データセンター チップ直接冷却流体市場における性能要件を高めます。サプライヤーはコールプレートインターフェースで低い熱抵抗をサポートする必要があります。また、より広いシステムの湿潤コンポーネント全体での適合性を維持する必要もあります。

データセンタータイプ別：ハイパースケール施設がシェアをリードし、コロケーションサイトが改修需要を構築

ハイパースケールデータセンターは2025年のセグメントの57.29%を占め、2031年にかけてCAGR 26.48%で成長すると予測されています。これらの事業者は単一の流体タイプに対して大規模な供給契約を交渉できます。グリーンフィールドサイトは最初から50 kW以上のラック向けに設計できます。Metaは2024年のオープン・コンピュート・プロジェクト（OCP）グローバルサミットで140 kWの液冷ラックを発表しました。この参照アーキテクチャは、主要サプライヤーでの流体認定に影響を与える要件の確立に貢献しました。大規模キャンパスは、テナント需要が完全に可視化される前にインフラにコミットできます。この調達規模により、製品仕様に対してより大きな影響力を持ちます。

コロケーションセンターは、AIテナントがチップ直接冷却対応容量を必要とするため、データセンター チップ直接冷却流体市場における次の成長領域を代表します。改修用冷却配水ユニットは、すでに顧客基盤と電力アクセスを持つ施設で需要を生み出します。エンタープライズデータセンターは、多くのワークロードがラックあたり20 kW未満で動作するため、ハイパースケールの採用に遅れをとっています。したがって、設置済みエンタープライズ基盤の多くでは空冷が引き続き実用的です。金融サービスおよびヘルスケアにおけるAI推論クラスターは、依然として選択的なブラウンフィールド需要を生み出す可能性があります。このパターンにより、サプライヤーは新規建設と的を絞ったアップグレードの両方にサービスを提供します。コロケーションの改修は、新しいデータセンターを必要とせずに需要を拡大できます。エンタープライズ展開は、AIワークロードが局所的な密度圧力を生み出す場合に選択的に維持されます。

注記: すべての個別セグメントのセグメントシェアはレポート購入時に入手可能

地域分析

北米は2025年のデータセンター チップ直接冷却流体市場の39.78%を占めました。同地域は米国のハイパースケールキャンパスの高い集積から恩恵を受けています。北米のハイパースケーラーはOCP冷却仕様にも大きく貢献しており、その調達要件は世界中の冷却剤認定に影響を与えています。特定の高地球温暖化係数冷媒に関する米国環境保護庁（EPA）の規則は、2027年以降にグリコールおよび低地球温暖化係数合成流体の再製剤化への投資を促進すると予測されています。この規制環境は、機器が稼働する前の流体選定に影響を与え、製剤の文書化されたコンプライアンスの必要性を強化する可能性があります。

アジア太平洋は2031年にかけてCAGR 26.45%で拡大すると予測されています。中国は多くのデータセンターに対してPUE（電力使用効率）を1.3未満に維持することを義務付けており、チップ直接冷却および液浸システムの採用を支援しています。Alibaba Cloud、Tencent Cloud、Huawei Cloudは国内事業においてこれらの効率要件を満たす必要があります。Envicoolおよび領益智造（Lingyi iTech）を含む中国の冷却配水ユニットサプライヤーは、国内および輸出需要に対応するために生産を拡大しています。Reutersは2026年3月、Googleが購入に関してEnvicoolおよびその他の中国の冷却サプライヤーと協議中であると報じました。インドの容量は5年以内に1.5 GWから3 GW～3.5 GWに成長すると予測されています。閉ループ型チップ直接冷却システムは、水資源が制約された都市部での蒸発冷却に伴う水損失を削減できます。この能力により、冷却設計は地域の水管理優先事項に関連し、ラック密度を超えた液体ループ投資の独立した根拠を生み出します。

欧州はデータセンター チップ直接冷却流体市場に貢献しており、ドイツ、英国、フランスが地域をリードしています。ドイツのエネルギー再利用係数要件は、2026年7月1日以降に稼働するデータセンターに対して10%です。この要件は2028年に20%に引き上げられ、温水チップ直接冷却動作を支持します。30℃～40℃の供給温度で性能を維持するサプライヤーは、これらのプロジェクトに有利な立場にあります。南米、中東、アフリカは初期段階の地域として残っています。DataVoltは2025年5月にChemoursとの戦略的合意に署名し、Opteon誘電性流体を使用した液冷ソリューションを開発しました。この合意は、湾岸諸国の主権AIプログラムが最初からチップ直接冷却を念頭に置いて設計されていることを示しています。これらのプロジェクトは、古い施設に見られる一部の統合障壁を回避でき、設計協議に早期参入するサプライヤーに機会を生み出します。