市場調査レポート

データセンタースイッチ市場規模と展望、2024年~2032年

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## データセンタースイッチ市場に関する詳細な市場調査レポート概要

### はじめに:市場概要とデータセンタースイッチの定義

世界のデータセンタースイッチ市場は、2023年に162億米ドルと評価されました。この市場は、2024年から2032年の予測期間において年平均成長率(CAGR)5.2%で成長し、2032年までに255.6億米ドルに達すると推定されています。この堅調な成長は、高帯域幅スイッチの導入、世界各国におけるデータローカライゼーション法の制定、そしてデータセンターインフラへの継続的な投資によって主に牽引されています。

データセンタースイッチとは、データセンターでの使用に特化して設計されたネットワークスイッチであり、データセンターのネットワークインフラストラクチャにおける極めて重要なコンポーネントです。その主な役割は、データセンター内のサーバー、ストレージデバイス、その他のネットワークデバイス間のデータフローを接続し、管理することにあります。これらは、高速かつ高帯域幅のデータ伝送を処理するために設計されており、信頼性と効率的な運用を保証するために、通常、高性能なハードウェアとソフトウェアで構築されています。多くの場合、ルーターやファイアウォールといった他のネットワークデバイスと連携して、完全なネットワークインフラを形成します。

データセンタースイッチの主な特徴は、高いポート密度、高速インターフェース、そして仮想化サポート、Quality of Service(QoS)、ネットワーク仮想化といった高度な機能にあります。これらの機能は、現代のデータセンターが直面する複雑な要求に対応するために不可欠です。また、これらは高いスケーラビリティを持つように設計されており、変化するネットワーク需要に適応し、多様なネットワークプロトコルやアプリケーションをサポートすることができます。例えば、高いポート密度は、限られた物理スペース内で多数のサーバーやデバイスを接続することを可能にし、高速インターフェースは、大量のデータを迅速かつ効率的に転送することを保証します。仮想化サポートは、物理的なインフラストラクチャを最大限に活用し、リソースの柔軟な割り当てと管理を可能にします。これらの特性が、データセンタースイッチをデータセンターの効率的かつ堅牢な運用に不可欠な要素としています。

### 市場を牽引する主要因

データセンタースイッチ市場の成長を促進する主要な要因は多岐にわたりますが、特に以下の二点が顕著です。

1. **高帯域幅データセンタースイッチの導入と技術革新:**
市場の主要プレイヤーは、より高い帯域幅を持つデータセンタースイッチを積極的に導入しており、これが市場拡大の主要な原動力となっています。例えば、Microsoftはすでに200/400 Gbpsのスイッチの販売を開始しており、Googleも間もなく800 Gbpsのスイッチを提供する予定です。800Gbps光モジュールの導入は、2つの400Gbps光モジュールと比較してビットあたりのコストが大幅に低減されるため、800Gbpsの実装を加速させる可能性が高いです。
さらに、100G SerDes(Serializer/Deserializer)技術が利用可能になることで、スイッチチップの容量は12.8Tbpsから25.6Tbpsへと大幅に増加すると見込まれています。これはシステムレベルでの800Gbpsソリューションのコスト削減にも繋がり、データセンターにおけるネットワークのボトルネック解消と効率向上に貢献します。現代のデータセンターでは、AI/MLワークロード、クラウドサービス、ビッグデータ分析などにより、データトラフィックが爆発的に増加しており、これに対応するためには、より高速で高容量のデータセンタースイッチが不可欠です。このような技術革新は、データセンターの処理能力と効率性を向上させ、結果としてデータセンタースイッチの需要を強力に押し上げています。

2. **政府によるデータローカライゼーション法の制定:**
データローカライゼーションとは、データの国境を越えた流れを制限する規制を指します。近年、世界各国の政府は、機密性の高い消費者データを収集する企業に対し、そのデータを国内のデータセンターに保存および処理することを義務付けるデータローカライゼーション法を制定する傾向にあります。これらの法律は、国家のデータ主権を保護し、国民のプライバシーとセキュリティを確保することを目的としています。
このようなデータローカライゼーション法は、各国におけるローカルデータセンターの開発を強力に支援し、データセンターへの投資を増加させます。これにより、結果としてデータセンタースイッチの需要が高まります。例えば、欧州連合(EU)が施行する一般データ保護規則(GDPR)は、EU域内での個人データ処理を規制する包括的なデータ保護法です。GDPR自体は直接的なデータローカライゼーション要件を課していませんが、最近のEU-米国間のデータ転送枠組みであるプライバシーシールドの無効化は、将来的に同様の法律が求められる可能性を示唆しています。各国政府がデータ主権とセキュリティを重視する傾向が強まる中、国内にデータを保持するためのインフラ投資が加速し、データセンタースイッチ市場の拡大に大きく寄与すると考えられます。

### 市場の成長を阻害する要因

データセンタースイッチ市場の成長には多くの推進要因がある一方で、いくつかの阻害要因も存在します。その中でも特に懸念されるのが、データセンターの運用コストに大きな影響を与えるエネルギー価格の高騰です。

**エネルギーコストの高騰:**
今日のデータセンターにおいて、電力消費は総運用コストの主要な要因の一つであり続けています。国際エネルギー機関(IEA)の報告によると、データセンターは世界の総電力の約1%を消費しており、2025年までには世界の電力供給の20%を消費する可能性があると予測されています。この膨大なエネルギー需要の大部分は、サーバーの稼働によって発生する熱を冷却するために費やされています。サーバーは大量の電力を消費し、その結果として発生する熱を効率的に排出しないと、システムの性能低下や故障につながるため、強力な冷却システムが不可欠です。しかし、この冷却システム自体もまた、大量のエネルギーを消費します。

さらに、世界銀行の予測によれば、エネルギー価格は2022年に50%以上上昇し、2023年と2024年にかけて緩和されるものの、高水準で推移する見込みです。この価格上昇の主な原因は、ロシア・ウクライナ戦争が世界の貿易、生産、消費パターンを大きく変化させたことにあります。エネルギー価格の高騰は、データセンターの運営コストを直接的に押し上げ、利益率を圧迫します。これにより、データセンター事業者は新規投資や拡張計画に対して慎重になり、データセンター市場全体の成長が阻害される可能性があります。その結果、データセンタースイッチを含むデータセンターインフラへの需要が減退し、市場の拡大ペースが鈍化する懸念があります。特に、エネルギー効率の低い既存のデータセンターにとっては、このコスト増が運用継続の大きな課題となるでしょう。

### 新たな成長機会

データセンタースイッチ市場は、技術革新と新たなアプリケーションの登場により、今後数年間で複数の魅力的な成長機会を創出すると期待されています。

1. **データセンターにおける人工知能(AI)の採用拡大:**
人工知能(AI)は、データセンターの機械的および電気的機器、特にデータセンタースイッチを含む様々なコンポーネントに応用され始めています。AIを活用することで、データセンターの運用において、実用的な洞察の獲得、プロセスの自動化、そして運用コストの削減が可能となります。例えば、AIはネットワークトラフィックのパターンを分析し、最適なルーティング経路を自動的に調整したり、異常を早期に検知して障害発生前に対応したりすることができます。
この実現には、従来の物理ベースのモデリング技術と、IoTセンサーデバイスから収集されたデータを活用する最先端の機械学習(ML)技術との統合が不可欠です。これにより、データセンターの環境、機器のパフォーマンス、電力消費などの膨大なデータをリアルタイムで分析し、予測的なメンテナンスやリソース最適化に繋げることが可能になります。実際に、多くの企業がネットワーク運用を改善するためにAIを搭載したデータセンタースイッチを市場に投入しており、これにより、データセンタースイッチ市場には新たなビジネスチャンスが生まれています。AI駆動型スイッチは、ネットワークの自己最適化、セキュリティ強化、エネルギー効率の向上など、多岐にわたるメリットを提供し、市場の需要を刺激すると考えられます。

2. **5Gの普及と新たなアプリケーションの登場:**
第5世代移動通信システム(5G)の普及は、データセンタースイッチ市場にとって非常に好ましい成長環境を創出すると予想されています。5Gは、その超高速、低遅延、大容量通信という特性により、産業用IoTプロセス制御、高解像度クラウドゲーミング、5Gの超高速通信を利用した作業者向けのオンサイト拡張現実(AR)ガイダンス、機械間通信(M2M)など、これまでにない革新的なアプリケーションの登場を促しています。
これらの新しいアプリケーションは、膨大な量のデータを生成し、リアルタイムでの処理と分析を必要とします。結果として、5Gの展開は、仮想化されたネットワーキングやデータセンターインフラを含む多岐にわたる産業に大きな影響を与えるでしょう。特に、エッジコンピューティングの需要が高まり、データが生成される場所の近くで処理を行う必要性が増すため、分散型データセンターの構築が加速します。これにより、これらのデータセンターを接続し、効率的にデータを転送するための高性能なデータセンタースイッチの需要が大幅に増加すると予測されています。5Gエコシステムの拡大は、データセンタースイッチ市場に長期的な成長機会をもたらす重要な要因となります。

### 地域別市場分析

データセンタースイッチの世界市場は、北米、欧州、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東・アフリカの各地域に分類されます。

1. **北米市場:最大の市場シェアと持続的な成長**
北米は世界のデータセンタースイッチ市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に大幅な成長が期待されています。この地域の拡大は、主要なテクノロジー大手企業の存在、クラウドコンピューティングサービスへの強い需要、そして先進的なデータセンター技術の早期採用によって牽引されています。
米国商務省国家電気通信情報局(NTIA)によると、米国は世界最大のクラウドコンピューティング市場であり、2024年までに収益が1,635億ドルに達すると予測されています。この地域の優位性は、Amazon Web Services(AWS)、Microsoft、Google、Facebookといった企業によって運営されるハイパースケールデータセンターの普及に起因しています。これらのデータセンターは、高性能でスケーラブルなネットワークインフラを必要とし、これが高度なデータセンタースイッチの需要を強力に推進しています。
データセンター科学センター(DCSC)の報告によれば、米国のデータセンター市場は2021年から2026年の間に年平均成長率(CAGR)6.7%で成長すると予測されており、これによりデータセンタースイッチの需要がさらに刺激されるでしょう。さらに、北米におけるサイバーセキュリティ、クラウドコンピューティング、データ分析への堅調な投資も、データセンタースイッチ市場の成長に大きく貢献しています。ハイパーコンバージドインフラ(HCI)プラットフォームの採用増加も、この地域におけるデータセンター需要を後押ししています。
注目すべき発展として、Patrinely GroupとUSAA Real Estateによる新しいデータセンタープラットフォームであるCorscaleが、2022年2月にバージニア州北部市場に参入しました。その最初のプロジェクトであるGainesville Crossingは、プリンスウィリアム郡で300メガワット規模のデータセンター開発であり、5つのハイパースケールに最適化されたデータセンターを特徴としています。これらの要因が組み合わさることで、北米市場におけるデータセンタースイッチの需要は今後も大幅に拡大すると予想されます。

2. **欧州市場:著しい成長と戦略的投資**
欧州地域もまた、著しいペースで発展しています。英国やドイツといった主要国の存在が、この地域の市場成長を後押しすると予想されます。英国企業における高いクラウド採用率は、データ生成量の増加につながり、結果としてデータストレージと処理要件の増大をもたらしています。また、マンチェスターのTriangulum Project、Future City Glasgow、Bristol is Open、Smart London Togetherなど、英国各地で展開されている多数の「スマートシティ」イニシアティブもデータセンターの需要を加速させています。これらのイニシアティブは、都市インフラのデジタル化を進め、膨大なデータをリアルタイムで収集・分析する必要があるため、強力なデータセンターインフラが不可欠です。
2022年3月には、Amazon Web Services(AWS)が、今後2年間で英国におけるデータセンターの建設と運営に18億ユーロ(約23.7億米ドル)を投じる計画を発表しました。このような大規模な投資は、地域全体のデータセンタースイッチ市場の拡大に直結します。
ドイツもまた、欧州で2番目に大きなデータセンターコロケーション市場であり、GDPRの実施とハイパースケールデータセンターの開発増加により、ここ数年で著しい成長を遂げています。GDPRの厳格なデータ保護要件は、企業がデータを国内に保持するインセンティブを強め、ローカルデータセンターへの投資を促進しています。例えば、2021年9月には、Googleがドイツでの事業拡大のため、国内の新しいデータセンターに10億ユーロ(約11.8億米ドル)を投資する計画を発表しました。同社は、ハナウにあるGoogle所有の新しい施設でフランクフルトのクラウドリージョンを拡張し、ベルリン-ブランデンブルクに新しいリージョンを開設する予定です。これらの要因が相まって、欧州地域におけるデータセンタースイッチ市場は今後も力強く成長すると見込まれます。

### セグメント分析:コアスイッチ

予測期間中、データセンタースイッチ市場において、**コアスイッチ**セグメントが最も高い市場シェアを占めると予測されています。

コアスイッチは、ネットワークのバックボーン、すなわちネットワークの中央層に設置されるデータセンタースイッチです。これらのデータセンタースイッチは、ネットワークのセントラルレイヤーでデータルーティングとデータスイッチングを担当します。コアスイッチによってルーティングおよびスイッチングされたデータは、ディストリビューション層やアクセス層を含むネットワークの下位層に送信されます。このことは、ネットワーク全体の有効性、つまりパフォーマンスと信頼性が、コアスイッチによってルーティングおよびスイッチングされるデータに大きく依存していることを意味します。

さらに、通常、ネットワークのメインレイヤーでは複数のデータセンタースイッチが利用されます。これは、大容量のデータを下位層にルーティングする必要があるためです。複数のデータセンタースイッチを中央層で使用することは、データパケットの混雑を防ぐためにも不可欠です。ディストリビューション層やアクセス層におけるデータパケットの高密度化による混雑は、コア層の機能に潜在的に障害を引き起こす可能性があります。このようなボトルネックを回避し、ネットワーク全体のパフォーマンスを維持するためには、十分なキャパシティと冗長性を持つコアスイッチの配置が極めて重要です。

階層型イーサネットネットワークにおいては、高いキャパシティを持つコアスイッチの選択が不可欠です。現代のデータセンターでは、クラウドサービス、仮想化、ビッグデータ分析、AI/MLワークロードなどにより、データトラフィックが爆発的に増加しており、これによりコアスイッチにかかる負担は増大しています。この増加するトラフィック管理の要件は、コアスイッチにとって新たな拡張機会を創出しています。高性能でスケーラブルなコアスイッチは、データセンターの将来的な成長と進化を支える上で中心的な役割を果たすでしょう。


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[参考情報]
データセンタースイッチは、データセンター内部に設置されたサーバー、ストレージシステム、その他のネットワーク機器を相互に接続し、データセンター内外の通信を円滑に行うための高性能なネットワーク機器でございます。一般的なオフィス環境で使用されるイーサネットスイッチと比較して、データセンタースイッチには、より高いスループット、極めて低い遅延、高密度なポート、そして高度な仮想化やスケーラビリティをサポートする機能が求められます。これらは、クラウドコンピューティング、ビッグデータ分析、AIといった現代のデータ集約型ワークロードを支える基盤として不可欠な存在です。

近年のデータセンターでは、従来の三層ネットワークアーキテクチャ(コア、ディストリビューション、アクセス)から、東西トラフィック(サーバー間通信)の効率化と水平方向のスケーラビリティを重視したリーフスパインアーキテクチャへの移行が進んでおります。データセンタースイッチは、このリーフスパインアーキテクチャにおいて中心的な役割を果たし、データセンター内のあらゆる機器間での高速かつ低遅延な通信を実現することで、アプリケーションの性能向上とシステムの応答性確保に貢献しております。

データセンタースイッチは、その機能と配置に応じていくつかの種類に分類されます。例えば、サーバーラックの最上部に設置され、各サーバーを直接接続するトップオブラック(ToR)スイッチは、アクセススイッチとも呼ばれ、通常10ギガビットイーサネットや25ギガビットイーサネットといった高速ポートを多数搭載しております。これらのToRスイッチからのトラフィックを集約し、スパインスイッチへと接続するのがリーフスイッチです。そして、データセンター全体のバックボーンを形成し、リーフスイッチ間や外部ネットワークとの接続を担うのがスパインスイッチであり、これらは100ギガビットイーサネットや400ギガビットイーサネットといったさらに高速なインターフェースを備え、広帯域かつ低遅延な通信を実現します。

また、ストレージエリアネットワーク(SAN)専用のファイバーチャネルスイッチや、仮想化環境のハイパーバイザー上に構築される仮想スイッチ(vSwitch)なども、データセンターにおける重要なスイッチング機能の一部を担っております。これらのスイッチは、物理サーバーや仮想マシン、ストレージシステム間の高速データ転送を実現し、システムの可用性と効率性を高めます。具体的な用途としては、物理サーバーや仮想サーバーのネットワーク接続、分散データベースやコンテナ環境におけるノード間通信、HPC(ハイパフォーマンスコンピューティング)クラスターの構築、そして大容量データが頻繁にやり取りされるビッグデータ分析基盤のサポートなどが挙げられます。

データセンタースイッチは、これらの多岐にわたるアプリケーションが求める極めて低い遅延と高いスループットを提供することで、データセンター全体の効率性と応答性を向上させております。特に、仮想化技術が普及した現代のデータセンターでは、仮想マシン間の通信(東西トラフィック)が大幅に増加しており、これを効率的に処理できるスイッチの重要性が一層高まっています。

データセンタースイッチと密接に関連する技術としては、まずソフトウェアデファインドネットワーク(SDN)が挙げられます。SDNは、ネットワークの制御プレーンとデータプレーンを分離し、コントローラーによる一元的な管理と柔軟なネットワークプログラミングを可能にすることで、運用効率の向上とサービス提供の迅速化を実現します。また、VXLANやNVGREといったネットワーク仮想化技術は、物理ネットワーク上に複数の論理ネットワークを構築することを可能にし、マルチテナント環境やネットワークの柔軟性を高めます。さらに、10ギガビットイーサネット、25ギガビットイーサネット、100ギガビットイーサネット、さらには400ギガビットイーサネットといった高速インターフェース技術の進化も、データセンタースイッチの性能向上を支える重要な要素です。

その他にも、データセンターブリッジング(DCB)は、イーサネット上でロスレスなデータ転送を実現し、ストレージトラフィックなどの品質保証を可能にします。マルチシャーシリンクアグリゲーション(MLAG)やVirtual PortChannel(vPC)といった技術は、複数のスイッチ間で冗長性と帯域幅の集約を提供し、高可用性を実現します。さらに、RESTful APIやNETCONF/YANGといったプログラマブルなインターフェースを通じて、ネットワークの自動化やオーケストレーションが推進されており、運用効率の向上に貢献しています。データセンタースイッチは、これらの技術と連携し、現代のデジタルインフラストラクチャにおいて、情報流通の要として不可欠な役割を担っていると言えるでしょう。