AIデータセンター

AIデータセンター（ AIファクトリー[ 1 ]とも呼ばれる）は、人工知能（AI）および機械学習モデルのトレーニングと推論実行といった計算集約型のタスク向けに設計された、特殊なデータセンター施設です。汎用データセンターとは異なり、AIワークロードの並列処理要求に合わせて最適化されており、通常、AIアクセラレータ（GPU、TPUなど）や高速インターコネクト などのハードウェアを活用します

2020年代のAIブームの中で、こうした専用施設の建設に向けた世界的な動きが劇的に加速しました。この需要はサプライチェーンを再構築し、メモリメーカーはAIサーバーに不可欠な高帯域幅メモリ（HBM）の生産を優先するようになりました。その結果、世界的なメモリ供給不足が発生し、高度なチップ、電力、インフラをめぐる競争が激化しました。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

アーキテクチャ

大規模な機械学習モデルを構築・実行するためのデータセンターには、通常のCPU（250～500ワット）の2～4倍の電力を消費する特殊なコンピュータチップ、 GPUが搭載されていました。 [ 5 ] [ 6 ] GoogleやNvidiaなどの企業は、機械学習専用にGPUを開発し、1秒間に数千回の計算を処理できるようにしました。数千個のこれらのGPUは、チップ間でデータを迅速に移行するための専用のハードウェアとケーブルとともに、データセンター内に密接に保管されていました。これらのシステムを冷却するために、AIデータセンターは新しい技術を開発しました。Googleは、コンピュータチップの横を通るパイプを使用して、データセンターに大量の水を送り込んでいますが、近くの水源に負担をかける可能性があります。Cirrascaleは、水を冷却するために大型のチラーを使用しており、水は大部分がリサイクルされますが、より多くの電力を消費します。[ 6 ]

PCMagによると、AIデータセンターはサーバーラック1台あたり60キロワット以上の電力を消費しますが、より標準的なデータセンターでは通常、ラック1台あたり5～10キロワットの電力を消費します。[ 3 ]

アメリカの大手テック企業は、これらの施設が汎用人工知能の構築に不可欠であると述べています。[ 6 ] NvidiaのCEOであるジェンスン・フアン氏が作った「AIファクトリー」という用語は、一部のテクノロジー企業によってAIデータセンターの代替用語として使用されています。[ 1 ]

事業者

2025年8月現在、The Informationは、 Amazon Web Services、CoreWeave、Crusoe、Meta、Microsoft / OpenAI、Oracle、Tesla、xAIによって運営されている、米国で計画中または既存のAIデータセンター18件を追跡しました。[ 7 ]その他のAIデータセンター事業者には、Digital RealtyやAlibabaなどがあります。[ 8 ]中国、インド、ヨーロッパ、 [ 8 ]サウジアラビア、[ 9 ]カナダ[ 10 ] でもデータセンターが建設されています。ニューヨーカー誌は、CoreWeaveを米国で最も著名なAIデータセンター事業者と評しました。[ 11 ]

機械学習向けのデータセンタープロバイダーには、ハイパースケーラーとネオクラウドという2つのタイプが知られています。The Vergeは、Google、Meta、Microsoft、Oracle、Amazonといった大手テクノロジー企業をハイパースケーラーとして挙げています。[ 12 ] New York Timesは、ネオクラウドを「新世代のデータセンタープロバイダー」と表現しています。CoreWeave、Nebius、Nscale、Lambdaなどがネオクラウドの例として挙げられています。[ 13 ]

2025年1月、OpenAIはオラクルおよびソフトバンクと提携してスターゲートプロジェクトを発表しました。このプロジェクトは、2025年9月時点で米国内に建設済みまたは提案されている6つのAIデータセンターで構成されています。[ 14 ]

スターゲイト計画への対応として、アマゾンは2025年10月にインディアナ州の1,200エーカーの農地にAIデータセンターを開設した。プロジェクト・レーニアとして知られるこのデータセンターは世界最大級のAIデータセンターの一つであり、アマゾンはこのプロジェクトに110億ドルを費やしている。レーニアは特にアンスロピックの機械学習モデルの訓練と実行を目的としている。[ 15 ]当時、この施設には7つのデータセンター（計画推定30か所中）があり、年間2.2ギガワット（100万世帯に相当）の電力と数百万ガロンの水を使用する。アンナプルナ・ラボとアンスロピックのコンピュータチップ、Trainium 2は、このような施設での使用のために設計された。アマゾンはデータセンターを建設するために数百万ガロンの水を地面から汲み上げたが、2025年6月現在、インディアナ州当局はこの排水プロセスによって地元住民の井戸が枯渇したかどうかを調査している。[ 16 ]

2025年11月、アントロピックはフルイドスタックと提携し、ニューヨークとテキサスのデータセンターを含む500億ドル相当の米国人工知能インフラを開発する計画を発表した。[ 17 ]

その他のAIデータセンタープロジェクトには、xAIのColossusスーパーコンピュータ、ルイジアナ州に拠点を置くMetaのプロジェクトであるHyperion（5GWの電力を使用する予定）、およびオハイオ州に拠点を置く2番目のMetaプロジェクトであるPrometheus（容量1GW）がある。[ 18 ]廃止されたホーマーシティ発電所に位置する、4.4～4.5GWの電力能力を持つ3,200エーカーのAIデータセンターが2025年現在建設中で、 EQTが供給する30エーカーのガス発電所7基を使用する予定である。[ 19 ] [ 20 ]

2025年12月現在、CRHは米国で100以上のデータセンターに取り組んでいます。[ 21 ]

2025年、エクソンモービルとネクストエラは、天然ガスを燃料とし、二酸化炭素回収技術を用いた1.2ギガワットの発電容量を持つデータセンターを建設する計画を発表しました。両社は既に米国南東部に2,500エーカーの土地を購入しており、このデータセンターを人工知能企業に販売する予定です。[ 22 ]

AIデータセンターへの関心の高まりにより、CoreWeave、QTS、Nebius、Astera Labs、Groq、Fermi（元米国エネルギー長官リック・ペリーと関係がある）、Snowflake、Cipher Miningなど、その分野の企業の幹部が数人億万長者になった。[ 23 ]

Bitdeer、CoreWeave、[ 24 ] Cipher Mining、TeraWulf、[ 25 ] IREN、Core Scientific、CleanSpark [ 26 ]など、暗号通貨のマイニングに携わる企業もAIデータセンターに関わっています。

財務

2024年1月から8月の間に、Microsoft、Meta、Google、AmazonはAIデータセンターに合計1250億ドルを費やしました。[ 27 ]シティグループは、2030年までにAIデータセンターに2.8兆ドルが費やされると予測し、[ 8 ]マッキンゼー・アンド・カンパニーは、その時点で世界全体で約7兆ドルが費やされると推定しました。[ 28 ] S&P Globalによると、2025年にはデータセンター市場全体で610億ドルが費やされ、同年のデータセンター向け債券発行額は1820億ドルでした。[ 29 ]

大手テクノロジー企業は、特別目的会社を設立したり、ネオクラウドと契約したりすることで、AIデータセンター構築に伴う財務リスクを軽減してきました。例えば、MetaのHyperionは、PIMCOの債券発行を利用して、主にBlue Owl Capitalから資金提供を受けました。これらの債券は、 BlackRockを含む多くの顧客に販売されました。Metaは自ら資金を借り入れず、代わりに特別目的会社を設立し、そこからデータセンターを借り受けました。[ 13 ]この取引は、モルガン・スタンレーによって300億ドルで組成され、2025年時点で最大の民間資本取引となっています。[ 24 ]

CoreWeaveなどのネオクラウドは、データセンター用にNvidiaからコンピューターチップを購入するために借金をしており、チップ自体がローンの担保に使用されている。2025年12月時点で、CoreWeaveは民間信用会社（Blackstone、Coatue、BlackRock、PIMCO）と銀行（Goldman Sachs、JP Morgan Chase、Wells Fargo ）から、総額124億ドルのGPU担保ローンを3件借り入れている。このように、これらの企業は民間信用と既存の銀行との間接的なつながりを提供している。データセンターは資産担保証券も設立しており、データセンターの負債には独自のデリバティブ金融商品がある。[ 12 ]

不動産業界も、資産運用会社、上場企業、個人投資家を含め、データセンターに投資している。[ 30 ]

エネルギー調達

2024年現在、米国のデータセンターは主に天然ガスで稼働しており、電力の40％を天然ガスが供給している（再生可能エネルギーが24％、原子力が約20％、石炭が約15％）。[ 5 ] AP通信は、企業が主に化石燃料を使用する現在利用可能な発電所の利用を好むため、米国のAIデータセンターの電力は天然ガスか石油から供給される可能性が高いと報じた。データセンターが開発されている場所では再生不可能なエネルギーも安価であることが多く、専門家は、生成AIとデータセンターからのエネルギー需要を再生可能エネルギーだけで満たすのは難しいと考えている。Google、Amazon、Metaなどの一部の企業は、データセンターに原子力発電に関心を示している。 [ 31 ]カナダのワンダーバレー（シャークタンクの有名投資家ケビン・オリアリー[ 32 ]が提案）などの他のデータセンターは、オフグリッドの天然ガスと地熱発電所を独自に使用することを計画している。[ 10 ]同様に、xAIはColossusにオンサイトガスタービンを使用しており、OpenAIとMetaはそれぞれStargateプロジェクトとPrometheusプロジェクトで天然ガス発電機を使用する予定です。[ 33 ]テキサス州に拠点を置くエネルギー会社VoltaGridは、ジョージア州コビントンのデータセンターに33台の往復内燃機関を設置することを提案しました。 [ 34 ]電気自動車のバッテリーも、Colossusを含むデータセンターの電力供給に使用されています。[ 35 ]多くのデータセンターは、バックアップ電源にリチウムイオン電池を使用しています。[ 36 ]

電力会社は新しいデータセンターの需要に対応するためにインフラをアップグレードしますが、これらの変更にかかる費用は通常、消費者、つまり中小企業や個人世帯に負担がかかります。[ 5 ] [ 31 ] [ 5 ]

2025年12月、連邦エネルギー規制委員会は、米国のデータセンターが発電所と直接接続することを許可する全会一致の命令を発表しました。[ 37 ]アメリカ合衆国エネルギー長官のクリス・ライト氏は、AIデータセンターに電力を供給するために石炭火力発電所の廃止を支持すると表明しました。[ 38 ]トランプ大統領は、 AIデータセンターに電力を供給する可能性があるため、洋上風力発電プロジェクトのリースを一時停止した決定をギズモードが批判しました。 [ 39 ] AIデータセンターからの電力需要により、アメリカ合衆国連邦政府、電力会社、送電網運営者は、ピーク時発電所の廃止を遅らせたり、逆転させたりしています。[ 40 ]

環境フットプリント

平均的なAIデータセンターの電力消費量は10万世帯に相当し、ハードウェアの冷却に数十億ガロンの水を使用しています。[ 41 ]国際エネルギー機関（IEA）は、2025年には、現在建設中のより大規模なAIデータセンターが200万世帯に相当する電力を消費する可能性があると推定しました。[ 5 ]米国エネルギー省の2024年の報告書によると、米国のデータセンター全体では年間170億ガロンの水が使用されており、これは主に「AIサーバーの急速な増加」によるもので、この使用量は2028年までに約800億ガロンに増加すると予測されています。[ 28 ]研究者たちは、米国のAIデータセンターは2024年から2030年の間に年間24～44トンの二酸化炭素を排出し、7億3,100万～11億2,500万立方メートルの水を使用すると推定しました。[ 42 ]

AIデータセンターの電源として提案されているピーク時発電所は二酸化硫黄を排出し、歴史的に米国では有色人種のコミュニティの近くに偏って立地してきた。[ 40 ]

データセンターの別の動力源として提案されている往復動型内燃機関は、PM2.5、窒素酸化物、揮発性有機化合物を排出します。[ 34 ]

宇宙のAIデータセンター

Starcloud、Google、Nvidia、Blue Origin、SpaceXなど、いくつかのテクノロジー企業が、宇宙にデータセンターを建設するプロジェクトを発表したり、関心を示したりしている。[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] Googleは、機械学習用に特別に設計されたTensor Processing Unit（TPU）チップが宇宙環境で機能するかどうかをテストする計画であるProject Suncatcherを発表した。同社は、2027年までにこれらのチップを搭載した衛星をデータセンターに配備することを目指している。[ 47 ] 2025年11月、Nvidiaが支援するスタートアップ企業であるStarcloudは、大規模言語モデルの配備と開発に使用したNvidia H100 GPUを搭載した衛星を打ち上げた。CNBCは、このモデルNanoGPTが宇宙で訓練された最初のモデルであると報じた。Starcloudは、GoogleのGemmaをベースにした2番目のモデルを配備した。[ 48 ]

米国のAIデータセンター

米国では、バイデン政権と第2次トランプ政権の両方がAIデータセンターの建設を支援した。2025年1月、当時のジョー・バイデン大統領は、連邦政府機関に対し、民間企業が連邦政府の敷地内に建設するAIデータセンターを支援し、エネルギー価格への影響を調査し、再生可能エネルギーの利用を奨励するよう求める大統領令に署名した。[ 49 ] 2025年4月、米国エネルギー省は、ロスアラモス国立研究所、サンディア国立研究所、オークリッジ国立研究所など16か所の候補地を示した。[ 50 ] 2025年7月のAI行動計画では、第2次トランプ政権はAIデータセンターの増産を支援した。[ 31 ]国内のいくつかの州では、地域でのデータセンター建設を奨励している。[ 51 ]例えば、2024年にミシガン州の議員は、データセンターの機器と建設資材に対する税控除を承認した。[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]

2025年12月、民主党のエリザベス・ウォーレン上院議員、クリス・ヴァン・ホーレン上院議員、リチャード・ブルーメンソール上院議員は、7つのテクノロジー企業（Google、Microsoft、Amazon、Meta、CoreWeave、Digital Realty、Equinix）に書簡を送り、これらの企業の事業が消費者のエネルギー料金に与える影響を調査すると伝え、特にAIデータセンターに焦点を当てた。[ 55 ]同じ月に、25人の民主党議員が米国商務省の監察官に書簡を送り、ハワード・ラトニック商務長官とAIデータセンターに関する利益相反の懸念を訴えた。ラトニック氏は、カンター・フィッツジェラルド・アンド・ニューマーク・グループが出資するAIデータセンタープロジェクトを提案したフェルミの共同創設者と会談した。[ 56 ]

AIインフラストラクチャ連合（AIIC）は、ブライアン・O・ウォルシュ、キルステン・シネマ、ギャレット・グレイブスが率いる組織で、トランプ大統領のAI行動計画を支持しており、[ 57 ]シネマはアリゾナ州のAIデータセンターに関する地元会議に個人的に関わっている。[ 58 ]ベンチャーキャピタルのアンドリーセン・ホロウィッツ、大手テック企業（グーグル、メタ、マイクロソフト）、通信会社（シスコ、コーニング、ルーメンテクノロジーズ）、データセンタープロバイダー（デジタルリアリティ、QTS）、エネルギー会社（デュークエナジー、エンタジー、エクソンモービル、ネクストエラエナジー）、公益企業（PG＆E、ピナクルウェストキャピタル）は、2025年11月現在AIICの会員である。[ 57 ] AIICはホーガン・ロヴェルズの支援を受けている。[ 58

懸念と反対

一部のアナリストは、AIデータセンターの過剰建設について懸念を表明し、需要と技術の変化によりインフラが陳腐化するリスクがあると警告しています。 [ 21 ]データセンターの電力供給に使用されるGPUの寿命は1年から8年と推定されています。[ 59 ] [ 60 ]対照的に、より従来型のデータセンターのCPUの寿命は約5～7年です。機械学習モデルのトレーニングは、コンピューターチップに大きな負担をかけます。[ 61 ]

高帯域幅メモリ、DRAM、NANDフラッシュメモリなどのコンピュータメモリのコスト上昇と不足は、AIデータセンターのブームに起因していると言われている。[ 2 ] [ 62 ] [ 63 ]スマートデバイスの価格上昇とメモリストレージの小型化もAIデータセンターのブームに関連していると言われている。[ 64 ]サムスンとSKハイニックスとの契約により、スターゲイトプロジェクトには毎月90万枚のDRAMウェハが供給されることになる。これは世界で生産されるDRAMの約40%に相当する。[ 65 ]

データセンターウォッチは、2025年の時点で、総額640億ドル相当の複数のデータセンタープロジェクトが中止または延期されたと報告している。[ 66 ]アメリカ合衆国における政治的反対は超党派である。[ 67 ]テキサス州、オレゴン州、テネシー州、ペンシルベニア州、[ 66 ]フロリダ州、[ 68 ]ミシガン州、[ 69 ]ミネソタ州、ウィスコンシン州、[ 33 ]ミズーリ州、ケンタッキー州、オハイオ州、アリゾナ州、[ 70 ]インディアナ州、バージニア州、[ 71 ]メリーランド州、[ 72 ]ジョージア州、[ 73 ]ノースカロライナ州、[ 74 ]イリノイ州、[ 75 ]オレゴン州[ 58 ]の地域社会は、これらのプロジェクトに抵抗している。批評家は、データセンターによって創出される雇用は一時的なもの、または数が少ない傾向があると指摘している。[ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]住民は大気汚染、水質汚染、騒音公害、[ 79 ]のほか、資産価値の低下、[ 72 ]交通渋滞、[ 80 ]火災の危険性[ 81 ]についても懸念を抱いている。AIデータセンターに関連するその他の環境問題としては、電子廃棄物[ 82 ]やコンクリートやセメントなどの温室効果ガスを排出する建設資材[ 83 ]などがある。

支持者たちはデータセンター建設をAIバブルと関連付けている。[ 79 ] [ 84 ]ウィスコンシン・ウォッチは、AIバブルの状況下ではデータセンターが座礁資産となり、エネルギー顧客がその費用を負担することになる可能性があると懸念を表明した。[ 85 ]ジャーナリストたちは、AIエコシステムにおける関係者と組織間の多数のつながり[ 12 ]と、関与する企業の数が多いこと[ 24 ]は、それぞれ世界経済と金融市場への強いリスクを示していると警告している。

ヘッジファンドの創設者はAIデータセンターの経済性に疑問を呈し、収益性には約1兆ドルの収益が必要だと結論付けた。[ 86 ]

2025年11月、北米電力信頼性協会は、新しいデータセンターの建設は電力網に悪影響を及ぼし、異常気象の際に停電を引き起こす可能性があると警告した。[ 33 ] PJMインターコネクションの独立監視機関は、同社の電力網は新しいデータセンターを支えることができないと警告し、連邦政府によるデータセンター建設の一時停止を支持した。[ 19 ]

機械学習開発者は、大規模な言語モデルをトレーニングする 際に、データセンターをフル稼働させることが多く、ピーク時には他のユーザー（家庭を含む）と競合し、停電につながる可能性があります。[ 33 ]

データセンターの停電は機械学習モデルの計算にエラーを引き起こす可能性がある（「サイレントデータ破損」）。[ 36 ]

データセンターを建設している大手テクノロジー企業は、公務員や土地所有者に秘密保持契約への署名を求め、ダミー会社を利用しているように見える。[ 70 ]あるケースでは、OpenAIとOracleの共同データセンター建設がミシガン州サリン郡区に拒否された際、土地所有者と開発業者は同郡を訴えた。[ 52 ] [ 80 ]開発業者は和解により土地を取得した。ミシガン州公益事業委員会は、スターゲイト傘下のデータセンターへの電力供給をDTEエナジーに承認した。この承認は一方的な申し立てであり、一般からの意見は反映されなかった。[ 53 ]

2025年には、環境と光熱費への影響を懸念し、230以上の団体が米国におけるAIデータセンター建設の一時停止を支持する書簡に署名した。署名団体には、フード＆ウォーター・ウォッチ、グリーンピース、フレンズ・オブ・ジ・アース、社会的責任のための医師会などが含まれる。[ 87 ]バーニー・サンダース上院議員もAIデータセンター建設の一時停止を支持している。[ 88 ]

Honor the Earthのアシュリー・ラモントは、部族の土地にデータセンターを設置しても、ネイティブアメリカンがデータ主権を獲得する助けにはならないと主張した。[ 89 ]

NAACPもAIデータセンターに反対を表明している。[ 90 ]

参考文献

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