「GPUの次はメモリ、その次は電力と冷却」... AIボトルネックの段階的な流れ

AI産業の急激な成長の中で、投資家が注目すべき核心は「ボトルネック（Bottleneck）」現象の移動である。GPU（グラフィックス・プロセッシング・ユニット）が初期のAIインフラにおける核心的なボトルネックであったならば、技術が進化するにつれて、そのボトルネックはメモリ、電力、そして冷却システムへと順次移り変わっている。

技術のレイヤーを区分する「ボトルネック投資法」

ティータイムズTVの映像によると、キム・ジヒョン・テックライター（SKスーパーX AI委員副社長）は、技術企業に投資する際、「レイヤー（Layer）」を分けて分析すべきだと強調する。源泉技術であるコアテックがあり、それを商品化する企業、そしてその商品にソリューションを供給したりサービスを提供したりする企業が存在するというのだ。ウェブ時代の事例を挙げると、初期にはコンピュータ製造業者やCPU供給業者が収益を創出したならば、その後はGoogleやNAVERのようなサービス企業が稼ぎ、現在はFacebookやTikTokのように広告モデルを通じて収益を出す段階へと進化している。

キム委員は「技術が何であれ、すべてのイノベーションを生み出すわけではないため、タイミングが重要だ」とし、「短期的な収益を狙う短期トレードではなく、技術に対する信頼と実際の業績に基づき、最小1年から3年程度の長い呼吸で投資すべきだ」と説明した。同氏は「会社で稼ぐお金よりも投資でより多く稼いだと言えるほど投資をうまく行った」と言及し、技術企業だけでなく、その技術を活用して新しい価値を作る消費財や伝統産業の企業を分析することも重要な戦略の一つであると付け加えた。

GPUからメモリ、そしてNANDフラッシュへと続く流れ

AIモデルの品質を高めるためにコンピューティング資源が必須な状況において、最初のボトルネックはGPUであった。しかし、GPUの性能が上がるにつれて、その隣を埋めなければならないメモリの重要性が増しており、第二のボトルネックはメモリへと移動している。GPU一つ当たり搭載されるHBM（高帯域幅メモリ）の個数が、過去の4個から現在は8個へと増え、メモリが横に付くのではなく、上に積層される方式へと進化しているためである。

この過程で発生する現象は、メモリ企業の収益性の改善である。HBMの需要が急増し、メモリ製造会社がHBM生産に集中すると、相対的に一般的なDRAMの供給が減少することになる。これはAppleのようなスマートフォン・PC製造業者が必要とするDDR（Double Data Rate） DRAMの価格上昇につながるという分析だ。キム委員は「HBMによってDRAMの供給が減れば、DDRの価格は上がるしかない」とし、メモリ3社の収益率が過去の10%未満から現在は70%を超える水準へと改善された背景を説明した。また、最近発売予定のiPhone 18 Proなど「オンデバイスAI」機器の拡散は、NPU（ニューラル・プロセッシング・ユニット）と共にDRAM需要を再び刺激するものと見られる。

メモリ需要は演算用だけでなく、保存用でも発生する。RAMは電源を切るとデータが消える揮発性メモリであるため、膨大なデータを保存するためには非揮発性メモリであるNANDフラッシュとSSDが不可欠である。キム委員は「データが多くなるほど、机（RAM）が不足すれば、結局は本棚（NANDフラッシュ）に保存しなければならない」とし、サムスン電子とSKハイニックスが作るストレージデバイスの価格も、需要増加に伴い上昇傾向にあると伝えた。

電力供給と冷却システム：次世代ボトルネック区間の登場

メモリ問題が解決された後のボトルネックは、電力と冷却になると展望される。データセンターの規模がギガワット（GW）単位で大きくなるにつれて、既存の電力網（Grid）では対応が困難なレベルの電力が必要になるからだ。現在、韓国のデータセンター規模は約1.5GW水準と推定されるが、今後10年以内に20GWまで増える可能性があるという展望が出ている。1GW当たり原発一つ分に相当する電力が消費されるため、既存のグリッドに依存するよりも、グリーンエネルギー、小型モジュール原子炉（SMR）、燃料電池など、新しい電力源の確保が核心的な課題として浮上している。

電力供給が解決された後には、発生する熱を冷ます「冷却」が次のボトルネックになると見られる。GPUとHBMの演算速度が速くなるほど発熱量は激しくなるが、既存の空冷式（扇風機などを用いる方式）は電力消費が大きすぎるという欠点がある。したがって、液体を利用して熱を冷ます水冷式や、いっそ装置を液体に浸す液浸冷却（Immersion Cooling）方式が代替案として浮上している。キム委員は「冷却ソリューション関連の部品、素材、設備企業の売上は、約2年程度の呼吸を置いて増加し得る」と展望した。これは、大規模な電力インフラ構築とデータセンター建設が短期間で行われるものではないためである。