■AIは“知能産業”に見えて、資源産業でもある
生成AIは、まるで魔法のように見える。
しかしその裏側では、
● GPU
● 半導体工場
● データセンター
● 発電所
● 冷却設備
● 通信網
● 水
● レアメタル など、巨大な物理インフラが動いている。
つまりAIとは、頭脳産業であると同時に、超巨大資源消費産業でもある。
■AIは電力を熱へ変える装置
AIは、大量の計算を行う。
大量の計算には、大量のGPUが必要になる。
GPUは、大量の電力を使う。
そして、電力は、ほぼ最終的に熱になる。（今後の章で詳細説明予定）
つまりAIとは、電力を知能と熱へ変換する装置とも言える。
■未来のボトルネックは冷却
ここで重要なのは、熱を逃がせないと性能を上げられないという点だ。
GPUは高温になると、
● 性能低下
● 劣化
● 誤動作
● 故障 を起こす。
つまり未来では、どれだけ賢いAIを作れるかより、
どれだけ巨大熱を処理できるかが重要になる可能性がある。
■データセンターは発電所の隣へ近づく
現在、世界では巨大データセンター建設が進んでいる。
しかし今後は、
● 発電能力
● 冷却能力
● 水資源 の方が重要になっていく可能性がある。
つまり未来では、AIをどこで動かすかではなく、
どこなら冷やせるかが重要になる。
■寒い国が有利になる可能性
実際、近年は、
● 北欧
● カナダ
● 寒冷地 などへのデータセンター建設も増えている。
理由は単純で、冷やしやすいからだ。
つまり未来では、AIを作れる国ではなく、
AIを冷やせる国が強くなる可能性すらある。
さて、そう考えると、日本は、どこになるのか？
■水資源が国家競争になる
冷却には、大量の水を使うケースも多い。
つまり今後は、
● 水
● 発電
● エネルギー
● 冷却能力
そのものが、国家競争力へ直結する可能性がある。
これは非常に大きな変化だ。
■半導体競争も熱競争になる
半導体も同じだ。
AI時代では、
● 高密度化
● 積層化
● 微細化 が加速している。
しかしその結果、熱の逃げ場がなくなり始めている。
つまり未来の半導体競争は、どれだけ微細化できるかだけではなく、
どれだけ熱を成立できるかでも決まる。
■EV競争も熱競争
EVでも、
● 急速充電
● 高出力化
● 長距離化 が進む。
しかしその裏では、熱暴走という巨大リスクが存在する。
つまり未来のEV競争も、どれだけ高性能かだけではなく、
どれだけ安全に熱を制御できるかの競争になる。
■ロボット社会も熱問題にぶつかる
未来のロボットでは、
● 小型高出力
● AI搭載
● 長時間稼働 が進む。
すると、発熱密度が急上昇する。
つまり未来のロボット競争も、どれだけ賢く動くかだけではなく、
どれだけ熱を成立できるかになる。
■AIによって壊れる設計が見える時代
さらに今後、AIやセンサーによって、
● 温度履歴
● 劣化
● 振動
● 電流
● 故障傾向 など、膨大なデータ解析が可能になる。
すると将来的には、なぜ壊れたかだけではなく、
どの構造が壊れやすいかまで、極めて高精度で見えるようになる可能性がある。
つまり未来では、熱対策をしているつもりでは済まなくなる。
■成立していない設計が見抜かれる
例えば、
● 熱集中
● 接触不良
● 放熱不足
● 材料劣化
● 微細ズレ
● 熱膨張差 など。
これまで曖昧だった問題も、
構造問題として、AIが見抜く時代になる可能性がある。
極端な話をすれば、壊れる設計そのものが可視化される。
その結果、リコール増加すら起こる可能性がある。
■研究者視点
熱制御技術は国家戦略技術になる
今後重要になるのは、
● 液冷
● 放射冷却
● 次世代TIM
● 高熱伝導材料
● 廃熱利用
● 熱シミュレーション
● 発電効率 など。
つまり熱制御は、部品技術ではなく、
国家戦略技術へ変わっていく可能性がある。
■現場視点
最後は量産成立で止まる
しかし現場では、
● 接触
● 浮き
● 段差
● 熱膨張
● 微細ズレ
● 自動化不安定
● 長期劣化 など、非常に現実的な問題が起きる。
つまり未来では、理論上高性能より、
量産で成立することの方が難しくなる。
■OTIS視点で重要なこと
OTIS視点では、未来産業で重要なのは、高性能材料だけではない。
重要なのは、
● 微細加工
● 薄膜加工
● 高精度貼り合わせ
● 異種材料接触
● 自動化供給
● 接触安定性
● 量産安定性 など、機能を量産で成立させる工程である。
未来産業ほど、熱の最後の0.1mmが重要になる。
■OTISでできること
OTISでは、
● 微細加工
● 高精度打ち抜き
● 高精度ラミネート
● 熱対策材料加工
● 異形状積層
● 自動化供給対応 などを通じて、
熱問題を量産で成立させることへ貢献できる可能性がある。
■OTISの専門外
一方でOTISは、
● 発電事業
● GPU設計
● 半導体開発
● 国家インフラ設計
● データセンター運営 を専門とする会社ではない。
しかし、未来産業を量産工程で成立させるという領域では、
重要な役割を担える可能性がある。
■まとめ
未来は熱を処理できる国が強くなるかもしれない
AI競争は、知能競争に見える。
しかしその裏側では、
● 電力
● 水
● 発電
● 冷却
● 資源
● 熱制御 という、極めて物理的な競争が始まっている。
つまり未来は、どれだけ賢いAIを作れるかだけではなく、
どれだけ巨大熱を成立・処理できるかで決まる時代になるのかもしれない。
そしてその裏側では、熱の最後の0.1mmを支える技術が、ますます重要になっていく。
コラム監修：角本 康司 (オーティス株式会社)
語学留学や商社での企画開発を経て2011年にオーティス株式会社入社。経営企画部を中心に製造・技術部門も兼任し、2018年より代表取締役として事業成長と組織強化に努めている。
※本記事は教育・啓発を目的とした一般的な技術解説であり、特定企業・製品・技術を示すものではありません
