シリコンフォトニクス市場規模とシェア
Mordor Intelligenceによるシリコンフォトニクス市場分析
シリコンフォトニクス市場は2025年に31億1,000万米ドルを創出し、年平均成長率27.21%で進展し、2030年には103億6,000万米ドルに到達すると予測されています。ハイパースケールデータセンターが800Gから1.6T光リンクへ移行し、自動車OEMが周波数変調連続波LiDARを統合し、政府インセンティブが国内半導体生産能力を拡大する中、需要が加速しています。北米がリーダーシップを維持する一方、アジア太平洋地域は5G、AI、主権供給目標と歩調を合わせた大規模ファブ拡張により格差を縮めています。インジウムリンなどの競合する材料プラットフォームがイノベーションを促進する一方で価格圧力も強化し、70℃を超える熱予算の上限が新しい冷却アーキテクチャを必要としています。M&A活動は、ネットワーク機器ベンダー、ファウンドリ、クラウドプロバイダーが差し迫った供給制約に先立ってデザインチームとウェーハ生産能力を確保する中、フォトニック統合の戦略的価値の上昇を裏付けています。
重要レポート要点
- 製品別では、光トランシーバーが2024年に62%の収益シェアでリードし、ウェーハレベルテストシステムは2030年まで年平均成長率28.1%で拡大すると予測されています。
- コンポーネント別では、アクティブコンポーネントが2024年に58%の収益シェアを保持し、パッシブコンポーネントは2030年まで年平均成長率29.7%を記録する見込みです。
- ウェーハサイズ別では、300mmセグメントが2024年のシリコンフォトニクス市場規模の68%のシェアを獲得し、2030年まで年平均成長率28.4%で進展しています。
- データレート別では、≤100Gbpsが2024年のシリコンフォトニクス市場規模の50%を占め、800Gbpsセグメントは2030年まで31.2%という最高の予測年平均成長率を示しています。
- アプリケーション別では、データセンター・HPCが2024年のシリコンフォトニクス市場規模の72%のシェアを保持し、自動車・自律走行車は2030年まで年平均成長率32.4%で成長すると予測されています。
- エンドユーザー別では、ハイパースケールクラウドプロバイダーが2024年に68%のシェアを占め、自動車OEM・Tier-1サプライヤーは2030年まで年平均成長率34.7%を記録すると予想されています。
- 地域別では、北米が2024年のシリコンフォトニクス市場シェアの38%でリードし、アジア太平洋地域は2030年まで年平均成長率35.1%で拡大すると予測されています。
グローバルシリコンフォトニクス市場トレンドと洞察
推進要因影響分析
| 推進要因 | 年平均成長率予測への影響(%) | 地理的関連性 | 影響時間軸 |
|---|---|---|---|
| ハイパースケールデータセンターにおけるエネルギー効率的コパッケージ光学 | +15% | 北米、アジア太平洋地域への波及 | 中期(2〜4年) |
| 低電力インターコネクトに対する炭素削減義務 | +12% | EU、北米で段階的導入 | 中期(2〜4年) |
| 400/800Gへの5Gフロントホール/バックホール更新 | +14% | 中国、韓国、日本 | 短期(≤2年) |
| FMCWを使用した自動車レベル3 LiDARプログラム | +11% | 中国・EU | 中期(2〜4年) |
| 量子セキュアフォトニクス向け防衛資金 | +9% | 米国、二次的にEU・イスラエル | 長期(≥4年) |
| フォトニックファブ拡張政府インセンティブスキーム | +13% | 米国、EU、アジア | 中期(2〜4年) |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
ハイパースケールデータセンターでのエネルギー効率的コパッケージ光学導入
スイッチASICの隣に光エンジンを直接埋め込むことで、電気光学変換を削減し、ラックレベルの電力消費を最大40%削減できます。Googleの光回路スイッチング試験では遅延向上が実証され、NVIDIAとMarvellの両社がAIクラスタ向けボードレイアウトを合理化する独自のコパッケージモジュールをサンプル提供しています。スイッチメーカーが光ダイ間インターフェースを標準化する中、シリコンフォトニクス市場は300mmウェーハにパッケージされた統合レーザー、変調器、フォトディテクタの大量需要から恩恵を受けています。[1]TSMC、「2025年北米技術シンポジウム」、tsmc.com
低電力光インターコネクトを推進する炭素削減義務
EUのデータセンター持続可能性規則は大幅なエネルギー節約を目標とし、オペレーターに銅バックプレーンの段階的廃止を促しています。フォトニックリンクは100Gbpsチャネルで到達距離を維持しながら30%低い消費電力を示しています。クラウドプロバイダーはカーボンニュートラルロードマップを発表し、企業ESG指標と地域グリーンディールインセンティブに整合する400Gおよび800Gシリコンフォトニクスモジュールのマルチベンダー認定を加速しています。
400/800Gモジュールを促進する5Gフロントホール/バックホール更新
急速な5G展開がファイバー密度化を誘発し、テレコムオペレーターはミッドホールリング用のプラガブル400G QSFP-DDおよび新興800G OSFP光学を標準化しています。統合フォトニクスはフットプリントとビット当たりの電力コストを最小化し、無線アクセスベンダーが機器シェルターを圧縮することを可能にしています。アジアの官民ブロードバンドプログラムは調達規模を追加し、多波長コヒーレントモジュール用の好適オンボード光学プラットフォームとしてのシリコンフォトニクス市場を強化しています。
FMCW シリコンフォトニクスを活用する自動車レベル3 LiDARプログラム
OEMはミリメートルレベルの分解能で300m検出範囲を超えるためFMCW LiDAR設計を拡大しています。シリコン統合はセンサーの部品表を縮小し、アライメントを簡素化し、2026年モデル年のコスト目標を進展させています。[2]Optics.org、「CES 2024: New Lidars for Old」、optics.orgフォトニクス設計者とTier-1サプライヤー間のパートナーシップは、自動車熱サイクルに耐えるモジュラー送受信チップを作り出し、データコム以外でのシリコンフォトニクス産業フットプリントを拡大しています。
制約要因影響分析
| 制約要因 | 年平均成長率予測への影響(%) | 地理的関連性 | 影響時間軸 |
|---|---|---|---|
| 制約要因 | 年平均成長率予測への影響(%) | 地理的関連性 | 影響時間軸 |
| 70℃を超えるシリコンでの熱予算制限 | -8% | 世界、高密度コンピュートサイト | 中期(2〜4年) |
| 標準化されたパッケージングの欠如によるNRE膨張 | -7% | 世界、小規模ベンダーに深刻 | 短期(≤2年) |
| 1.55μmを超えるInP・ポリマーフォトニクスとの競争 | -6% | 北米・ヨーロッパ | 中期(2〜4年) |
| 300mmファウンドリ生産能力限界によるリードタイム延長 | -9% | 世界、大量アプリケーション | 短期(≤2年) |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
70℃を超えるシリコン基板での熱予算制限
光位相安定性が高いジャンクション温度で低下し、密にパッケージされたAIサーバーで精巧なヒートシンクと液体冷却を必要とします。[3]米国エネルギー省、「エネルギー効率スケーリング20年研究」、energy.gov研究プログラムはより高い熱伝導率と温度非感応共振器設計を持つヘテロ材料を探求していますが、これらはプロセスステップとコストを追加し、エッジコンピュートノードでの短期導入を抑制しています。
NREコスト上昇を招く標準化されたパッケージングの欠如
統一組み立てガイドラインの不在が、特注のファイバーアタッチ、気密封止、RF立ち上げ構造を推進しています。大規模ベンダーは高ボリュームでツーリングを償却する一方、スタートアップは製品リリースを遅らせる急な初期費用に直面しています。国際パッケージング同盟が参照ブループリントを起草していますが、広範な受け入れには数設計サイクル必要です。
セグメント分析
製品別:光トランシーバーがリーダーシップ維持、テストシステムが勢い獲得
光トランシーバーは、ハイパースケーラーが800G光学を展開し、初期1.6Tラインカードを認定する中、2024年に62%の収益を生み出しました。[4]Intel、「Intel Silicon Photonics」、intel.com設計勝利はますます統合ドライバーと熱モニターをバンドルし、システム設計を容易にし、ポート当たりのcapexを低減しています。シリコンフォトニクス市場は、レーザー、変調器、フォトディテクタを一つのモノリシックダイに統合するフルスタックトランシーバーソリューションへの転換を続けています。市場参入者は、電力効率を改善するモーダル多重化とCWレーザー統合により差別化を図っています。
ウェーハレベルテストシステムは、400Gbaud以上でのより厳しい歩留まり要求に推進され、28.1%の年平均成長率で最も速い拡大を示しています。並列光プローブはサイクル時間を短縮し、300mmライン生産能力に合わせてスループットを向上させています。ベンダーはAI支援欠陥解析に投資し、パラメトリックドリフトをファブデータにリンクし、予測保全を可能にしています。自動光学テストのより広範な使用は、新しいテープアウトの認定時間を短縮し、シリコンフォトニクス市場のスケールアップを支援しています。
注記: レポート購入時に全個別セグメントのセグメントシェアが利用可能
コンポーネント別:アクティブデバイスが支配、パッシブイノベーションが加速
アクティブコンポーネントは2024年に58%のシェアを維持し、コンパクトなCWレーザー、高消光変調器、低暗電流フォトダイオードへの持続的需要を反映しています。統合マルチプレクサは現在112Gbaud PAM4トランシーバーで出荷され、55℃ケース温度での安定した駆動電圧を実証しています。チップメーカーはヘテロIII-Vレーザーアタッチを改良し、壁プラグ効率を向上させ、エピタキシャルインターフェース間の光学損失を削減しています。
パッシブコンポーネントは、ファブが400G ZR+用にカスタマイズされた低損失導波路、ラティスフィルタ、アレイ導波路格子を反復する中、最高の29.7%年平均成長率を記録しています。超低粗さエッチプロファイルは挿入損失を0.5dB/cm以下に削減し、これはコパッケージ光学に必須です。ガラス導波路を埋め込んだ印刷フォトニック回路基板は、ボードレベル光バックプレーンを約束し、シリコンフォトニクス市場のアドレス可能な機会をさらに拡大しています。
ウェーハサイズ別:300mmがスケール優位性を獲得
300mmトランシェは2024年に68%の収益を代表し、28.4%年平均成長率で成長をリードしています。より大きな基板はランあたりのダイ出力を上昇させ、多層フォトニック電子スタックに重要な先進リソグラフィアライメントを可能にします。ファウンドリは既存ロジックラインを活用してディープUV導波路モジュールを追加し、100m到達距離でプラガブル銅インターコネクトとのコスト同等性を実現しています。米国、EU、日本で建設中の新パイロットラインは地域供給を拡大し、全体的なシリコンフォトニクス市場生産能力を向上させます。
200mmセグメントは、ツール償却が完了し、エキゾチック材料を最小限の破壊で挿入できるレガシーテレコムチップセットとR&Dプロトタイプで関連性を維持しています。150mm未満のファブは、ニッチセンサー、量子フォトニクス、学術研究に焦点を当て、ボリュームが移行を正当化する際に300mmに移行する将来のIPのインキュベーション場として機能しています。
データレート別:≤100Gbpsがボリューム保持、800Gbpsが採用加速
≤100Gbpsモジュールは2024年の出荷量の半分を占め、エンタープライズスイッチング、5Gフロントホール、コンシューマー光学をサポートしています。継続的なコスト削減により平均販売価格が魅力的に保たれ、最高端速度が上昇してもランレートボリュームが維持されています。シリコンフォトニクス市場は、スペース制限ラックで銅DACを光AOCに交換するピンフォーピンアップグレードから恩恵を受けています。
800Gbpsクラスは、100Gレーン技術を必要とする51.2Tおよび102.4Tスイッチを標準化するAIクラスタで31.2%年平均成長率で急上昇しています。マルチコアファイバーと4:1ギアボックス光学はリンクバジェットを圧縮し、DSPはファイバー非線形性に対抗する前方エラー訂正を統合しています。1.6Tコパッケージエンジンの初期実証は、予測期間内での倍速度移行への明確な道筋を確認しています。
注記: レポート購入時に全個別セグメントのセグメントシェアが利用可能
アプリケーション別:データセンター・HPCが需要の要、自動車が急速にスケール
データセンター・高性能コンピューティングは2024年に72%のシェアを占め、AIアクセラレータから銅ボトルネックを除去する光インターポーザーの決定的役割を反映しています。統合フォトニクスはスイッチ・サーバー分解を可能にし、ビット当たりのより低いエネルギーでラックスケールスーパーコンピューティングを実現します。光学、熱、電源供給チーム間の共同設計は、次世代コロケーションハブの基本要件となっています。
自動車・自律走行車は、LiDAR、車内バックボーン、ゾーナルアーキテクチャがフォトニックリンクに移行する中、32.4%年平均成長率を記録しています。Tier-1サプライヤーは冗長性のためmmWaveとFMCW LiDARを融合するフォトニックレーダーハイブリッドを認定しています。安全基準の規制勢いがボリューム見通しを強化し、シリコンフォトニクス産業の安定した第二の柱セグメントを確保しています。
エンドユーザー別:ハイパースケールクラウドプロバイダーがリード維持、自動車OEMが急上昇
ハイパースケールオペレーターは、絶え間ないAIとクラウドcapexにより2024年に68%のシェアを保持しました。内部シリコンフォトニクス設計チームは光学をカスタムAIシリコンと共同最適化し、遅延バジェットを圧縮しています。マルチソーシング戦略は並列ファウンドリ生産能力を確保し、地政学的供給リスクを軽減し、シリコンフォトニクス市場の長期成長を支えています。
自動車OEMとTier-1サプライヤーは、センサー融合とインフォテインメント帯域幅ニーズを満たすフォトニクスを活用し、34.7%年平均成長率で拡大しています。フォトニックダイの直接調達は、重要な安全コンポーネントのコントロールを確保する戦略的転換を示しています。テレコムオペレーター、医療機器企業、防衛機関が需要を補完し、それぞれが特定の規制または性能要件にフォトニック統合を整合させています。
地域分析
北米は2024年の収益の38%を生み出し、CHIPS Act助成金と AIメガキャンパスの急速な展開に支えられています。Albany NanoTechの国家研究ハブへの昇格とクラウドリーダーからの民間部門投資は、設計、パッケージング、先進テストにわたる国内エコシステムを確保しています。地域でのシリコンフォトニクス市場の継続的発展は、ウェーハレベル熱設定への対処でファウンドリと機器ベンダー間のシームレスな協力に依存しています。
アジア太平洋地域は、中国、日本、韓国が主権供給チェーンの確立を競う中、2030年まで最速の35.1%年平均成長率を記録します。政府補助金はファブツール、訓練、計測をカバーし、5G密度化と地域AI スタートアップが引き取りを保証しています。300mm GaAs-on-silicon レーザーへの日本投資は、国内サプライヤーを輸出指向成長のポジションに位置づけ、シリコンフォトニクス市場のグローバルな広がりを強化しています。
ヨーロッパは、EU Chips Actの数十億ユーロの資金調達と自動車、産業オートメーション、研究フォトニクスの強力な産業基盤により勢いを維持しています。カーボンニュートラルデータセンター義務がフォトニック導入をさらに促進しています。南米と中東・アフリカはテレコムとエッジクラウド展開の新たな足がかりを開いていますが、まだ輸入ダイとパッケージングサービスに依存しており、多国籍OEMが現地組立パートナーシップを通じて埋めるよう努めているギャップです。
競合状況
競争は中程度で、統合デバイスメーカー、ネットワーク機器ベンダー、ファブライト スタートアップが設計勝利を争っています。Intelは800万個を超えるフォトニック統合回路を出荷し、最近コパッケージ光学ロードマップを支える4Tbpsコンピュートインターコネクトチップレットを発表しました。CiscoとBroadcomは51.2Tスイッチにシリコンフォトニクスを埋め込み、ソフトウェア定義ネットワーキングをバンドルして顧客を垂直統合プラットフォームにロックインしています。
Ayar Labsなどの専門イノベーターは並列銅バスを置換するチップ間光I/Oをプッシュし、POET Technologiesはレーザーアタッチコストを半減するインターポーザーアーキテクチャを市場展開しています。戦略的買収が継続:NokiaはコヒーレントDSPノウハウを内部調達レーザーで補完するため2024年にInfineraの買収を進め、エンドツーエンド光制御に置かれるプレミアムを示しています。
TSMC、GlobalFoundries、Towerを含むファウンドリは、ファブレス顧客の大量生産リスクを低減するため、III-Vレーザーボンディング、ディープトレンチ分離、オンウェーハテストの追加に焦点を当てています。機器サプライヤーはフォトニック専用アライン・アタッチツールで対応し、シリコンフォトニクス市場を支えるプロセスをさらに産業化しています。予測期間にわたって、ベンダーの差別化は、ビット当たりの電力指標、AIアクセラレータとの緊密な統合、生産能力不足時の保証ウェーハスロットに依存します。
シリコンフォトニクス産業リーダー
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Sicoya GMBH
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Intel Corporation
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Cisco Systems Inc.
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Lumentum Operations LLC (Lumentum Holdings Inc.)
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Juniper Networks Inc.
- *免責事項:主要選手の並び順不同
最近の産業動向
- 2025年5月:Coherentは2024年度47億米ドルから増加して2025年度売上高58億米ドルを報告し、AI光モジュール需要を満たすInPレーザー生産能力拡大を強調しました。
- 2025年5月:SoitecはPhotonics-SOIウェーハの強い導入を指摘し、エコシステム協力を加速するSEMI Silicon Photonics Industry Allianceに参加しました。
- 2025年5月:NVIDIAは2026年度第1四半期売上高441億米ドルを発表し、次世代AIプラットフォーム向けシリコンフォトニクスベースネットワーキングスイッチを導入しました。
- 2025年5月:Aelumaは低コストSWIRフォトディテクタで米国エネルギー省契約を確保し、前年同期比265%の売上高成長を報告しました。
- 2025年4月:TSMCは北米技術シンポジウムでコパッケージ光学進展を強調し、「More-than-Moore」柱としてのフォトニクスを強化しました。
- 2025年3月:Dexerialsは1.6Tbpsを超えるトランシーバーをターゲットとした導波路型高速フォトディテクタを展示しました。
グローバルシリコンフォトニクス市場レポート範囲
シリコンフォトニクスは、シリコンマイクロチップ上に光学・電子統合回路を製造する技術です。シリコンフォトニクスとしても知られるCMOS技術を使用したフォトニック回路の製造は、半導体ウェーハスケール製造の規模を提供するだけでなく、計算、通信、センシング、イメージングにおける光の特性を使用する新しい電子アプリケーションでの優位性も可能にします。さらに、シリコンフォトニクスは、コンピュータチップ内でデータ転送に光線を使用する成長技術です。
シリコンフォトニクス市場は、アプリケーション別(データセンター・高性能コンピューティング、テレコミュニケーション、自動車、その他のアプリケーション)と地域別(北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、その他の世界)にセグメント化されています。市場規模と予測は、上記全セグメントについて米ドル価値で提供されています。
| 光トランシーバー |
| 光スイッチ |
| アクティブ光ケーブル(AOC) |
| シリコンフォトニックセンサー |
| ウェーハレベルテストシステム |
| マルチプレクサ/デマルチプレクサ |
| アッテネーター・変調器 |
| その他 |
| アクティブコンポーネント | レーザー |
| 変調器 | |
| フォトディテクタ | |
| パッシブコンポーネント | 導波路 |
| フィルタ | |
| カプラ | |
| その他 |
| 300mm |
| 200mm |
| 150mm以下 |
| ≤100Gbps |
| 200Gbps |
| 400Gbps |
| 800Gbps |
| ≥1.6Tbps |
| データセンター・高性能コンピューティング |
| テレコミュニケーション |
| 自動車・自律走行車 |
| AR/VR・コンシューマーエレクトロニクス |
| ヘルスケア・ライフサイエンス |
| 防衛・航空宇宙 |
| 量子コンピューティング |
| その他 |
| ハイパースケールクラウドプロバイダー |
| テレコムオペレーター |
| 自動車OEM・Tier-1サプライヤー |
| 医療機器メーカー |
| 政府・防衛機関 |
| 研究・学術機関 |
| 北米 | 米国 | |
| カナダ | ||
| メキシコ | ||
| ヨーロッパ | ドイツ | |
| 英国 | ||
| フランス | ||
| イタリア | ||
| スペイン | ||
| その他ヨーロッパ | ||
| アジア太平洋 | 中国 | |
| 日本 | ||
| 韓国 | ||
| インド | ||
| 東南アジア | ||
| オーストラリア | ||
| その他アジア太平洋 | ||
| 南米 | ブラジル | |
| その他南米 | ||
| 中東・アフリカ | 中東 | アラブ首長国連邦 |
| サウジアラビア | ||
| その他中東 | ||
| アフリカ | 南アフリカ | |
| その他アフリカ | ||
| 製品別 | 光トランシーバー | ||
| 光スイッチ | |||
| アクティブ光ケーブル(AOC) | |||
| シリコンフォトニックセンサー | |||
| ウェーハレベルテストシステム | |||
| マルチプレクサ/デマルチプレクサ | |||
| アッテネーター・変調器 | |||
| その他 | |||
| コンポーネント別 | アクティブコンポーネント | レーザー | |
| 変調器 | |||
| フォトディテクタ | |||
| パッシブコンポーネント | 導波路 | ||
| フィルタ | |||
| カプラ | |||
| その他 | |||
| ウェーハサイズ別 | 300mm | ||
| 200mm | |||
| 150mm以下 | |||
| データレート別 | ≤100Gbps | ||
| 200Gbps | |||
| 400Gbps | |||
| 800Gbps | |||
| ≥1.6Tbps | |||
| アプリケーション別 | データセンター・高性能コンピューティング | ||
| テレコミュニケーション | |||
| 自動車・自律走行車 | |||
| AR/VR・コンシューマーエレクトロニクス | |||
| ヘルスケア・ライフサイエンス | |||
| 防衛・航空宇宙 | |||
| 量子コンピューティング | |||
| その他 | |||
| エンドユーザー別 | ハイパースケールクラウドプロバイダー | ||
| テレコムオペレーター | |||
| 自動車OEM・Tier-1サプライヤー | |||
| 医療機器メーカー | |||
| 政府・防衛機関 | |||
| 研究・学術機関 | |||
| 地域別 | 北米 | 米国 | |
| カナダ | |||
| メキシコ | |||
| ヨーロッパ | ドイツ | ||
| 英国 | |||
| フランス | |||
| イタリア | |||
| スペイン | |||
| その他ヨーロッパ | |||
| アジア太平洋 | 中国 | ||
| 日本 | |||
| 韓国 | |||
| インド | |||
| 東南アジア | |||
| オーストラリア | |||
| その他アジア太平洋 | |||
| 南米 | ブラジル | ||
| その他南米 | |||
| 中東・アフリカ | 中東 | アラブ首長国連邦 | |
| サウジアラビア | |||
| その他中東 | |||
| アフリカ | 南アフリカ | ||
| その他アフリカ | |||
レポートで回答される主要質問
2030年までのシリコンフォトニクス市場の急速な成長を促進する要因は何ですか?
ハイパースケールデータセンターでのコパッケージ光学導入、5G更新、レベル3自動車LiDARが市場を年平均成長率27.21%に押し上げる主要触媒です。
どの地域が最速のシリコンフォトニクス市場拡大を見るでしょうか?
アジア太平洋地域は、中国、日本、韓国が大規模フォトニックファブを追加し、先進5Gネットワークを展開する中、年平均成長率35.1%を記録すると予測されています。
なぜ熱限界がシリコンフォトニクス展開の制約要因なのですか?
70℃を超えるとデバイス性能が低下し、密なAIサーバーでコストの高い冷却ソリューションが必要となり、高温環境での展開が制限されます。
将来収益にとって自動車導入はどの程度重要ですか?
自動車アプリケーションは年平均成長率32.4%で成長し、周波数変調連続波LiDARと車内光バックボーンを活用してレベル3自律運転をサポートしています。
政府インセンティブは供給成長でどのような役割を果たしますか?
米国のCHIPS Act、EU Chips Act、アジアの補助金プログラムが300mmフォトニック生産能力拡大とサプライチェーン確保のため1,000億米ドル以上を動員しています。
現在シリコンフォトニクス市場で支配的な製品セグメントはどれですか?
光トランシーバーは、データセンタースイッチングでの400G、800G、新興1.6Tモジュールの広範な展開により2024年売上高の62%を保持しています。
最終更新日: