超大規模IC市場の分析
超大規模ICの市場規模は2024年にUSD 97.5 billionと推定され、2029年にはUSD 183.32 billionに達し、予測期間中(2024~2029)に11.09%の年平均成長率で成長すると予測されている。
超大規模集積(ULSI)は、マイクロチップのサイズを最小限に抑えながら計算能力を最大化する。これは、トランジスタと論理ゲートから形成される回路(IC)を組み込み、集積化することで達成される。ULSIアーキテクチャは、迅速なタスクとプロセス解決を容易にする。ICは、100万個以上のトランジスタを搭載していればULSIと分類される。
- ULSI市場は、数百万、あるいは数十億のトランジスタが1つのチップに集積される、巨大な半導体産業において極めて重要な役割を果たしている。これらの回路は現代のエレクトロニクスのバックボーンを形成し、さまざまな分野の進歩を推進している。この技術は、AI、ハイパフォーマンス・コンピューティング、5G、自律走行車などの分野における迅速な技術革新を促進し、世界経済の要としての地位を確固たるものにしている。
- 顕著なトレンドは、技術ノードの縮小によるトランジスタの絶え間ない微細化である。現在進行中の研究投資は、サブナノメートルサイズのトランジスタの開発を目指している。Nature Technology誌に掲載された研究では、基礎科学研究所(IBS)のチームが、幅1nm以下の1次元金属材料のエピタキシャル成長に成功したことが紹介されている。このような進歩は、市場の成長軌道を大きく後押しすることになるだろう。
- AIチップは、AIタスク用に調整された特殊な集積回路である。グラフィックス・プロセッシング・ユニット(GPU)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)などが含まれる。AI主導のアプリケーションに対する需要の急増は、AIアクセラレーターや機械学習プロセッサーの進化に拍車をかけた。これらのチップは、集中的なコンピューティング・タスクや膨大なデータセットの管理に長けており、データセンターや高度なロボット工学との関連性が高まり、市場の成長を後押ししている。
- 世界的な5Gネットワークの展開と急成長するIoTエコシステムが主な触媒となっている。高性能ICは、基地局からネットワーク機器に至るまで、5Gインフラのバックボーンとなっている。同時に、サイズや消費電力が制限されがちなIoT機器も、こうした技術進歩の恩恵を享受している。さらに、チップパッケージングと量子コンピューティングの技術革新が市場を押し上げると予想される。
- しかし、市場は課題も抱えている。ウルトラ・ラージ・スケール技術がノードの微細化を推し進めるにつれ、製造の複雑さとコストが高騰している。トランジスタの微細化を進めると、量子トンネル現象や放熱といったハードルが立ちはだかる。ナノスケールの寸法では、電子が絶縁バリアをトンネルするような現象が意図しない電流の流れにつながり、信頼性を危険にさらす可能性がある。
- 業界の主要企業は、半導体製造能力を強化するための投資を強化している。政府は、特に米国、欧州、中国、インドにおいて、国内半導体生産を拡大するために多額の投資とインセンティブを展開している。米国ではCHIPS法、欧州ではEuropean Chips Actのような取り組みを通じて半導体自給を推進している。一方、アジア太平洋地域の新興国では、民生用電子機器、自動車技術、産業用オートメーションの需要が増加しており、先端チップへのニーズが高まっている。
超大規模ICの市場動向
電気通信分野の需要増加が見込まれる
- 特に5Gネットワークの展開が進み、次世代通信技術が急速に拡大している通信分野は、市場を牽引する極めて重要な役割を担っている。5Gの世界的な展開は、最も重要な触媒として際立っている。4Gと5Gは、その前身とは異なり、低遅延、高帯域幅、多数の接続機器をサポートする能力を重視し、より高速なデータ伝送を要求している。
- 超大規模回路はこれらの進歩の中心であり、信号処理、ネットワーク・スライシング、広大で高密度なネットワークにわたるリアルタイムのデータ管理に必要な計算能力を提供する。さらに、5Gの展開に不可欠な多入力多出力(MIMO)技術は、効率的な通信と電力管理のための高度なチップに依存している。
- さらに、モバイルネットワークにおける低消費電力化の推進や、エッジコンピューティングやIoTアプリケーションの台頭により、エネルギー効率の高いソリューションを保証する超大規模技術への需要が高まっている。5Gの登場により、集中型クラウド・コンピューティングからエッジ・コンピューティングへの移行が顕著になっている。このパラダイムシフトは、データ処理が通信タワーやIoTデバイスなどのソースに近い場所で行われ、待ち時間が短縮され、データ伝送が迅速に行われることを意味する。
- 超大規模集積回路は、IoT機器からの急増するデータ量を管理し、迅速なリアルタイム処理を保証する上で極めて重要である。IoTエコシステムが急成長し、10年後までには数十億台のデバイスがネットワークに接続されると予想される中、通信プロバイダーはこの通信を促進する上で重要な役割を果たしている。スマートホーム製品から産業用センサーに至るまで、IoTデバイスは効果的な無線通信のために高度に集積された低消費電力の高度なチップを要求しており、これが市場の機会を促進すると予想される。
- 5G Americasのデータは、著しい成長軌道を示している。5G接続の数は、2023年の19億から2028年には約80億に増加すると予測されている。この急増は、5Gサービス・プロバイダーと消費者の受け入れ拡大に牽引され、通信事業者は先進チップによるインフラ強化を余儀なくされている。これらのアップグレードは、膨大なデータスループットを管理し、中断のない接続性を確保するために不可欠であり、その結果、市場にビジネスチャンスが生まれる。
北米が市場で大きなシェアを占めると予想される
- 米国を筆頭とする北米が大きな市場シェアを占めている。この地域の優位性は、特に電気通信、人工知能(AI)、自律走行車、クラウドコンピューティング、防衛など、さまざまな分野における最先端技術への旺盛な需要に起因している。半導体製造とRDへの大幅な投資は、国内チップ生産を強化する政府の政策によって補完され、先端チップ生産とイノベーションにおける北米のリーダーシップをさらに強化している。
- 北米は5Gネットワーク展開をリードしており、Verizon、ATT、T-Mobileといった大手通信事業者が5Gインフラを積極的に展開している。この迅速な拡大は、超大規模ICの需要を促進している。さらに、各地域の通信事業者は、5Gネットワークの性能を高めるためにミリ波(mmWave)技術への投資を進めている。このような進歩には、IoTや自律走行車のようなデータ集約型アプリケーションに十分な帯域幅を確保し、より高い周波数を扱うことに長けた特殊なチップが必要である。
- AIアプリケーションは、超大規模ICの需要を大きく牽引している。グーグル、マイクロソフト、Nvidiaなどの大手ハイテク企業は、AIアクセラレータ、機械学習モデル、ニューラルネットワーク・プロセッサに多額の投資を行っており、高性能チップが求められている。これらのチップは、AIモデルのトレーニングとリアルタイム推論タスクの実行という2つの役割を担っている。
- 北米におけるデータセンターの急増は、主にクラウドおよびedge computingの台頭が後押ししており、半導体需要を増幅している。Amazon Web Services(AWS)、Google CloudおよびMicrosoft Azureなどのハイパースケーラがデータセンター機能を強化しており、電力および性能を最適化する最先端の半導体ソリューションへのニーズが高まっている。CBRE Groupのデータはこの傾向を浮き彫りにしている。米国で建設中のデータセンターの電力供給は、2016年の0.22ギガワットから2023年には3.1ギガワットに急増する。
- 自律走行と電気自動車の技術革新の結節点として、北米では企業が高度運転支援システム(ADAS)と完全自律走行プラットフォームを構築しており、いずれも複雑な集積回路に依存している。さらに、北米の状況において極めて重要な進展は、米国チップ科学法であり、市場の成長を大幅に促進する態勢が整っている。
超大規模IC産業の概要
同市場は、世界的な半導体大企業とニッチメーカーが混在しており、競争は緩やかである。この競争の主な原動力には、技術進歩、研究開発投資、生産能力、電気通信、自動車、人工知能(AI)、家電製品などの分野からの需要への対応が含まれる。
この分野で著名なプレーヤーには、Intel Corporation、Samsung、Nvidia Corporation、AMDが含まれる。これらの競合他社は、最先端のプロセス技術やチップ・アーキテクチャへの投資を進めている。何十億ドルもの資金を研究開発に注ぎ込み、技術革新における最前線の地位を維持しようと躍起になっている。アップルやグーグルのような企業は、独自の要件に合わせて性能を調整し、チップを作り上げている。
これらの企業は、垂直統合によってハードウェアとソフトウェアの管理を強化し、外部サプライヤーへの依存度を下げている。例えば、アップルのMシリーズ・チップやグーグルのテンソル・プロセッシング・ユニットは、こうした自社設計によって製品の性能を高め、市場での差別化を図っている。さらに、ファウンドリとファブレス企業との戦略的提携により、最新設計の大量生産への道が開かれつつある。
超大規模IC市場のリーダーたち
-
Nvidia Corporation
-
Advanced Micro Devices, Inc.
-
Intel Corporation
-
NXP Semiconductors
-
Microchip Technology
- *免責事項:主要選手の並び順不同
超大規模IC市場ニュース
- 2024年9月全米科学財団は、スティーブンス工科大学電気・コンピューター工学科のZhuo Feng教授に約60万米ドルを助成。このプロジェクトは、複雑なコンピューター・チップのモデリング、設計、検証を簡素化することを目的としている。大規模な回路ブロックのシミュレーションには数日から数週間を要することがあるため、この試みは極めて重要である。さらに、チップ全体の最適化と検証を行うには、このようなシミュレーションを何百回、何千回と行う必要があるかもしれない。
- 2024年3月:ジェネレーティブAIをリードするセレブラス・システムズは、ウェハースケール・エンジン3(WSE-3)を発表し、最速AIチップへの注力を強化した。WSE-3は、業界で最も広範なAIモデルを、従来の2倍の性能でトレーニングできるように綿密に設計されています。WSE-3は、5nmアーキテクチャ上に構築され、4兆個のトランジスタを搭載しており、セレブラスのAIスーパーコンピュータ「CS-3を駆動し、90万個のAIに最適化されたコンピュート・コアにより、ピーク時で125ペタフロップスという驚異的なAI性能を達成します。
超大規模IC産業セグメント化
超大規模集積回路(IC)は、1つのチップ上に数百万から数十億のトランジスタを集積した先進的な集積回路である。この技術は、プロセッシング、メモリー、通信など多数の機能を1つの半導体チップに集積することで、高性能でコンパクト、かつエネルギー効率の高いデバイスを実現する。この技術は、様々な要求の高いアプリケーションに電力を供給する、現代の電子機器にとって重要なコンポーネントである。
この調査では、世界中の様々なメーカーによる超大規模ICの販売から得られた収益を追跡している。また、主要市場パラメータ、根本的な成長影響因子、業界で事業展開する主要メーカーを追跡し、予測期間中の市場推定と成長率をサポートします。さらに、マクロ経済要因が市場に与える全体的な影響についても分析しています。本レポートの調査範囲は、様々な市場セグメントの市場規模と予測を網羅しています。
超大規模IC市場は、タイプ別(厚膜IC、薄膜IC)、用途別(家電、自動車、通信、データセンター、ヘルスケア)、地域別(北米、欧州、アジア太平洋、中南米、中東・アフリカ)に区分されています。市場規模および予測は、上記のすべてのセグメントについて金額(米ドル)ベースで提供されている。
| 厚膜IC |
| 薄膜IC |
| 家電 |
| 自動車 |
| 通信 |
| データセンター |
| 健康管理 |
| その他のアプリケーション |
| 北米 |
| ヨーロッパ |
| アジア |
| オーストラリアとニュージーランド |
| ラテンアメリカ |
| 中東およびアフリカ |
| タイプ別 | 厚膜IC |
| 薄膜IC | |
| アプリケーション別 | 家電 |
| 自動車 | |
| 通信 | |
| データセンター | |
| 健康管理 | |
| その他のアプリケーション | |
| 地理別*** | 北米 |
| ヨーロッパ | |
| アジア | |
| オーストラリアとニュージーランド | |
| ラテンアメリカ | |
| 中東およびアフリカ |
超大規模IC市場に関する調査FAQ
超大規模IC市場の規模は?
超大規模IC市場規模は2024年に975億ドルに達し、CAGR 11.09%で成長し、2029年には1,833億2,000万ドルに達すると予測される。
現在の超大規模IC市場規模は?
2024年には、超大規模IC市場規模は975億ドルに達すると予想される。
超大規模IC市場の主要プレーヤーは?
Nvidia Corporation、Advanced Micro Devices, Inc.、Intel Corporation、NXP Semiconductors、Microchip Technologyが超大規模IC市場で事業を展開している主要企業である。
超大規模IC市場で最も成長している地域は?
アジア太平洋地域は、予測期間(2024-2029年)に最も高いCAGRで成長すると推定される。
超大規模IC市場で最大のシェアを占める地域は?
2024年、超大規模IC市場で最大のシェアを占めるのは北米である。
この超大規模IC市場は何年をカバーし、2023年の市場規模は?
2023年の超大規模IC市場規模は866.9億米ドルと推定される。本レポートでは、2019年、2020年、2021年、2022年、2023年の超大規模IC市場の過去の市場規模をカバーしています。また、2024年、2025年、2026年、2027年、2028年、2029年の超大規模IC市場規模を予測しています。
最終更新日:
超大規模IC産業レポート
Mordor Intelligence™ Industry Reportsが作成した2024年の超大規模IC市場シェア、規模、収益成長率の統計。超大規模ICの分析には、2024年から2029年までの市場予測展望と過去の概要が含まれます。この産業分析のサンプルを無料レポートPDFダウンロードで入手できます。