世界のシリコンフォトニクス市場規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2032年までの予測

シリコンフォトニクス市場規模

• 世界のシリコンフォトニクス市場規模は2024年に19億4000万米ドルと評価され、予測期間中に22.57%のCAGRで成長し、2032年には98億8000万米ドルに達すると予想されています。
• この成長は、高速データ転送の需要の増加、シリコンフォトニクス技術の進歩、データ集約型アプリケーションの急増などの要因によって推進されています。

シリコンフォトニクス市場分析

• シリコンフォトニクスは、シリコンベースの部品を用いてチップ上で光信号を操作・伝送する技術です。フォトニクスとシリコン製造技術を組み合わせることで、従来の電子回路と光機能を統合することが可能になります。
• このアプローチは、高速データ伝送、低消費電力、コンパクトなデバイスサイズを約束し、通信、データセンター、センシングシステムのアプリケーションに最適です。
• 北米は、研究開発への多額の投資と大手テクノロジー企業の存在により、シリコンフォトニクス市場の48.3％を占めると予想されています。
• アジア太平洋地域は、同地域の強力な電子機器製造エコシステムがシリコンフォトニクス部品の拡張性と手頃な価格に貢献しているため、予測期間中にシリコンフォトニクス市場で最も急速に成長する地域になると予想されています。
• 波長分割多重（WDM）セグメントは、単一のシリコンチップ上に複数の波長チャネルを統合できるため、32.7％の市場シェアで市場を支配すると予想されています。

レポートの範囲とシリコンフォトニクス市場のセグメンテーション   

シリコンフォトニクス市場の動向

「AIとデータセンターにおけるシリコンフォトニクスの統合」

• 人工知能（AI）アプリケーションの急増とデータセンターの拡張により、高速データ転送ソリューションの需要が大幅に増加しています。低遅延で高速データ転送を実現するシリコンフォトニクス技術は、こうした需要を満たす上で不可欠なものになりつつあります。
• マーベル・テクノロジーなどの企業は、AIアクセラレータの開発やシリコンフォトニクスの拡張によってデータ処理能力を向上させることで、業界をリードしています。マーベルはシリコンフォトニクスに戦略的に注力することで、光学技術の進歩と統合の進展から恩恵を受け、30億ドル規模のシリコンフォトニクス市場の成長に貢献しています。 
• クラウドコンピューティングへの依存度の高まりとデータセンターインフラの拡張は、シリコンフォトニクスの需要を大きく押し上げています。この技術は、大規模データセンターに求められる高速・大容量通信をサポートします。
• 5Gネットワ​​ークの展開と6Gへの期待は、シリコンフォトニクスの導入を加速させています。この技術は、次世代ワイヤレスネットワークの高速性と低遅延性の要件を満たすために不可欠です。 
• シリコンフォトニクスは、従来のデータ通信に加え、医療診断、イメージング、量子コンピューティングなどの分野でも応用が広がっています。この技術の汎用性は研究を牽引し、新たな市場機会を開拓しています。

シリコンフォトニクス市場の動向

ドライバ

「高速データ伝送の需要」

• IoT（モノのインターネット）デバイス、クラウドコンピューティング、高解像度ビデオストリーミングの普及により、データ生成量は飛躍的に増加しています。この急増により、増大する帯域幅要件に対応するために、より高速なデータ伝送ソリューションが求められています。
• シリコンフォトニクスは、光を用いた高速データ転送を可能にするソリューションを提供します。光は従来の電子方式に比べてはるかに高速なデータ転送を可能にします。この機能は、迅速なデータ処理と低遅延が求められるアプリケーションにとって極めて重要です。
• 通信業界では、接続デバイス数の増加とインターネット速度の高速化への需要により、より高い帯域幅への要求が高まっています。シリコンフォトニクス技術は、効率的で拡張性の高いソリューションを提供することで、これらの需要を満たすために活用されています。
• クラウドサービスのバックボーンとなるデータセンターは、膨大な量のデータを処理するために高速な相互接続を必要とします。シリコンフォトニクスは、これらのセンター内でシームレスなデータ転送を可能にするために必要な速度と効率を提供します。
• 新興市場を中心に世界的な接続が拡大するにつれ、高速データ伝送の必要性がますます高まっています。シリコンフォトニクスは、コスト効率が高く高性能なソリューションを提供することで、接続ギャップを埋めることができます。

機会

「新興アプリケーションの拡大」

• シリコンフォトニクスは、自動運転車や高度なロボット工学に不可欠な光検出・測距（LiDAR）システムに統合されています。コンパクトなサイズと効率性により、シリコンフォトニクスはこれらのアプリケーションに最適な選択肢となっています。
• ヘルスケア分野では、シリコンフォトニクスが高度な画像システムやバイオセンサーの開発を可能にしています。これらの技術は診断能力を向上させ、個別化医療のアプローチにおいて極めて重要な役割を果たします。
• シリコンフォトニクスは、量子ビット（キュービット）の操作と伝送を容易にすることで、量子コンピューティングの進歩において重要な役割を果たします。この開発は、コンピューティング能力とデータ処理能力に革命をもたらす可能性があります。
• スマートフォンや拡張現実（AR）デバイスなどの民生用電子機器へのシリコンフォトニクスの統合が増加しています。この統合により、小型デバイスにおけるデータ処理の高速化と性能向上が可能になります。
• 産業分野では、シリコンフォトニクスは製造プロセスの監視と制御を行うセンサー技術に活用されています。これらのセンサーはリアルタイムのデータを提供し、効率性の向上とダウンタイムの削減を実現します。

抑制/挑戦

「初期コストが高く、統合が複雑」

• シリコンフォトニクスデバイスの開発と製造には、高度な製造施設と特殊な装置が必要であり、初期コストが高額になる。
• フォトニックコンポーネントを既存の電子システムに統合するには、互換性の問題や専門知識の必要性など、技術的な困難が伴います。こうした複雑さが、様々な業界におけるシリコンフォトニクスの導入を遅らせる要因となっています。
• シリコンフォトニクスデバイスは動作中にかなりの熱を発生するため、効果的な熱管理ソリューションが必要です。適切な放熱がなければ、デバイスの性能が低下し、高性能環境での応用が制限される可能性があります。 
• シリコン固有の材料特性は、特定の光子応用において課題となる。例えば、シリコンは電気光学係数が低いため、能動変調やレーザー集積といった機能には効率が悪い。
• シリコンフォトニクス業界は、サプライチェーンの混乱に直面する可能性のある特殊な材料や部品に依存しています。原材料の不足や世界的なサプライチェーンの混乱は、フォトニクスデバイスの生産と価格に影響を与える可能性があります。

シリコンフォトニクス市場の展望

市場は、製品、導波管、材料、コンポーネント、およびアプリケーションに基づいて分割されています。

2025年には、波長分割多重（WDM）がコンポーネントセグメントで最大のシェアを占め、市場を支配すると予測されています。

波長分割多重（WDM）セグメントは、 複数の波長チャネルを単一のシリコンチップに統合できるため、2025年には32.7%という最大のシェアを獲得し、シリコンフォトニクス市場を席巻すると予想されています。シリコンフォトニクスは、シリコンと電子部品および光部品の互換性を活用し、WDMフィルタを他の光機能および電子機能と統合することを可能にします。

フォトニックICは、予測期間中に材料市場で最大のシェアを占めると予想されます。  

2025年には、1本の光ファイバーで複数の波長を伝送できるため、フォトニックICセグメントが27.8%という最大の市場シェアを獲得し、市場を席巻すると予想されています。この製品タイプのトレンドとしては、チャンネル数の増加、コンパクトな設計、挿入損失の低減、そして異なる波長帯への互換性などが挙げられます。

シリコンフォトニクス市場の地域分析

「北米はシリコンフォトニクス市場で最大のシェアを占めている」

• 北米は、研究開発への多額の投資と大手テクノロジー企業の存在により、世界のシリコンフォトニクス市場で大きなシェアを占めています。
• この地域は高度な通信・ITインフラを誇り、シリコンフォトニクスなどの最先端技術の導入を促進しています。
• インテル、シスコシステムズ、アカシアコミュニケーションズなどの企業は、北米におけるシリコンフォトニクス技術の進歩に極めて重要な役割を果たしている。
• 政府の支援政策とハイテクイニシアチブへの資金提供により、この地域のシリコンフォトニクスにおけるリーダーシップが強化されている。
• この技術は、地域全体のデータセンター、通信、高性能コンピューティングシステムで広く活用されています。

「アジア太平洋地域はシリコンフォトニクス市場において最高のCAGRを記録すると予測されています」

• アジア太平洋地域ではシリコンフォトニクス市場が著しい成長を遂げている
• 中国、日本、韓国などの国々は5Gインフラとデータセンター開発に多額の投資を行っており、シリコンフォトニクスの需要を促進している。
• この地域の強力な電子機器製造エコシステムは、シリコンフォトニクス部品の拡張性と手頃な価格に貢献しています。
• 政府主導の取り組みと研究協力により、シリコンフォトニクス技術の革新と導入が促進される
• シリコンフォトニクスは、この地域の通信、家電、自動車産業など、さまざまな分野に統合されつつあります。

シリコンフォトニクス市場シェア

市場競争環境は、競合他社ごとに詳細な情報を提供します。企業概要、財務状況、収益、市場ポテンシャル、研究開発投資、新規市場への取り組み、グローバルプレゼンス、生産拠点・設備、生産能力、強みと弱み、製品投入、製品群の幅広さ、アプリケーションにおける優位性などの詳細が含まれます。上記のデータは、各社の市場への注力分野にのみ関連しています。

市場で活動している主要なマーケットリーダーは次のとおりです。

• インテルコーポレーション（米国）
• シスコシステムズ社（米国）
• Skorpios Technologies Inc (米国)
• シエナ・コーポレーション（米国）
• ルメンタム・オペレーションズLLC（米国）
• NVIDIAコーポレーション（米国）
• グローバルファウンドリーズUS社（米国）
• 浜松ホトニクス株式会社（日本）
• IBM社（米国）
• ジュニパーネットワークス（米国）
• ロックリーフォトニクス（英国）
• STマイクロエレクトロニクス（スイス）
• ブロードコム（米国）
• スミス・インターコネクト・グループ・リミテッド（英国）
• RANVOUS Inc.（カナダ）
• SICOYA GMBH（ドイツ）
• モレックス（米国）

世界のシリコンフォトニクス市場の最新動向

• 2024年12月、IBM（米国）は、光導波路とシリコンフォトニクスを統合することでデータセンターの接続性を強化するCPO（Central Photo Processing）の新しいプロセスを発表しました。この技術は従来の電気配線を置き換えるように設計されており、データセンターにおける生成AIモデルのトレーニングを最大5倍高速化する可能性があります。ポリマー光導波路（PWG）の使用により、チップエッジで最大6倍の高密度光ファイバーを実現し、帯域幅を大幅に向上させ、ケーブル長を1メートルから数百メートルに延長できます。
• 2024年10月、ルメンタム（米国）は欧州光通信会議（ECOC）2024に参加し、強化された800G ZR+コヒーレント・プラガブル・トランシーバを展示しました。これらのトランシーバは、長距離伝送と高出力伝送アプリケーション向けに最適化されており、AIインフラストラクチャと長距離データセンター相互接続の高まる需要に対応します。これらのトランシーバは、ルメンタム独自のインジウムリン化技術を活用し、優れた性能を発揮します。
• 2024年11月、Celestial Al（米国）はRockley Photonics（米国）のシリコンフォトニクス知的財産（IP）ポートフォリオを2,000万米ドルで買収しました。この買収には、オプトエレクトロニクス・システム・イン・パッケージ、電界吸収型変調器（EAM）、光スイッチ技術に関する、世界中で取得済みおよび出願中の特許が含まれています。RockleyのIPの統合により、Celestial Alのフォトニックファブリック技術プラットフォームが強化され、AIデータセンターインフラアプリケーションが対象となります。
• 2024年10月、シスコ・インベストメンツ（米国）は、Xscape PhotonicsのシリーズA資金調達ラウンドに参加し、ChromXプラットフォームの開発のために4,400万米ドルを調達しました。このプラットフォームは、マルチカラーのプログラマブルフォトニクス技術を活用することで、AIデータセンターの拡張性とパフォーマンスを向上させることを目指しています。
• 2024年3月、MACOM（米国）は、1.6 TBのリニアプラグ可能光（「LPO」）モジュールの開発を可能にする、レーンあたり200 GbpsのMACOM PURE DRIVEライナードライブを発売しました。

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