半導体チップ市場 – 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測。コンポーネント別 (メモリデバイス、ロジックデバイス、アナログ IC、MPU、MCU、センサー、ディスクリートパワーデバイス、その他)、ノードサイズ別 (65nm、45/40nm、32/28nm、22/20nm、16/14nm、10/7nm、7/5nm、180nm、130nm、90nm、5nm)、アプリケーション別 (通信、防衛および軍事、産業、民生用電子機器、自動車、その他)、地域別、企業別、地理別、予測と機会、2018～2028 年

市場概要

主要な市場推進要因

IoT と接続デバイスの普及

モノのインターネット (IoT) の普及と接続デバイスの急増は、世界の半導体チップ市場の強力な推進力として機能します。世界がますます相互接続されるようになるにつれて、スマート サーモスタットやウェアラブル ガジェットから産業用センサーや自律走行車まで、多数のデバイスが通信、データ処理、意思決定を可能にするために半導体チップに依存しています。接続デバイスのこの前例のない拡大により、消費電力が少なく、処理能力が向上し、接続オプションが堅牢なチップの需要が高まっています。多様な IoT アプリケーションにシームレスに統合できる能力により、半導体チップ市場は、将来の相互接続された環境を形成する最前線に位置付けられています。

人工知能 (AI) と機械学習 (ML) の進歩

人工知能 (AI) と機械学習 (ML) 技術の急速な進歩により、高性能半導体チップの需要が急増しています。AI と ML アルゴリズムは、膨大なデータセットを処理して複雑な計算を実行するために、計算能力に大きく依存しています。このため、グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) や特定用途向け集積回路 (ASIC) など、AI ワークロードを高速化するように設計された専用チップが開発されました。医療から金融までさまざまな業界で AI の可能性が活用されており、これまでにない処理速度と効率を実現するように最適化されたチップの必要性が高まっています。 AI アプリケーションが業界に浸透し続ける中、半導体チップ市場はインテリジェンス革命を推進する上で重要な役割を果たし続けています。

5G ネットワークの拡張と通信技術

5G ネットワークの世界的な展開は、半導体チップ市場の極めて重要な推進力となっています。5G テクノロジーは、比類のない接続速度と最小限の遅延を約束し、通信、自律走行車、スマート シティなどの業界に革命をもたらします。5G ネットワークの需要に対応するには、半導体チップは高いデータ処理速度、効率的な電力消費、ネットワーク インフラストラクチャとのシームレスな統合を実現する必要があります。基地局やデバイスを含む 5G アプリケーションに最適化されたチップの開発は、この変革的なテクノロジーの可能性を最大限に引き出すために不可欠です。半導体チップ市場は、5G ビジョンの実現における要として、ハイパーコネクテッドな未来を支えています。

自動車の技術進化

自動車部門の技術進化は、半導体チップ市場を前進させる重要な原動力です。現代の自動車は、インフォテインメント システムや先進運転支援システム (ADAS) から電動ドライブトレインや自律機能に至るまで、高度な電子機器のショーケースになりつつあります。これらのイノベーションは、リアルタイムのデータ処理、センサー フュージョン、車両間通信を可能にする半導体チップに依存しています。自動車メーカーがより安全で、よりスマートで、より効率的な車両を作ろうと競い合う中、自動車業界の厳しい要件を満たすことができる特殊なチップの需要が高まっています。半導体チップ市場が次世代の自動車に動力を供給するチップを提供できるかどうかは、自動車業界の再編において極めて重要です。

データ中心のアプリケーションの増加

データ中心のアプリケーションの時代は、半導体チップ市場の成長の原動力となっています。クラウド コンピューティングやデータ センターからコンテンツ ストリーミングや仮想現実に至るまで、データ集約型のアプリケーションでは、比類のない処理能力とメモリ容量を備えたチップが求められています。データがソースの近くで処理されるエッジ コンピューティングの台頭により、複雑な計算をリアルタイムで処理できるチップの必要性がさらに高まっています。半導体チップ市場は、高性能な中央処理装置 (CPU)、グラフィック処理装置 (GPU)、特定のワークロード向けに最適化されたアクセラレータなど、データ中心のアプリケーションの多様なニーズに応える革新的なソリューションで対応しています。デジタル環境が拡大し続ける中、データ主導のイノベーションを促進するチップを提供する市場の能力は、引き続き成長の原動力となっています。

主要な市場の課題

サプライチェーンの混乱とチップ不足

世界の半導体チップ市場が直面している最も差し迫った課題の1つは、持続的なサプライチェーンの混乱とチップ不足です。半導体製造を支える複雑なグローバルサプライチェーンは、COVID-19パンデミック、地政学的緊張、自然災害などのさまざまな要因によって大幅に混乱しています。その結果生じた半導体チップの不足は、自動車から民生用電子機器まで、業界全体に波及し、生産に影響を与え、リードタイムの増加と価格変動につながっています。サプライ チェーンの混乱は予測不可能であり、半導体メーカーにとって大きな課題となっています。半導体メーカーは、グローバル化した業界の複雑さを乗り越えながら、高まる需要を満たすためにチップの安定供給を確保する必要があります。

技術的な複雑さと設計コスト

半導体チップが小型化、複雑化するにつれて、設計および製造プロセスはますます複雑になります。これは、研究、開発、設計検証のコストの高騰に取り組むメーカーにとって課題となります。複雑なプロセス ノードとチップ アーキテクチャには専門的な知識とリソースが必要であり、新しいチップを市場に投入するコストの高騰の一因となっています。この課題は、参入障壁が高くなり、イノベーションと競争が制限されるため、中小企業や新興企業にとって特に顕著です。ダイナミックな半導体チップ市場において、技術の進歩と管理可能なコストのバランスを取る必要性は、依然として永続的な課題です。

知的財産保護とセキュリティの懸念

知的財産 (IP) 保護とセキュリティの懸念は、半導体チップ市場における重大な課題です。チップ設計がますます複雑で価値が高くなるにつれて、IP 盗難や偽造のリスクが高まります。チップ設計のセキュリティを確保し、リバース エンジニアリングを防止し、機密情報を保護することは困難な作業です。さらに、モノのインターネット (IoT) 時代の接続デバイスの増加により、チップがサイバー攻撃に対して潜在的に脆弱であるという懸念が高まっています。セキュリティ機能の堅牢性を確保し、潜在的な侵害から保護することは、消費者の信頼を維持し、電子システムの整合性を確保するために業界が取り組む必要がある継続的な課題です。

環境と持続可能性の圧力

半導体チップ市場は、環境的に持続可能な慣行を採用することに対する監視と圧力の高まりに直面しています。半導体製造プロセスはエネルギーを大量に消費し、さまざまな化学物質を使用するため、環境への影響が懸念されています。持続可能性が世界的課題として重要視されるようになると、半導体メーカーは二酸化炭素排出量の削減、廃棄物の最小化、よりクリーンな生産方法の採用を迫られます。課題は、高性能チップの需要と、より環境に優しい慣行の採用の必要性とのバランスを取ることです。さらに、電子廃棄物の処分と複雑なチップ材料のリサイクルの課題は、業界が対処しなければならないさらなる持続可能性のハードルとなります。

地政学的不確実性と貿易制限

地政学的不確実性と貿易制限は、世界の半導体チップ市場に影を落としています。業界は、特にアジア太平洋のような製造拠点において、国際的なサプライチェーンに依存しているため、地政学的緊張や貿易紛争の影響を受けやすくなっています。輸出規制、関税、重要な技術に対する制限は、チップの流れを混乱させ、価格に影響を与え、革新的なソリューションの開発を妨げる可能性があります。主要経済国間の最近の貿易摩擦により、半導体チップ市場が地政学的変化に対して脆弱であることが浮き彫りになりました。これらの課題を乗り越えるには、慎重な戦略的計画と、世界的な協力関係を維持しながら変化する規制環境に適応する能力が必要です。

主要な市場動向

技術の小型化と性能向上

世界の半導体チップ市場では、技術の小型化と性能向上のトレンドが続いています。ムーアの法則 (チップ上のトランジスタの数はおよそ 2 年ごとに 2 倍になるという原理) を執拗に追求する半導体メーカーは、チップの設計と製造の限界を絶えず押し広げています。このトレンドにより、これまで以上に小さな機能サイズのチップが製造され、トランジスタ密度の増加と性能の向上が可能になりました。その結果、さまざまな業界で処理能力、エネルギー効率、機能が急速に進化しています。スマートフォンからデータセンターまで、消費者や業界が現代のコンピューティングと接続性の需要に対応できるデバイスやシステムを求めているため、より小型で強力な半導体チップの需要は一定のままです。

AI と機械学習の台頭

人工知能 (AI) と機械学習 (ML) の台頭により、世界の半導体チップ市場が大きく形成されています。これらのテクノロジーは、複雑な計算を実行し、膨大なデータセットを分析し、リアルタイムの意思決定を行うために、半導体チップの処理能力に大きく依存しています。AI と ML のアプリケーションは、ヘルスケア、金融、自動車、民生用電子機器など、さまざまな業界に広がっています。AI ワークロードに最適化されたグラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) や特定用途向け集積回路 (ASIC) などの専用チップの開発は、効率的で高性能な処理に対する需要の高まりに直接応えるものです。 AI と ML が自動運転車、パーソナライズされたヘルスケア、スマート製造などのアプリケーションに不可欠なものになるにつれ、半導体チップ市場はこれらの変革的なテクノロジーに対応するために方向転換しています。

IoT と接続性の統合の増加

モノのインターネット (IoT) は引き続き原動力となり、さまざまなデバイスやシステムへの接続性の統合を促進しています。半導体チップはこのトレンドの中心であり、デバイス間の通信、データの共有、相互対話を可能にします。スマート家電から産業用センサーまで、低消費電力、ワイヤレス接続、堅牢なセキュリティ機能を備えたチップの需要が高まっています。IoT エコシステムがスマート シティ、ウェアラブル、産業オートメーションにまで拡大するにつれ、半導体チップ市場はこれらの接続アプリケーションの多様な要件に対応するために進化しています。

特殊なチップとカスタマイズの需要

世界の半導体チップ市場は、特殊化とカスタマイズへのシフトを遂げています。業界が特定のニーズに対応するソリューションを求めるにつれて、特殊なタスク向けに設計されたチップの需要が高まっています。この傾向により、特定のアプリケーション向けに最適化されたカスタマイズされた機能を提供する特定用途向け集積回路（ASIC）とフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）が台頭しています。自動車、ヘルスケア、航空宇宙などの業界では、独自の課題や要件に対処するために、これらの専用チップへの依存度が高まっています。カスタマイズの傾向は、効率、パフォーマンス、エネルギー節約の向上の必要性によって推進されており、半導体メーカーがチップを設計および製造する方法に影響を与えています。

地政学的およびサプライチェーンの再編

地政学的ダイナミクスとサプライチェーンの考慮事項は、世界の半導体チップ市場に大きな影響を与えています。各国が重要なサプライチェーンの確保に注力する中、半導体メーカーは生産および調達戦略を再評価しています。この傾向により、製造場所の多様化が進み、チップ生産における単一地域への依存が減少しています。さらに、COVID-19パンデミックによって悪化した世界的なチップ不足により、堅牢なサプライチェーン管理の重要性が浮き彫りになりました。このため、政府、業界、半導体企業は、混乱に適応し、世界的な需要を満たすためにチップの安定した供給を確保できる回復力のあるサプライ チェーンの構築に協力するようになりました。

セグメント別インサイト

アプリケーション インサイト

コンシューマー エレクトロニクス セグメント

コンポーネント インサイト

メモリ デバイス

さらに、ロジック デバイス セグメントは、デジタル テクノロジーと計算能力の成長を補完します。ロジック デバイスには、算術演算、プロセス制御、電子システム内のデータ フローの管理を可能にする幅広いチップが含まれます。複雑なコンピューティング タスクの急増と、5G、AI、量子コンピューティングなどのテクノロジーの進歩により、ロジック デバイス セグメントは大幅な成長を遂げています。このセグメントは、民生用電子機器だけでなく、自動車、ヘルスケア、産業オートメーションなどの重要な分野にも対応しています。

地域別インサイト

アジア太平洋

さらに、アジア太平洋地域は、確立されたサプライチェーンエコシステムの恩恵を受けています。原材料から装置プロバイダーに至るまで、半導体メーカーとサプライヤー間の緊密な連携により、シームレスな運用が促進され、生産のボトルネックが削減されました。この統合サプライチェーンアプローチにより、材料の効率的な調達、リードタイムの短縮、生産プロセスの合理化が実現しました。

最近の開発

• 2023年1月、IntelとMicron Technologyは、3D NANDフラッシュメモリの開発に関する提携を発表しました。この提携により、両社は 3D NAND フラッシュ メモリ技術に関する専門知識を組み合わせ、データ ストレージの需要の高まりに対応できる新しい 3D NAND フラッシュ メモリ製品を開発することになります。

主要市場プレーヤー

• Intel Corporation
• SamsungElectronics Co., Ltd.
• Taiwan Semiconductor ManufacturingCompany Limited
• Micron Technology, Inc.
• SK hynix Inc.
• Broadcom Inc.
• Qualcomm Incorporated
• Nvidia Corporation
• MediaTek Inc.
• ルネサス エレクトロニクス株式会社