市場概要
シリコンフォトニクスの世界市場規模は、2022年に12億9000万米ドルと評価され、2023年から2030年にかけて年平均成長率25.8％で成長すると予測されている。シリコンフォトニクスは、データ転送速度の高速化と帯域幅集約型アプリケーションの必要性から需要が拡大している新興技術である。シリコンフォトニクスは、高速データ伝送、低消費電力、既存のシリコンベースの電子システムとの統合を提供するデータセンターや通信で大きな支持を得ている。シリコンフォトニクスはまた、光相互接続のソリューションとしても研究されており、データセンターや高性能コンピューティングシステムにおいて、従来の銅ベースの相互接続に取って代わるものです。
シリコンフォトニクスの主な利点は、既存のシリコンベースの電子技術との互換性であり、単一のシリコンチップ上にフォトニックコンポーネントと電子回路を統合することができる。この互換性により、より効率的でコスト効率の高いシステムが実現する。シリコンフォトニクスの進歩をさらに推進するため、性能の向上、製造プロセスの強化、コスト削減に焦点を当てた広範な研究開発が行われてきた。研究者たちは、この技術の限界を押し広げるために、新しい材料、製造技術、設計手法を探求しています。
コラボレーションとパートナーシップは、シリコンフォトニクスの商業化において重要な役割を果たしてきた。半導体企業、電気通信事業者、データセンター事業者、研究機関は、標準化されたソリューションを開発し、技術的課題を克服し、シリコンフォトニクス製品を市場に投入するために協力してきた。これらのパートナーシップは、シリコンフォトニクスの採用を加速し、様々なアプリケーションでの普及を促進することを目的としている。
コンポーネントに基づき、市場は光導波路、光変調器、光検出器、波長分割多重（WDM）フィルタ、レーザなどにセグメント化される。波長分割多重(WDM)フィルタセグメントは、2022年に最大の収益シェア32.2％を占めた。WDMフィルタは、1つのシリコンチップに複数の波長チャネルを集積できるようにするうえで重要な役割を果たす。シリコンフォトニクスは、シリコンの電子およびフォトニックコンポーネント両方との互換性を活用し、WDMフィルタを他のフォトニックおよび電子機能とともに集積することを可能にする。
シリコンフォトニクス用波長分割多重(WDM)フィルターのトレンドには、1チップ上に多くの波長チャンネルを収容するための集積密度の向上が含まれる。挿入損失とクロストークを最小化し、効率と信頼性を向上させるためにフィルター性能を最適化する努力がなされている。
その他の傾向としては、波長範囲の拡大、追加機能の統合、低コスト製造プロセスの探求が見られる。さらに、研究者はWDMフィルター性能を向上させるために、窒化ケイ素のような先進的な材料システムを研究している。これらのトレンドは、シリコンフォトニクス技術を進歩させ、コンパクトでコスト効率の高いシステムで大容量データ伝送を可能にすることを目的としている。
光導波路セグメントは、予測期間中CAGR 27.3％と最速成長が見込まれている。エネルギー効率の高いソリューションへの注目の高まりが、市場における光導波路の採用を後押ししている。光導波路は、従来の銅ベースの相互接続に比べて低消費電力を示す。データセンタやその他のハイパフォーマンスコンピューティング環境でエネルギー効率が重要になるにつれて、光導波路を使用することで消費電力を削減し、熱をより効果的に放散することができる。
シリコンフォトニクスの世界市場は、製品別にトランシーバ、アクティブ光ケーブル、光マルチプレクサ、アッテネータに区分される。アクティブ光ケーブルセグメントは、2022年に35.9％超の最大収益シェアを獲得し、予測期間中もその優位性を維持すると見られている。シリコンフォトニック製品を通して、アクティブ光ケーブルは長距離で高いデータレートを転送する。アクティブ光ケーブルは、従来の光モジュールに比べてコスト面で大きなメリットがあり、ハイパフォーマンスコンピューティングやストレージアプリケーションに合理的な設置を提供する。
光マルチプレクサセグメントは、予測期間中CAGR 27.3％で最速成長が見込まれている。光マルチプレクサとデマルチプレクサは、波長分割多重システムに不可欠であり、1本の光ファイバで複数の波長を伝送することができる。この製品タイプのトレンドには、チャネル数の増加、コンパクト設計、挿入損失の低減、異なる波長帯域との互換性などがある。マルチプレクサ／デマルチプレクサ技術の進歩は、光通信システムの容量と効率の向上を目指している。
アプリケーション別に見ると、市場はIT&通信、民生用エレクトロニクス、ヘルスケア&ライフサイエンス、商用、防衛&セキュリティ、その他に区分される。IT&通信セグメントは、2022年に約43.1%と最大の収益シェアを占めている。シリコンフォトニクスは、データセンター業界で大きな成長を遂げている。データセンタアプリケーションのトレンドは、より高いデータ転送レート、帯域幅容量の増加、電力効率の改善、スケーラビリティに焦点を当てている。シリコンフォトニクスは、クラウドコンピューティング、人工知能、ビッグデータ解析などのデータ集約型アプリケーションの需要増に対応する高速光インターコネクト、光スイッチ、その他のコンポーネントの開発を可能にする。
通信もシリコンフォトニクスの主要な応用分野です。通信アプリケーションのトレンドは、長距離ネットワークやメトロネットワークなどの高速光通信にシリコンフォトニクスベースのデバイスを展開することである。業界では、WDM技術、光アンプ、コヒレント伝送システムの進歩が見られ、より高いデータレート、より長い伝送距離、ネットワーク性能の向上が可能になっている。
商用セグメントは、予測期間で最速のCAGR 27.5％を記録すると見られている。製造プロセスとパッケージング技術の進歩が、商用セグメントの成長に重要な役割を果たしている。ウェーハスケール製造や3D集積などの製造技術の継続的な改善により、生産量の増加、性能の向上、コスト効率の改善が可能になる。これらの進歩は、シリコンフォトニクスコンポーネントのスケーラビリティと低価格化に貢献し、商用アプリケーションにとってより魅力的なものとなっている。
北米が市場を席巻し、2022年には47.8％と最大の収益シェアを占めたが、これは同地域がシリコンフォトニクス技術を大きく発展させ、採用していることに起因する。この地域のトレンドには、研究開発への多額の投資、学界と産業界のコラボレーション、シリコンフォトニクス大手企業の存在などがある。北米では、データセンター、通信ネットワーク、ハイパフォーマンスコンピューティングシステムにシリコンフォトニクスが導入されている。同地域は引き続きシリコンフォトニクスの技術革新を推進しており、データレートの高速化、エネルギー効率の改善、量子コンピューティングやセンシングなどの先端アプリケーションに注力している。
アジア太平洋地域は、予測期間でCAGR 27.8％と最速を記録すると見られている。中国、日本、韓国などの国々は、シリコンフォトニクス技術とそのアプリケーション開発に多額の投資を行っている。この地域のトレンドには、シリコンフォトニクスのイノベーションを促進するための研究機関の設立、政府のイニシアチブ、コラボレーションが含まれる。また、同地域はシリコンフォトニクスコンポーネントの製造・加工にも力を入れており、コストの最適化と拡張性に貢献している。
主要企業・市場シェア
同市場は競争が激しく、プレーヤー各社はグローバル展開を拡大するため、予測発表、買収、提携などの戦略を実施している。例えば、2021年8月、I-PEX Inc.はTeramount LTDと協業し、データセンターやその他の高速データ通信アプリケーション向けの光着脱式シリコンフォトニクス接続を開発した。この協業は、テラマウントの自己調心光学技術とI-PEXの超精密プラグ＆ホルダーソリューションに基づき、着脱式ファイバー・チップ接続の革新的なソリューションを提供する。
シリコンフォトニクスの主要企業
インテル コーポレーション
シスコシステムズ社
DASフォトニクス
浜松ホトニクス株式会社
IBMコーポレーション
STマイクロエレクトロニクスN.V.
アドトランネットワークス株式会社
フィニサー・コーポレーション
モレックス
メラノックステクノロジーズ（エヌビディア・コーポレーション）
インフィネラ社
2023年5月、SkyWater Technology社はPsiQuantum社と共同で、将来の量子コンピューティングデバイスに採用されるシリコンフォトニックチップを開発した。両社は、米国ミネソタ州にあるSkyWater社の半導体製造施設でチップを製造するために協力しました。この協力は、シリコンフォトニクスを使用して、1,000,000量子ビットを超える、財務的に実現可能なエラー訂正された多目的量子コンピューティングシステムを開発するというPsiQuantum社の目標を前進させます。両社の協業は、この目的を達成するための重要な一歩であり、様々な分野の改良を推進できる量子コンピュータを開発するために、一流企業のスキルを結集するものです。
2022年12月、アルテアエンジニアリング社は、革新的なプラットフォームを開発したXscape社に1000万米ドルを投資すると発表した。Xscapeは、アクセス可能な最高の効率を提供しながら、コンピュータの数多くの側面を持続的に接続するプラットフォームを開発した。Xscapeのユニークなアプローチは、フォトニクスを利用して消費電力と発熱を最小限に抑えると同時に、通信の速度と効率を高めるものです。Altairの投資により、Xscapeはそのプラットフォームをさらに進化させ、最先端のシミュレーション、高性能コンピューティング、人工知能ソフトウェアと統合することで、さまざまな業界の顧客にメリットをもたらしています。
2022年8月、DustPhotonics LtdとMaxLinearは共同で、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）から直接駆動されるレーザーを組み込んだシリコンフォトニクスチップセットを発表し、外部ドライバーチップを不要にしました。MaxLinearのKeystone DSPとDustPhotonicsのCarmelシリコンフォトニクスチップの提携により、データ通信用のコスト効率と低消費電力の光トランシーバの開発が可能になる。この進歩により、消費電力が7W以下の400Gb/秒トランシーバーの設計が可能になります。
2022年3月、グローバルファウンドリーズ社は、ブロードコム社、シスコシステムズ社、エヌビディア社、マーベル社と提携し、業界に革命を起こすことを約束する先進的なシリコンフォトニクス・プラットフォーム、GF Fotonixを発表した。グローバルファウンドリーズ社は大きな市場シェアを持ち、主要顧客と設計契約を結んでいる。同社は、この分野での成長が市場全体の成長を上回ると予測している。GlobalFoundries Inc.と業界大手のCisco Systems, Inc.は、データセンター相互接続、データ通信、コンピューターネットワークアプリケーション向けにカスタマイズされたシリコンフォトニクスソリューションで協業している。
2021年10月、ニューヨーク州政府は、米国製造フォトニクス協会が空軍研究所およびニューヨーク州立大学研究財団と新たに7年間の共同契約を締結したと発表した。この投資は、先進的フォトニクスの開発準備に活用される。この技術は、高性能マイクロエレクトロニクスの開発に不可欠であり、国家の安全にとって不可欠である。
本レポートでは、世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、2017年から2030年までの各サブセグメントにおける最新のアプリケーション動向の分析を提供している。本調査の目的のため、グランドビューリサーチ社は世界のシリコンフォトニクス市場をコンポーネント、製品、用途、地域に基づいて区分しています：
コンポーネントの展望（売上高：百万米ドル、2017年～2030年）
光導波路
光変調器
光検出器
波長分割多重（WDM）フィルタ
レーザー
製品展望（売上高：百万米ドル、2017年～2030年）
トランシーバー
アクティブ光ケーブル
光マルチプレクサ
光減衰器
その他
アプリケーション展望（売上高：百万米ドル、2017年～2030年）
ITおよび電気通信
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
商業
防衛・セキュリティ
その他
地域別展望（売上高：百万米ドル、2017年～2030年）
北米
米国
カナダ
欧州
英国
ドイツ
フランス
アジア太平洋
中国
日本
インド
オーストラリア
韓国
ラテンアメリカ
ブラジル
メキシコ
中東・アフリカ
アラブ首長国連邦（UAE）
サウジアラビア
南アフリカ
【目次】
第1章. 方法論とスコープ
1.1. 市場セグメンテーションとスコープ
1.1.1. コンポーネント
1.1.2. 製品
1.1.3. 用途
1.1.4. 地域範囲
1.1.5. 推定と予測タイムライン
1.2. 調査方法
1.3. 情報調達
1.3.1. 購入データベース
1.3.2. GVR社内データベース
1.3.3. 二次情報源
1.3.4. 一次調査
1.3.5. 一次調査の詳細
1.4. 情報またはデータ分析
1.5. 市場形成と検証
1.6. モデルの詳細
1.7. 二次情報源のリスト
1.8. 一次資料リスト
1.9. 目的
第2章. 要旨
2.1. 市場の展望
2.2. セグメントの展望
2.2.1. コンポーネントの展望
2.2.2. 製品展望
2.2.3. アプリケーション展望
2.2.4. 地域展望
2.3. 競合他社の洞察
第3章 シリコンフォトニクス市場 シリコンフォトニクス市場の変数、動向、スコープ
3.1. 市場の系譜の展望
3.2. アプリケーションのバリューチェーン分析
3.3. 市場ダイナミクス
3.3.1. 市場ドライバー分析
3.3.2. 市場阻害要因分析
3.3.3. 市場機会分析
3.4. シリコンフォトニクス市場分析ツール
3.4.1. アプリケーション分析 – ポーターの分析
3.4.1.1. サプライヤーパワー
3.4.1.2. 買い手の力
3.4.1.3. 代替の脅威
3.4.1.4. 新規参入の脅威
3.4.1.5. 競争上のライバル
3.4.2. PESTEL分析
3.4.2.1. 政治情勢
3.4.2.2. 技術的ランドスケープ
3.4.2.3. 経済情勢
第4章. シリコンフォトニクス市場 コンポーネントの推定とトレンド分析
4.1. シリコンフォトニクス市場 主要なポイント
4.2. シリコンフォトニクス市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
4.3. 光導波路
4.3.1. 光導波路市場の推定と予測、2017～2030年 （百万米ドル）
4.4. 光変調器
4.4.1. 光変調器市場の推定と予測、2017～2030年（百万米ドル）
4.5. 光検出器
4.5.1. 光検出器市場の推定と予測、2017～2030年（百万米ドル）
4.6. 波長分割多重（WDM）フィルター
4.6.1. 波長分割多重（WDM）フィルター市場の2017～2030年の推定と予測 (USD Million)
4.7. レーザー
4.7.1. レーザー市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
第5章 シリコンフォトニクス市場 シリコンフォトニクス市場 製品の推定と動向分析
5.1. シリコンフォトニクス市場 主要なポイント
5.2. シリコンフォトニクス市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
5.3. トランシーバー
5.3.1. トランシーバー市場の推定と予測、2017～2030年 (USD Million)
5.4. アクティブ光ケーブル
5.4.1. アクティブ光ケーブル市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
5.5. 光マルチプレクサ
5.5.1. 光マルチプレクサ市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
5.6. 光減衰器
5.6.1. 光減衰器市場の推定と予測、2017～2030年（百万米ドル）
5.7. その他
5.7.1. その他市場の推定と予測、2017～2030年（百万米ドル）
第6章. シリコンフォトニクス市場 アプリケーションの推定と動向分析
6.1. シリコンフォトニクス市場 主要なポイント
6.2. シリコンフォトニクス市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
6.3. ITと通信
6.3.1. IT&通信市場の推計と予測、2017～2030年 (USD Million)
6.4. 家電
6.4.1. 家電市場の推計と予測、2017～2030年（百万米ドル）
6.5. ヘルスケア＆ライフサイエンス
6.5.1. ヘルスケア＆ライフサイエンス市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
6.6. 商業
6.6.1. 商業用市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
6.7. 防衛と安全保障
6.7.1. 防衛・安全保障市場の推計と予測、2017～2030年（USD Million）
6.8. その他
6.8.1. その他市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
第7章. シリコンフォトニクス市場 地域別推定と動向分析
7.1. 地域別展望
7.2. シリコンフォトニクスの地域別市場 主な収穫
7.3. 北米
7.3.1. 2017～2030年の市場予測（売上高、USD Million）
7.3.2. 米国
7.3.2.1. 市場の推計と予測、2017～2030年 （売上高、USD Million）
7.3.3. カナダ
7.3.3.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.4. 欧州
7.4.1. 英国
7.4.1.1. 市場の推計と予測、2017～2030年 （売上高、USD Million）
7.4.2. ドイツ
7.4.2.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.4.3. フランス
7.4.3.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.5. アジア太平洋
7.5.1. 日本
7.5.1.1. 市場の推定と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.5.2. 中国
7.5.2.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.5.3. インド
7.5.3.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.5.4. オーストラリア
7.5.4.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.5.5. 韓国
7.5.5.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.6. ラテンアメリカ
7.6.1. ブラジル
7.6.1.1. 市場の推計と予測、2017～2030年 （売上高、USD Million）
7.6.2. メキシコ
7.6.2.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.7. 中東・アフリカ
7.7.1. サウジアラビア
7.7.1.1. 市場の予測および予測、2017～2030年 （売上高、USD Million）
7.7.2. 南アフリカ
7.7.2.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
7.7.3. アラブ首長国連邦（UAE）
7.7.3.1. 市場の推計と予測、2017～2030年（売上高、USD Million）
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【本レポートのお問い合わせ先】
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レポートコード：GVR-1-68038-323-2