フォトニック集積回路市場 - 市場シェア分析、市場規模、業界動向、数値データおよび成長率予測レポート（2019年〜2029年） ‐ 電子部品/半導体市場

主なハイライト

• チップが取り付けられると、光導波路、レーザー、変調器、検出器など、フォトニクスのさまざまなコンポーネントがフォトニック集積回路として知られるようになります。フォトニック集積回路は非常に高速で、より高い帯域幅を持ち、従来のICと比較して高いエネルギー効率を有しています。これらの特長は、従来のICに関連するいくつかの基本的な欠点に対処しています。


• フォトニックICの場合、そのような重要なアプリケーションで消費される電力は少なくとも50％削減できます。フォトンでカバーできる周波数は、マイクロエレクトロニクスでカバーされているスペクトルの約1,000〜10,000倍高く、フォトニックICを使用することで、エンドユーザーは従来のICよりもはるかにエネルギー効率の良いはるかに高い周波数を達成できます。

ハイブリッドモノリシックアプローチで製造されたフォトニクスデバイスのこれらの低コストは、データ駆動型エコシステムの結果として毎年指数関数的に増加しており、エンドユーザーのアプリケーションから大きな需要を得ています。

• さらに、いくつかの市場参加者が、PICの積極的な開発を活用するために取り組んでおり、特にデータセンター内でCOVID-19パンデミックへの対応によって増加しているネットワークトラフィックの量に対応するための高度に統合されたフォトニック技術の一環として進めています。

ハイブリッドフォトニックICは非常に効率的で、従来のICの世代と比較して多くの利点がありますが、従来のICで見られる市場浸透のレベルには達していません。

• 監視市場は、COVID-19のような脅威とシナリオとともに成長しています。世界中の多くの公共の場では、高感度のナイトビジョンセンサー、カメラ、およびシステムを可能にする光学およびフォトニックセンサーが展開されており、これらはシリコンベースのデジタル映像技術と半導体光電陰極技術と組み合わされています。

通信およびデータセンターにおける応用の拡大が市場を牽引する

通信ビジネスとデータセンターにおいて、ハイブリッドPICは幅広いアプリケーションを提供します。通信およびデータセンター市場におけるハイブリッドPICの採用が増加している基本的な要因は、既存のICでは対応できないより高い転送速度のニーズです。

• 高容量ネットワークの開発と5Gは、速度の向上にも寄与しています。トランシーバーとパッシブ部品の開発と普及を通じて、PIC技術は通信分野でよく知られる技術として登場しました。無線およびラジオ技術は5Gの開発の焦点となっています。

ただし、フォトニクスと光ファイバーは、新しい世代の基地局への信号の送受信において重要な役割を果たしています。

• さらに、多くの製造業者は、ニーズに応じた低コストのハイブリッドPICハードウェアを開発できる高い革新性から恩恵を受けています。また、クラウドアプリケーションの数が増加しており、データセンター（DC）が処理しなければならないトラフィックが急増しています。

データセンター業界に関するUptime Instituteによる調査によると、ほとんどのオペレーターはDC運営に関連するさまざまな戦略を採用しています。ITワークロードがさまざまなサービスやデータセンターに分散している中で、Uptimeはすべてのワークロードの約3分の1がクラウド、コロケーション、ホスティング、およびソフトウェア・アズ・ア・サービス（SaaS）供給業者に移行したと共有しました。
実際、シスコによると、2022年までにデータセンターの92％のワークロードはクラウドコンピューティングになるとされています。これは、ハイブリッドPICを通じて利用可能なより高度なスイッチングおよびデータ転送デバイスの重要なニーズがあることを示しています。

• さらに、大容量帯域幅への高まる需要と、中小企業によるクラウドサービスの強い採用がCOVID-19の影響で一般的に高まり、データセンターの需要を後押ししました。スイッチデータとトランシーバーデータレートの増加トレンドがPICの採用を促進しています。

北米では、フォトニック集積回路（PIC）に基づく製品の需要は、データセンターやファイバーオプティック通信WANアプリケーションによって促進されています。データを高速で送信する必要が高まっており、クラウドコンピューティングのトラフィックが増加しています。また、フォトニクスのインターネットの急速な導入は、この地域全体でIC産業の繁栄をもたらすと考えられています。
クラウドシーンによると、アメリカ合衆国は世界で最も多くのデータセンターを保有しており、約2,700です。これは、世界の約33%に相当します。

• さらに、サービスプロバイダーは、モバイル、ビデオ、クラウドサービスがビジネスの重要な部分になるにつれて、ネットワーク容量の増大する需要に応える必要があります。特に、企業は光ネットワークをPICに基づいて構築することが期待されており、これは市場の成長にプラスの影響を与える可能性があります。IBMコーポレーション、インテルコーポレーション、シスコシステムズ社を含む国際企業は、地域の学界、ビジネス、政府パートナーと共にPICベースの通信課題へのソリューションに取り組んでいます。

公共プライベートのパートナーシップは、アメリカ合衆国のアメリカ製造統合フォトニクス研究所（AIM Photonics、ロチェスター、ニューヨーク）やカナダのフォトニック産業コンソーシアムフロリダフォトニクスクラスター、オンタリオフォトニクス産業ネットワークなどの小規模企業向けの国家研究コンソーシアムを形成しました。
データレートと帯域幅の要求が増加する中、企業はPICへの移行を推進し始めています。電気や電子の代わりに光やフォトンで動作するPICは、より高い帯域幅と効率を提供できるため、将来のアプリケーションに適しています。PICは、量子コンピュータのような技術を改善する新しい方法を見つけています。

• 2022年12月に、OpenLightはグローバルデータセンター相互接続業界を進展させるために800 G DR8フォトニック集積回路を発表しました。OpenLightは、Tower Semiconductorが提供する統合レーザーを用いたオープンシリコンフォトニクスファウンドリプラットフォームを利用して、これらのウェーハを製造・テストしました。

• 1 イントロダクション

  • 1.1 調査の前提条件と市場の定義

  • 1.2 本調査の範囲

• 2 調査手法

• 3 エグゼクティブサマリー

• 4 市場についての洞察

  • 4.1 市場概要

  • 4.2 業界魅力度 - ポーターのファイブフォース分析

    • 4.2.1 サプライヤーの交渉力

    • 4.2.2 消費者の交渉力

    • 4.2.3 新規参入の脅威

    • 4.2.4 競合・競争状況の激しさ

    • 4.2.5 代替品の脅威

  • 4.3 主要マクロ経済要因が市場に与える影響の評価

• 5 市場ダイナミクス

  • 5.1 市場の促進要因

    • 5.1.1 通信・データセンターでの用途が広がる

    • 5.1.2 PICを小型化するための投資と研究

  • 5.2 市場の課題

    • 5.2.1 従来型ICの需要継続

    • 5.2.2 光ネットワークのキャパシティ・クランチ

• 6 市場セグメンテーション

  • 6.1 原材料の種類別

    • 6.1.1 III-V材料

    • 6.1.2 ニオブ酸リチウム

    • 6.1.3 シリカ・オン・シリコン

    • 6.1.4 その他原料

  • 6.2 統合プロセス別

    • 6.2.1 ハイブリッド

    • 6.2.2 モノリシック

  • 6.3 用途別

    • 6.3.1 通信

    • 6.3.2 バイオメディカル

    • 6.3.3 データセンター

    • 6.3.4 その他のアプリケーション（光センサー（LiDAR）、メトロロジー）

  • 6.4 地域別

    • 6.4.1 北米

    • 6.4.2 ヨーロッパ

    • 6.4.3 アジア太平洋

    • 6.4.4 その他の地域

• 7 競合情勢

  • 7.1 企業プロファイル

    • 7.1.1 NeoPhotonics Corporation

    • 7.1.2 POET Technologies

    • 7.1.3 II-VI Incorporated

    • 7.1.4 Infinera Corporation

    • 7.1.5 Intel Corporation

    • 7.1.6 Cisco Systems Inc

    • 7.1.7 Source Photonics Inc

    • 7.1.8 Lumentum Holdings

    • 7.1.9 Caliopa (Huawei Technologies Co. Ltd)

    • 7.1.10 Effect Photonics

    • 7.1.11 Colorchip Ltd

• 8 投資分析

• 9 市場の展望