シリコンフォトニクス：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2026年～2031年）
Silicon Photonics - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2026 - 2031)
- 発行日
- ページ情報
- 英文 121 Pages
- 納期
- 2～3営業日
- 商品コード
- 2097141
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Mordor Intelligenceによると、シリコンフォトニクス市場の規模は、2025年の28億3,000万米ドル、2026年の39億6,000万米ドルから、2031年までに131億8,000万米ドルへと拡大し、2026年から2031年までの年間平均成長率（CAGR）は27.19％になると予測されています。
本レポートは、製品別（光スイッチなど）、コンポーネント別（能動素子、受動素子）、ウエハーサイズ別（300 mm、200 mmなど）、データレート別（200 Gbps、400 Gbpsなど）、用途（通信、量子コンピューティングなど）、エンドユーザー（ハイパースケール・クラウドプロバイダー、通信事業者など）、および地域ごとに分類されています。市場予測は金額（米ドル）ベースで提示されています。
世界のシリコンフォトニクス市場の動向と洞察
ハイパースケールデータセンターにおけるエネルギー効率に優れたコパッケージドオプティクスの採用
現在、フォトニックダイはスイッチ用シリコンにボンディングされており、これにより、プラグイン式光モジュールに伴う熱的なデメリットが解消され、貴重なフェースプレートのスペースが確保されています。Marvell社の51.2 Tbpsプラットフォームは、レーンあたり200 Gbpsを実現するマイクロリング変調器を採用しており、スイッチの消費電力を約30％低減しています。NVIDIAとTSMCは、高度なインターポーザーを使用してGPUチプレット間で光信号をルーティングし、224 Gbpsという電気的帯域幅の限界を克服しています。Fabrinetは、コパッケージド・オプティクスに対する需要の急増に対応するため、光モジュールの生産能力を1億3,250万米ドル分拡大しました。Optical Internetworking Forumがガイダンス案を公表したもの、各ハイパースケーラーは独自のフォームファクタを追求し続けており、その結果、供給が細分化され、ベンダーの認定プロセスが複雑化しています。
低消費電力光インターコネクトを推進する炭素排出削減義務
2024年のデータセンターの電力消費量が460 TWhに達する中、世界各国の規制当局は電力使用制限を強化しています。シリコンフォトニクスは相互接続のエネルギー消費を削減し、より高密度なラック構成や、より高い吸気温度を実現します。国際エネルギー機関（IEA）は、光技術へのアップグレードが行われない場合、2030年までに電力需要が2倍になる可能性があると警告しています。Omdiaは、2030年までにAIを中心とした設備投資が5,450億米ドルに達すると予測しており、その大部分はエネルギー効率の高いリンクに充てられる見込みです。フォトニックチップの製造はエネルギー集約的ですが、ライフサイクル分析では、ハイパースケール展開において銅配線よりも光技術の方が依然として有利であるとされています。
70°Cを超えるシリコン基板における熱予算の制約
リング共振器は1℃あたり0.1 nmのドリフトを生じるため、閉ループ式ヒーターが必要となり、モジュールの消費電力が増加します。自動車の周囲温度はしばしば85℃を超えるため、高コストな冷却対策や定格低減が求められます。データセンターでは液体循環システムによって対策を講じていますが、インフラの追加によりTCO（総所有コスト）が膨らんでしまいます。研究者たちは、熱光学係数を低減する可能性を秘めた炭化ケイ素や窒化アルミニウムの基板を模索していますが、商業的な普及にはまだ数年を要する見込みです。
セグメント分析
トランシーバーは、400Gおよび800G光モジュールのハイパースケール導入に後押しされ、2025年にはシリコンフォトニクス市場の47.64％を占め、最大のシェアを占めました。センサーはシェアは小さいもの、FMCW LiDARや屈折率バイオセンシングのおかげで、28.74％という最も高いCAGRで推移する見込みです。多くのスイッチベンダーがオンボードレーザーに注目しており、一部のスタンドアロン型トランシーバーの出荷量がASICパッケージに移行する可能性が示唆されています。アクティブ光ケーブルは、かさばる銅線を受け入れられないAIクラスターに対応していますが、光スイッチは依然として制御プレーンの複雑さによって制約を受けています。
バイオセンシングや自動車用途の台頭は、通信分野を超えたフォトニクス業界全体の多角化を示しています。オーロラ社のFMCW LiDARは、300 mの距離でセンチメートルレベルの精度を実現しており、この成果はウエハースケールのシリコンフォトニクス集積技術に支えられています。製薬分野では、共鳴シフトセンサーが蛍光色素を使用せずにハイスループットアッセイを高速化し、チップサプライヤーに新たなライセンシング収入の機会をもたらしています。DARPAのPIPESプログラムは、全光パケットスイッチングに資金を提供しており、将来的には光ルーターが電気ファブリックに革新をもたらす可能性があることを示唆しています。
2025年時点で、アクティブデバイスはシリコンフォトニクス市場シェアの58.91％を占めており、CAGR27.56％で拡大すると予測されています。シリコンの間接バンドギャップによりIII-V族増幅層のボンディングが必要となるため、レーザーは依然として最もコストのかかる部品となっています。最近の実験では、シリコン上にモノリシックに成長させた量子ドットレーザーが実証されました。これは、商用化されれば部品コストを大幅に削減できる画期的な進歩です。PAM4を使用することで、変調器の帯域幅はレーンあたり200 Gbpsに達しており、今後登場する1.6 Tbpsのプラグイン型デバイスの実現を可能にしています。
受動部品は不可欠ではありますが、その成長ペースは緩やかになっています。その歩留まりは、導波路の粗さや位置合わせの許容誤差に左右され、たった1つの欠陥でもダイの性能を損なう恐れがあります。OIFによるグレーティングカプラー仕様の標準化提案は、反復サイクルを短縮する可能性があります。GPUベンダーによるコパッケージド・オプティクスの採用が進むにつれ、レーザーの取り付け工程はモジュールメーカーからOSATプロバイダーへと移行しており、サプライチェーンの構造を事実上再構築しつつあります。
地域別分析
北米は2025年に42.76％のシェアを占め、CHIPS法による資金援助や、インテル、シスコ、ブロードコムといった垂直統合型大手企業の存在に支えられています。ハイパースケール顧客への現地アクセスにより、迅速な共同設計サイクルが可能となる一方、DARPAの助成金はフォトニック・パケット・スイッチングの研究開発を後押ししています。人件費の高さや許可取得プロセスの長期化によりファブ建設が遅れる可能性はあるもの、財政的インセンティブは企業の財務的負担を軽減することで、この課題を大幅に緩和しています。こうしたインセンティブには、税制優遇措置、助成金、補助金などが含まれることが多く、高い運営費や規制上の遅延に伴う課題を相殺するのに役立っています。
アジア太平洋地域は、2031年までに28.11％という最も高いCAGRで推移する見込みです。TSMCの先進的なパッケージング技術により、フォトニクス、ロジック、メモリを含むチプレットを単一の基板上に共存させることが可能となり、相互接続時の消費電力を削減しています。中国の「中国製造2025」計画では、ファブ建設に数十億を割り当て、供給の現地化と輸出規制リスクの軽減を目指しています。日本の光学技術のノウハウや、韓国における5Gの展開も、需要を下支えしています。しかし、地政学的な摩擦が、国境を越えた設備の流通や知的財産（IP）のライセンシングを脅かしています。
欧州は430億ユーロ規模の「EUチップ法」の恩恵を受けていますが、加盟国間の分断が規模の拡大を妨げています。ドイツのフラウンホーファー研究所は自動車向けLiDARの統合を主導しており、フランスのCEA-Letiはファウンダリと提携してパイロットラインを構築しています。自動車業界のカーボン規制やデータ主権に関する規則が、エネルギー効率の高いフォトニクス技術への需要を生み出していますが、エネルギーコストや人件費の高騰が製造競争力を損なっています。中東・アフリカおよび南米は、主に400Gへのアップグレードを進める通信バックボーン分野において、依然として早期導入地域となっています。
その他の特典：
- エクセル形式の市場予測（ME）シート
- 3ヶ月間のアナリストによるサポート
よくあるご質問
目次
第1章 イントロダクション
- 調査の前提条件と市場の定義
- 調査範囲
第2章 調査手法
第3章 エグゼクティブサマリー
第4章 市場情勢
- 市場概要
- 市場促進要因
- ハイパースケールデータセンターにおける高効率コパッケージド光デバイスの導入
- 低消費電力光インターコネクトを推進する炭素排出削減義務
- 5Gフロントホール／バックホールのアップグレードが400/800Gモジュールの需要を後押ししています
- FMCWシリコンフォトニクスを活用した自動車向けレベル3 LiDARプログラム
- 量子技術およびセキュアフォトニクスへの防衛予算
- 政府の半導体奨励策によりフォトニクス製造拠点が拡大しています
- 市場抑制要因
- 70°Cを超えるシリコン基板における熱予算の制約
- パッケージングの標準化が進んでいないことがNREコストを押し上げている
- 1.55µmを超える波長域におけるInPおよびポリマーフォトニクスからの競合
- 300 mmフォトニックファウンダリの生産能力の不足により、リードタイムが長期化しています
- 業界バリューチェーン分析
- 規制展望
- 技術展望
- マクロ経済要因が市場に与える影響
- ポーターのファイブフォース分析
第5章 市場規模と成長予測
- 製品別
- 光トランシーバー
- オプティカルスイッチ
- アクティブ光ケーブル（AOC）
- シリコンフォトニクスセンサー
- ウエハーレベル・テスト・システム
- マルチプレクサ／デマルチプレクサ
- 減衰器および変調器
- その他の製品
- コンポーネント別
- 能動部品
- レーザー
- 変調器
- 光検出器
- 受動部品
- 導波管
- フィルター
- カプラー
- その他の受動部品
- 能動部品
- ウエハーサイズ別
- 300 mm
- 200 mm
- 150 mm以下
- データレート別
- 100 Gbps超
- 200 Gbps
- 400 Gbps
- 800 Gbps800 Gbps
- 1.6 Tbps超
- 用途別
- データセンターおよびハイパフォーマンス・コンピューティング
- 電気通信
- 自動車および自動運転車
- AR/VRおよび民生用電子機器
- ヘルスケア・ライフサイエンス
- 防衛・航空宇宙
- 量子コンピューティング
- その他の用途
- エンドユーザー別
- ハイパースケール・クラウド・プロバイダー
- 通信事業者
- 自動車メーカーおよびティア1サプライヤー
- 医療機器メーカー
- 政府・防衛機関
- 研究・学術機関
- 地域別
- 北米
- 米国
- カナダ
- メキシコ
- 欧州
- ドイツ
- 英国
- フランス
- イタリア
- その他の欧州諸国
- アジア太平洋
- 中国
- 日本
- インド
- 韓国
- オーストラリア
- その他のアジア太平洋諸国
- 中東・アフリカ
- 中東
- サウジアラビア
- アラブ首長国連邦
- その他の中東諸国
- アフリカ
- 南アフリカ
- エジプト
- その他のアフリカ諸国
- 中東
- 南米
- ブラジル
- アルゼンチン
- その他の南米諸国
- 北米
第6章 競合情勢
- 市場集中度
- 戦略的動向
- 市場シェア分析
- 企業プロファイル
- Intel Corporation
- Cisco Systems Inc.
- Broadcom Inc.
- Lumentum Holdings Inc.
- Juniper Networks Inc.
- GlobalFoundries Inc.
- Sicoya GmbH
- Molex LLC
- Marvell Technology Inc.
- MACOM Technology Solutions
- Coherent Corp.
- Hamamatsu Photonics K.K.
- Ayar Labs Inc.
- NeoPhotonics Corp.
- IBM Corporation
- Hewlett Packard Enterprise Company
- Coherent Corp.
- Rockley Photonics
- Infinera Corporation
- Smart Photonics
- DustPhotonics Inc.
- PsiQuantum, Corp.
- POET Technologies
- Tower Semiconductor Ltd.
第7章 市場機会と将来の展望
- 発行日
- 発行
- Mordor Intelligence
- ページ情報
- 英文 121 Pages
- 納期
- 2～3営業日
