市場調査レポート
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1530877
半導体の世界市場予測(~2030年):材料タイプ、コンポーネント、用途、地域別の分析Semiconductors Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Material Type, Component, Application and By Geography |
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半導体の世界市場予測(~2030年):材料タイプ、コンポーネント、用途、地域別の分析 |
出版日: 2024年08月01日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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世界の半導体の市場規模は、2024年に7,158億9,000万米ドルを占め、予測期間中にCAGR17.1%で成長し、2030年には1兆8,458億2,000万米ドルに達すると予測されています。 半導体は、導体(金属など)と絶縁体(ガラスなど)の中間の電気伝導性を持つ材料です。
半導体は現代のエレクトロニクスの基本であり、トランジスタ、ダイオード、集積回路といったデバイスの骨格を形成しています。この選択性は、電流を制御・操作する上で極めて重要であり、電子スイッチやアンプを作る上で不可欠です。この特性は、電子(または正孔:電子が存在しうる空孔)の流れを正確に制御できる電子部品の設計に利用されています。
エリクソンによると、5Gの契約数は2022年第1四半期に7,000万件増加し、約6億2,000万件に達しました。
エネルギー効率と持続可能性の重視の高まり
半導体業界は、エネルギー効率と持続可能性の重視の高まりによって大きな進化を遂げています。環境への影響に対する世界の意識が高まるにつれて、技術を含むすべての分野でエネルギー消費とカーボンフットプリントの削減への注目が高まっています。電子機器の重要部品である半導体は、この持続可能性へのシフトにおいて極めて重要な役割を果たしています。半導体の材料と設計の進歩は、性能を犠牲にすることなく消費電力を削減する、よりエネルギー効率の高いチップにつながっています。
コスト圧力
コスト圧力は半導体産業を著しく妨げています。こうした圧力は、材料費の高騰、高価な製造工程を必要とする先端技術への需要の増加、サプライチェーンに影響を及ぼす地政学的緊張など、さまざまな要因から生じています。半導体メーカーは、自動車、家電、通信などの分野で高まる電子機器需要に応えようと努力していますが、研究開発、生産設備、原材料の高騰に直面しています。
クラウド・コンピューティング・サービスとデータセンターの成長
クラウド・コンピューティングは、膨大な処理能力、メモリ、ストレージ容量を必要とするデータセンターに大きく依存しており、先端半導体技術の需要を牽引しています。これらの技術には、複雑な計算タスクを効率的に処理するように設計された高性能プロセッサ、メモリチップ、特殊なハードウェアアクセラレータが含まれます。さらに、仮想化、人工知能(AI)、機械学習(ML)の動向は、この需要をさらに増幅させています。AIやMLのアルゴリズムには、大規模なデータセットをリアルタイムで処理・分析するための強力なGPUや専用チップが必要であり、これは自律走行車から自然言語処理まで幅広い用途に不可欠です。
知的財産の保護
半導体産業における知的財産(IP)保護は諸刃の剣です。イノベーションを保護し、クリエイターが発明から利益を得られるようにすることで研究開発投資を促進する一方で、大きな課題も抱えています。半導体企業はしばしば特許をめぐる長期にわたる法廷闘争に直面し、技術革新を阻み、技術進歩を妨げる可能性があります。半導体技術は複雑で幅広いため、些細な技術革新であっても特許係争の対象となる可能性があり、企業は多数の知的財産権に関するクレームを処理しなければならない断片的な状況に陥っています。
COVID-19の流行は半導体業界に大きな影響を与えました。当初、世界のサプライチェーンの混乱により、重要な部品や材料が不足し、自動車や電子機器など、半導体に依存しているさまざまな分野の生産に支障をきたしました。ロックダウンや規制も製造業務や物流に影響を及ぼし、チップの生産や流通に遅れが生じました。しかし、パンデミック時の消費者行動の変化は、ノートパソコン、タブレット端末、ゲーム機などの電子機器への需要を増加させ、需給ギャップを悪化させました。
予測期間中はガリウムヒ素セグメントが最大になる見込み
予測期間中、ガリウムヒ素セグメントが最大となる見込みです。ガリウムヒ素(GaAs)は化合物半導体で、シリコンに比べて優れた電子特性を持つことから、特に高周波・高出力用途で脚光を浴びています。シリコンよりも高い電子移動度と低い雑音指数を示し、高周波(RF)、マイクロ波、ミリ波デバイスでの使用に最適です。半導体デバイスでは、GaAsは電界効果トランジスタ(FET)、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)、集積回路(IC)の製造に使用され、シリコンベースの同等品で達成可能な周波数を超える周波数で動作します。
予測期間中、ディスクリートパワーデバイスセグメントのCAGRが最も高くなると予想される
ディスクリートパワーデバイスセグメントは、予測期間中に最も高いCAGRが見込まれます。ダイオード、トランジスタ、サイリスタなどのコンポーネントを含むディスクリートパワーデバイスは、電子回路内の電力の流れを管理し、電気エネルギーを効率的に変換・制御する上で重要な役割を果たしています。ディスクリートパワーデバイスの最近の進歩は、スイッチング速度、電力処理能力、エネルギー効率などの性能指標の改善に重点を置いています。炭化ケイ素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)のようなワイドバンドギャップ材料の開発などの技術革新により、これらのデバイスはエネルギー損失を最小限に抑えながら、より高い周波数と温度で動作することが可能になりました。
予測期間中、北米が市場で最大のシェアを占めました。スマートフォンは、プロセッサ、メモリチップ、センサ、ディスプレイドライバーなどの半導体部品に大きく依存しており、これらすべてがこの地域の機能と性能に不可欠です。より高度なスマートフォンに対する消費者の需要が高まるにつれて、地域全体でこれらのデバイスに電力を供給するためのより高度な半導体技術の必要性も高まっています。大手ハイテク企業や半導体メーカーの本拠地である北米は、生産、技術革新、半導体製造施設への投資の増加を通じて、この動向から利益を得ています。
欧州は予測期間中、収益性の高い成長を維持すると予測されます。消費者も企業もデジタル通信、ストリーミングサービス、クラウドコンピューティングへの依存度が高まるにつれて、この地域全体で先端半導体部品のニーズが急増しています。マイクロプロセッサー、メモリーチップ、高速データコンバーターなどのこれらのコンポーネントは、地域全体でより高速なデータ伝送と処理能力を実現するために不可欠です。さらに、5Gネットワークやモノのインターネット(IoT)デバイスのような技術の台頭がこの需要をさらに増幅しており、地域全体でデータスループットの増加に対応し信頼性を維持できる半導体ソリューションが必要とされています。
According to Stratistics MRC, the Global Semiconductors Market is accounted for $715.89 billion in 2024 and is expected to reach $1,845.82 billion by 2030 growing at a CAGR of 17.1% during the forecast period. Semiconductors are materials that have electrical conductivity between that of conductors (like metals) and insulators (like glass). They are fundamental to modern electronics, forming the backbone of devices like transistors, diodes, and integrated circuits. This selectivity is crucial for controlling and manipulating electrical currents, which is essential for creating electronic switches and amplifiers. This property is exploited in the design of electronic components where the flow of electrons (or holes, which are vacancies where electrons could exist) can be precisely regulated.
According to Ericsson, the number of 5G subscriptions increased by 70 million during the first quarter of 2022, reaching about 620 million.
Increasing emphasis on energy efficiency and sustainability
The semiconductor industry is experiencing a significant evolution driven by increased emphasis on energy efficiency and sustainability. As global awareness of environmental impacts grows, there is a heightened focus on reducing energy consumption and carbon footprints across all sectors, including technology. Semiconductors, crucial components in electronic devices, play a pivotal role in this shift toward sustainability. Advancements in semiconductor materials and designs are leading to more energy-efficient chips that consume less power without compromising performance.
Cost pressures
Cost pressures are significantly impeding the semiconductor industry. These pressures arise from various factors, including rising material costs, increased demand for advanced technologies requiring expensive manufacturing processes, and geopolitical tensions affecting supply chains. As semiconductor manufacturers strive to meet the escalating demand for electronics in sectors like automotive, consumer electronics, and telecommunications, they face mounting expenses in research and development, production facilities and raw materials.
Growth in cloud computing services and data centers
Cloud computing relies heavily on data centers that require vast amounts of processing power, memory, and storage capacity, driving the demand for advanced semiconductor technologies. These technologies include high-performance processors, memory chips, and specialized hardware accelerators designed to handle complex computational tasks efficiently. Moreover, the trend towards virtualization, artificial intelligence (AI), and machine learning (ML) further amplifies this demand. AI and ML algorithms require powerful GPUs and specialized chips to process and analyze large datasets in real-time, which are essential for applications ranging from autonomous vehicles to natural language processing.
Intellectual property protection
Intellectual property (IP) protection in the semiconductor industry is a double-edged sword. While it safeguards innovations and encourages research and development investments by ensuring creators can profit from their inventions, it also poses significant challenges. Semiconductor companies often face prolonged legal battles over patents, which can stifle innovation and hinder technological progress. The complexity and breadth of semiconductor technologies mean that even minor innovations can be subject to patent disputes, leading to a fragmented landscape where companies must navigate numerous IP claims.
The Covid-19 pandemic significantly impacted the semiconductor industry. Initially, disruptions in global supply chains led to shortages of critical components and materials, hampering production across various sectors reliant on semiconductors, such as automotive and electronics. Lockdowns and restrictions also affected manufacturing operations and logistics, causing delays in chip production and distribution. However, shifts in consumer behavior during the pandemic increased demand for electronics, including laptops, tablets, and gaming consoles, exacerbating the supply-demand gap.
The Gallium Arsenide segment is expected to be the largest during the forecast period
Gallium Arsenide segment is expected to be the largest during the forecast period. Gallium arsenide (GaAs) is a compound semiconductor that has gained prominence for its superior electronic properties compared to silicon, particularly in high-frequency and high-power applications. It exhibits a higher electron mobility and lower noise figure than silicon, making it ideal for use in radio frequency (RF), microwave, and millimeter-wave devices. In semiconductor devices, GaAs is used to manufacture field-effect transistors (FETs), heterojunction bipolar transistors (HBTs), and integrated circuits (ICs) that operate at frequencies exceeding those achievable with silicon-based counterparts.
The Discrete Power Devices segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Discrete Power Devices segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. Discrete Power Devices, which include components like diodes, transistors, and thyristors, play a crucial role in managing power flow within electronic circuits, converting and controlling electrical energy efficiently. Recent advancements in discrete power devices have focused on improving performance metrics such as switching speed, power handling capabilities and energy efficiency. Technological innovations, such as the development of wide-bandgap materials like silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN), have enabled these devices to operate at higher frequencies and temperatures while minimizing energy losses.
North America region commanded the largest share of the market over the extrapolated period. Smartphones rely heavily on semiconductor components such as processors, memory chips, sensors and display drivers, all of which are essential for their functionality and performance across the region. As consumer demand for more advanced smartphones grows, so does the need for more sophisticated semiconductor technologies to power these devices throughout the region. North America, home to major tech giants and semiconductor manufacturers, benefits from this trend through increased production, innovation, and investment in semiconductor manufacturing facilities.
Europe region is projected to hold profitable growth during the forecast period. As consumers and businesses alike rely more on digital communication, streaming services and cloud computing, there is a burgeoning need for advanced semiconductor components across the region. These components, such as microprocessors, memory chips, and high-speed data converters, are crucial for enabling faster data transmission and processing capabilities across the region. Moreover, the rise of technologies like 5G networks and Internet of Things (IoT) devices further amplifies this demand, necessitating semiconductor solutions that can handle increased data throughput and maintain reliability across the region.
Key players in the market
Some of the key players in Semiconductors market include Analog Devices, Inc, Broadcom Inc, Infineon Technologies, Intel Corporation, Kyocera Corporation, Marvell Technology Group, NXP Semiconductors, Powertech Technology Inc, Renesas Electronics Corporation, Screen Holdings Co. Ltd, Sony Semiconductor Solutions Corporation and United Microelectronics Corporation.
In March 2023, Envision Energy, an Envision Group subsidiary providing the world's leading green technology, announced that it has started adopting Analog Devices, Inc. (Micro Electromechanical Systems) MEMS sensor technology in its new generation of smart wind turbines.
In March 2023, Samsung Electronics Co., Ltd., the global leader in innovative memory technology, and NAVER Corporation, a leading internet company, collaborated to develop hyper-scale semiconductor solutions for Artificial Intelligence (AI) Models.
In February 2023, Qualcomm Technologies Inc. and NEC Corporation announced the continuation of the cooperation to promote the commercialization of next-generation networks with their latest 5G vDU powered with the X100 5G Accelerator card.
In December 2022, Global Chip Manufacturer Qualcomm Technologies introduced its WiFi-7 capable chipsets as a part of its new immersive home platform that supports high-speed connections.