フォトニックIC市場 分析

フォトニックIC市場 規模と見通し 2025 to 2032

フォトニックICの世界市場は、2025年に183.1億米ドルと推定され、2032年には220.5億米ドルに達すると予測され、2025年から2032年までの年平均成長率（CAGR）は20.4%である。

フォトニックIC世界市場の要点：

• 光レーザセグメントが市場をリードし、2025年には推定シェア32.5%を占める見込み。
• アプリケーションでは、光通信セグメントが2025年に47.89％のシェアで優位を占めると予測されている。
• ハイブリッド集積分野は、2025年に43.26％のシェアで市場をリードすると推定されている。
• 北米は、2025年に37.9％のシェアで市場をリードすると予測されている。一方、アジア太平洋地域は、同年に29.83％の推定シェアを持ち、予測期間で最も速い成長を示すと予測されている。

市場の概要

世界のフォトニックIC市場は、予測期間中に大きな成長が見込まれる。フォトニック集積回路は、コスト効率に優れ、コンパクトで高性能なソリューションを可能にすることで、光通信システムに革命を起こす態勢を整えている。フォトニック設計の大幅な進歩が、機能性を向上させたより複雑なフォトニックICの開発を後押ししている。5G対応インフラを開発するために大手通信事業者が光技術への投資を続けていることも、市場の強気な見通しを示している。帯域幅需要の高まりと相まって高速データ伝送のニーズが高まっており、IT&通信、ヘルスケア、産業オートメーション、民生用電子機器など、さまざまな最終用途産業でフォトニックICの導入が拡大している。

セグメント別インサイト

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コンポーネントインサイト - 光コネクティビティが光レーザセグメントの成長を牽引

コンポーネントでは、光レーザセグメントは、データ通信と光コネクティビティ需要の急激な増加により、2025年に市場で最高シェア32.5％に寄与すると見られている。光レーザは、地下や頭上に敷設されたガラスやプラスチックファイバを通してデジタルデータを伝送する媒体として機能するコヒーレント光を生成するため、光ファイバネットワークで重要な役割を果たす。インターネットトラフィックの驚異的な増加、5Gの展開、モノのインターネット(IoT)の拡大、クラウドサービスの利用増加により、長距離の高速データ伝送の必要性が高まっている。これは、光ファイバケーブル上で確実に光信号を放射できるレーザの需要を大幅に増大させている。さらに、データセンターや通信ネットワークで光信号のシームレスな送受信を可能にするため、フォトニックICへのレーザーの集積化が進んでいる。レーザーを他のフォトニックコンポーネントとコンパクトに統合することで、帯域幅を必要とするアプリケーションのためのコスト効率と拡張性の高いソリューションが可能になります。

原材料の洞察 - 大規模フォトニック集積に適した材料としてシリコンが台頭

原材料では、シリコンは大規模フォトニック集積に適した特性を持っているため、2025年の市場シェアは38.1%と最も高くなると予想されている。シリコンは、近赤外領域で低伝搬損失を示し、マイクロプロセッサで広く使用されているため、製造インフラが発達している。このため、エレクトロニクスとフォトニクスの間に設計と製造の共通性がある。小型で強力、かつ信頼性の高いフォトニックICに対する急激な需要に応えるため、大規模なシリコンフォトニクスファウンドリーが出現している。また、シリコンベースのフォトニックコンポーネントはCMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor：相補型金属-酸化膜-半導体）プロセスと完全に互換性があり、単一のシリコンチップ上に電子層とフォトニック層をモノリシックに集積することができる。これにより、データセンターの相互接続、アクティブ光ケーブル、オプトエレクトロニクスモジュールなどのアプリケーションのサイズ、インターフェースの複雑さ、製造コストの削減が容易になります。シリコン材料の豊富な入手可能性と低コストは、大量生産環境における他の基板材料に対する魅力をさらに高めている。

集積タイプの洞察 - ハイブリッド集積が5G以降の洗練されたフォトニックICを強化

集積タイプ別では、ハイブリッド集積が複雑な5Gやマルチプロトコル通信ソリューションの設計柔軟性と機能性を最大化するため、2025年の市場シェアは43.26%と最も高くなると予想される。ハイブリッド集積では、別々の材料プラットフォームで製造されたアクティブとパッシブのフォトニックコンポーネントを組み合わせ、フリップチップ技術またはダイレクトボンディング技術を使って集積する。これにより、レーザー、変調器、検出器などの特定のフォトニック素子に最適な異種基板技術を使用することができる。また、性能、消費電力、コストのトレードオフを考慮してフォトニック回路を最適化することも可能です。電子ICとヘテロジニアス・フォトニック・ダイの両方を統合した洗練されたモジュールは、100G/400G DWDMトランシーバー、PAM-4 I/Oインターフェース、アクティブ光ファイバーケーブル、次世代マルチチップモジュール（MCM）などで幅広く使用されています。ハイブリッド集積は、特に5Gネットワークの広い温度範囲と信頼性要件で動作するモジュールに対して、モノリシックな代替品よりもシステムレベルの性能を高める余地を提供する。ハイブリッド・アセンブリで使用される高度なパッケージング技術により、フォーム・ファクターはさらに縮小され、制約の多いエッジ・ネットワークでの展開に適したアプローチとなる。

地域別の洞察

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北米フォトニックIC市場動向

北米は、研究開発活動に対する政府の強力な資金援助により、2025年には37.9%のシェアでフォトニックIC市場を支配すると予想されている。このため、技術革新が促進され、同地域の大手技術プレーヤーが誘致されている。確立された半導体企業の存在と光ファイバーネットワークインフラも北米の主導的地位に貢献している。

アジア太平洋地域のフォトニックIC市場動向

一方、アジア太平洋地域は29.83%のシェアを占め、発展途上国全体での高速5Gと通信ネットワークの実装が牽引し、最速の成長を示すと予測されている。中国、日本、韓国が、オプトエレクトロニクスと通信の国内技術力を構築するために大規模な投資を行っていることが需要を後押ししている。さらに、コスト競争力により、アジア太平洋地域は魅力的な製造拠点となっている。

主要国のフォトニックIC市場展望

米国のフォトニックIC市場動向

米国のフォトニックIC市場は、早期の技術導入、強力な研究エコシステム、活発な新興企業環境などのメリットを享受している。インテル、IBM、シスコなどの企業がイノベーションをリードし、シリコンフォトニクス、光ネットワーキング、AI主導のフォトニックコンピューティングに投資している。大手半導体工場の存在、学界との提携、先端チップ製造に対する政府の支援（CHIPS法など）が市場の成長をさらに強化している。

中国フォトニックIC市場の動向

中国のフォトニックIC市場は、同国のデジタル変革と通信ブームを後押しするために急速に拡大している。Made in China 2025」イニシアチブの下、政府は半導体自給自足に多額の投資を行っており、特にAI、5G、データセンター向けのフォトニック集積に力を入れている。光ネットワーキングとシリコンフォトニクスへの国の支援による投資は、国内企業をグローバル競争へと押し上げている。

日本のフォトニックIC市場動向

日本は、光通信部品と精密フォトニクス製造において長年にわたってリーダーシップを発揮してきた。エレクトロニクスと半導体製造の専門知識を持つ日本は、次世代相互接続、高速光ネットワーキング、シリコンフォトニクスを利用したコンピューティングの機会を捉えるのに有利な立場にある。富士通のような日本企業も、フォトニックセンサー、レーザー、光ファイバー部品（電気通信用、バイオメディカル用）で業界をリードしている。

インドフォトニックIC市場の動向

インドフォトニックIC市場は、高速コネクティビティ、データセンター、AI駆動コンピューティングに対する需要の高まりによって勢いを増している。Make in India」やSemiconductor Missionのような政府のイニシアチブは、シリコンフォトニクスや光ネットワーキングへの投資を増やし、国内のチップ製造を促進している。Tata Elxsi、Sterlite Technologies、Saankhya Labsといった地元企業は、5G、ブロードバンド、衛星通信向けのフォトニックソリューションを積極的に開発している。さらに、IITやIIScバンガロールなどの研究機関が、フォトニックインテグレーションにおけるイノベーションを推進している。

市場集中と競争環境

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主な展開

• 2024年6月、通信・技術企業のノキアとフォトニックIC市場の主要プレーヤーであるインフィネラ・コーポレーションが、ノキアによるインフィネラ・コーポレーションの買収に関する最終合意を宣言した。
• 2024年3月、光伝送装置のプロバイダーであるInfinera社が、モノリシックInPフォトニック集積回路技術を利用した高速イントラデータセンターオプティクスのICE-Dを発表

世界のフォトニックIC市場プレーヤーがとるべき上位戦略

既存プレーヤー：既存プレーヤーは、イノベーションを推進するために研究開発に力を入れている。Intelのような企業は、より高い帯域幅、低消費電力、拡張機能を備えた次世代フォトニックチップを開発するために、毎年130億米ドル以上を研究開発に投資している。戦略的パートナーシップも重要である。インテルはシスコのような通信大手と提携し、フォトニックソリューションをネットワーク機器に統合している。これは、市場リーダーとしてのインテルの地位を確固たるものにするのに役立っている。グローバル展開も焦点の一つだ。新しい製造工場を開設したり、地域の販売代理店と提携したりする企業は、既存プレーヤーが国際市場や顧客にアクセスするのに役立っている。

中堅プレイヤー：ミッドレベルのプレーヤーは、コスト効率の高い製品を重視している。必要な性能を競争力のある価格で提供するフォトニックICを開発することで、価格に敏感な中小企業をターゲットにしている。これによりアクセシビリティが向上する。コラボレーションも戦略的である。材料サプライヤーやファウンドリーと提携することで、中堅企業は強化された製造能力と規模の経済を利用できるようになる。これにより、生産量が増加し、コスト削減が可能になる。

小規模プレーヤー：小規模プレーヤーは、自動車やヘルスケアといった特殊産業向けに最適化されたフォトニックチップを開発する。これにより、大企業が見捨てたニッチだが成長率の高い分野への対応が可能になる。また、最先端技術を採用することは競争にも役立ちます。新興企業は、光チップの小型化を可能にするナノフォトニック・リソグラフィーのような新しい製造技術をいち早く試している。地元企業との提携は、中小企業にとって市場参入と知名度の向上につながる。地域の新興企業やメーカーと提携することで、地域の顧客ネットワークに製品を紹介することができる。

新興スタートアップ - フォトニックIC産業エコシステム

• 革新的技術：多くの新興企業が革新的なフォトニック技術を開発している。Lightelligenceのような企業は、顔認識や物体検出のアプリケーション向けにスマートフォトニックセンサーを商品化している。QuintessenceLabsは、集積フォトニック量子プロセッサーを利用して、従来のコンピューターよりも指数関数的に高速な計算問題を解決している。これらの新興企業は、画期的な機能を導入することで業界に影響を与えている。
• 持続可能性：持続可能性は、いくつかの新興企業にとって焦点となっている。2020年に設立されたLuminate社は、リサイクル材料を使用した世界初のカーボン・マイナス光集積回路の製造を目指している。その目標は、大規模に採用されれば、業界の二酸化炭素排出量を大幅に削減できる可能性がある。Koturaは、データセンターやハイパフォーマンス・コンピューティング向けのフォトニック技術を通じて、エネルギー使用量を30～50％削減することに貢献している。これらの新興企業は、環境の持続可能性に貢献している。
• ニッチ市場：斬新なソリューションを通じてニッチ市場に対応することで、新興企業は市場シェアを獲得することができる。PhotonSigmaのような企業は、IoTや民生機器向けに最適化された小型フォトニックモジュールに注力している。同社の特殊チップは、大企業が満たさないニーズを満たす。大手ハイテク企業との提携も商業化を加速させる。

市場レポートの範囲

市場の動向

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フォトニックIC市場の牽引役 - 高速データ通信需要の急増

ビデオストリーミング、クラウドサービス、ソーシャルメディアなど、帯域幅を必要とするアプリケーションによってデータトラフィックが容赦なく増加するため、フォトニック集積回路を活用した高速データ通信ネットワークが必要とされている。従来の電子通信ネットワークは、帯域幅要件の増大に対応するのに苦労しており、新技術が時代のニーズとなっている。光は電気よりもはるかに速い速度で伝搬するため、帯域幅のボトルネックを克服するのに役立つ。さらに、フォトニック回路は、より長距離の伝送をサポートするために、より高い効率で光信号を導き、処理することができる。

5Gは、スマートフォン以外にも多くの新しいデバイスを接続し、IoTや自律走行車などを中心とした新しいアプリケーションを可能にすると期待されている。これにより、伝送・交換されるデータ量はさらに膨れ上がるだろう。5Gネットワークでは、現在の4G LTEネットワークに比べてデータレートが10倍から100倍になると推定されている。このようなネットワーク・トラフィックの爆発的増加には、ネットワーク容量を増強し、遅延を低減し、超高帯域幅のポイント・ツー・ポイント相互接続を可能にする光ネットワーク・コンポーネントとフォトニック集積回路が必要です。大手通信会社やネットワーク大手は、次世代フォトニックベースの通信インフラを開発するため、すでにフォトニックICメーカーとの協業を開始している。より微細なナノメーター製造プロセスへの移行は、これらの回路の製造コスト低減にも貢献し、フォトニックネットワークの大量展開がより現実的なものとなるでしょう。

フォトニックIC市場の課題 - PIC開発に伴う初期コストの高さ

世界のフォトニックIC市場における大きな課題の1つは、PIC開発に伴う初期コストの高さである。フォトニックICの開発には、フォトニックデザイン、製造プロセスの改良、パッケージング、テストなど、大規模な研究開発投資が必要です。その結果、商業生産を開始する前から高い非経常エンジニアリング（NRE）コストが発生する。さらに、フォトニックIC製造設備には、フォトリソグラフィ、エッチング、蒸着などのための複雑で高価な設備一式が必要である。これらのコストは、初期の少量生産では生産単価を押し上げる。多くのアプリケーションでは、競合する電子部品や光学部品のソリューションを考慮すると、このような高いコストを正当化することは困難でした。初期投資を回収するには、大量生産販売か、別の収益源が必要となる。このような参入障壁の高さが、これまでのところ、商業顧客によるPICの幅広い採用を遅らせている。

フォトニックICの市場機会 - 量子コンピューティングのような新技術へのPICの統合

世界のフォトニックIC市場における大きなビジネスチャンスの一つは、量子コンピュータのような新技術へのPICの統合である。量子コンピュータは、古典的なコンピュータと比較して、複雑な問題に対して指数関数的に高速な計算を約束する。しかし、量子コンピュータでは、光や物質の量子状態をナノスケールの距離で安定的に伝搬・操作する必要がある。単一光子をオンチップで正確に発生、操作、検出できるフォトニックICは、このような量子フォトニック・アプリケーションに非常に適している。PICを量子コンピューティングのプロトタイプや製品に組み込むことに成功すれば、巨大な新しい収益の流れを開くことができる。大量生産を促進し、規模の経済によってコストを下げることができる。これにより、PICの商業化は、従来の電気通信やデータ通信市場だけでなく、量子センシングや量子シミュレーションなど、他の有益な新しい応用分野へと加速するだろう。

アナリストの意見（専門家の意見）

• 世界のフォトニックIC市場は、通信インフラやデータセンターへの投資の増加に後押しされ、堅調な成長が見込まれている。5G技術とAI駆動コンピューティングの採用は、高性能フォトニック回路の需要をさらに加速する。
• 主な課題として、PICの製造における初期コストの高さと複雑さが残っており、これが市場拡大を鈍らせる可能性がある。しかし、シリコンフォトニクスの継続的な進歩により、こうした懸念は軽減される見込みである。
• 一方、アジア太平洋地域は、活況を呈する半導体産業と光技術に対する政府の強力な支援により、最も急成長している地域となっている。

市場セグメンテーション

• コンポーネントインサイト（売上高、10億米ドル、2020年～2032年）
• • 光レーザー
  • 変調器
  • 検出器
  • トランシーバー
  • 減衰器
  • マルチプレクサ/デマルチプレクサ (MUX/DEMUX)
  • 光増幅器
• 原材料の洞察（売上高、10億米ドル、2020年～2032年）
• • シリコン
  • リン化インジウム（InP）
  • ガリウムヒ素（GaAs）
  • ニオブ酸リチウム（LiNbO3）
  • シリカ・オン・シリコン
• 集積タイプの洞察（売上高、10億米ドル、2020～2032年）
• • ハイブリッド・インテグレーション
  • モノリシック・インテグレーション
  • モジュール統合
• 用途別インサイト（売上高、10億米ドル、2020～2032年）
• • 光通信
  • センシング
  • 光信号処理
  • バイオフォトニクス
• 地域別インサイト（売上高、10億米ドル、2020年～2032年）
• • 北米
    • 米国
    • カナダ
  • ラテンアメリカ
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • メキシコ
    • その他のラテンアメリカ
  • 欧州
    • ドイツ
    • 英国
    • スペイン
    • フランス
    • イタリア
    • ロシア
    • その他のヨーロッパ
  • アジア太平洋
    • 中国
    • インド
    • 日本
    • オーストラリア
    • 韓国
    • ASEAN
    • その他のアジア太平洋地域
  • 中東
    • GCC諸国
    • イスラエル
    • その他の中東諸国
  • アフリカ
    • 南アフリカ
    • 北アフリカ
    • 中央アフリカ
• 主要プレーヤーの洞察
• • インテル コーポレーション
  • シスコシステムズ
  • インフィネラ コーポレーション
  • メラノックステクノロジーズ
  • ネオフォトニクス・コーポレーション
  • ルメンタム・ホールディングス
  • ルクステラ
  • オクラロ社
  • アカシアコミュニケーションズ
  • カイアム・コーポレーション
  • M/A-COMテクノロジー・ソリューションズ・ホールディングス社
  • フィニサー・コーポレーション
  • ファーウェイ・テクノロジー株式会社
  • II-VI Incorporated
  • POET Technologies Inc.