宇宙半導体市場規模、シェアおよび業界分析、用途別（衛星、打上げロケット、深宇宙探査機、探査機および着陸機など）、タイプ別（耐放射線グレード、耐放射線グレード、その他）、コンポーネント別（集積回路） 、ディスクリート半導体デバイス、光デバイス、マイクロプロセッサ、メモリ、センサー、その他)、および地域予測、2024 ～ 2032 年

宇宙半導体市場規模は、2023 年に 10 億 5,000 万米ドルと評価され、2024 年の 12 億 2,000 万米ドルから 2032 年までに 19 億 8,000 万米ドルに成長すると予測されており、予測期間中に 6.2% の CAGR を示します。

宇宙用半導体は、宇宙の過酷で要求の厳しい環境で確実に動作するように特別に設計、製造され、認定された電子部品です。宇宙の条件は、極端な温度、放射線、真空、微小重力など、電子部品にとって多くの課題を引き起こします。シリコンおよびガリウムヒ素 (GaAs) などの代替材料は主要な半導体材料ですが、炭化ケイ素 (SiC) はその熱的および電気的特性で評価されています。宇宙用半導体は、これらの条件に耐え、宇宙ミッションに堅牢で信頼性の高いパフォーマンスを提供するように設計されています。

宇宙用半導体は通常、衛星、宇宙船、その他の宇宙エレクトロニクス用途に使用され、通常の半導体よりも高価です。ただし、極端な環境や条件での動作に関しては、より信頼性が高くなります。衛星群の成長により衛星製造が促進され、その結果、2024 年から 2032 年にかけて市場規模の成長が促進されると予想されます。

新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) のパンデミックによる国境閉鎖、ロックダウン、移動制限は、部品のタイムリーな配送に悪影響を及ぼし、製造の遅延につながりました。半導体産業協会によると、世界の半導体業界は、主に新型コロナウイルス感染症に関連した長期にわたる製造施設の閉鎖により、チップ需要の急増に対応するという課題に直面した。この異常事態は世界のビジネスに大きな影響を与え、その結果、さまざまな消費者分野で先進的なチップの必要性が高まりました。

半導体技術の革新と改善に関連する研究開発活動は、研究所内での物理的な滞在の制限や共同作業の中断により妨げられました。

宇宙半導体市場の動向

システムオンチップ (SoC)、人工知能 (AI)、機械学習 (ML) アルゴリズムの使用が主要な市場トレンド >

システム オン チップは、マザーボードに個別のコンポーネントを実装して使用するのではなく、電子デバイスの高レベルの機能要素の多くまたはすべてを単一のチップ上に組み合わせる集積回路 (IC) 設計の一種です。従来のエレクトロニクス設計ではこれが当てはまります。従来のマザーボードベースのコンピュータまたは電子デバイスには、中央処理装置 (CPU)、グラフィックス処理装置 (GPU)、モデム、専用信号プロセッサ、周辺機器、プライマリおよびセカンダリ ストレージなどの個別のコンポーネントが含まれています。各コンポーネントは個別のコンポーネントとして機能します。一方、SoC はこれらの機能を 1 つのマイクロチップに組み込みます。

2023 年 10 月、Coherent Logix Inc. は、宇宙および防衛産業向けの第 4 世代 HyperX SoC である HyperX: Midnight の発売を発表しました。 HyperX: Midnight は、主要な放射線耐性のある FPGA と比べて半分の電力と 40% 低い価格で、最大 4 倍のコンピューティング スループットを実現します。この強力で低 SWaP (サイズ、重量、電力) の組み合わせは、スペース 2.0 企業にとって非常に重要であり、より小さな衛星バス サイズではるかに大きな容量に対応できるため、打ち上げコストが大幅に削減されます。さらに、量子テクノロジー、AI および ML アルゴリズム、民間および公的機関のパートナーシップ、コラボレーション、製品イノベーション、政府の取り組みが市場の主要なトレンドとなっています。

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宇宙半導体市場の成長要因

世界の宇宙半導体市場の成長を促進する衛星群の急増

地球観測、通信、ナビゲーションなどのさまざまな目的に使用される衛星群の配備が急増しており、宇宙グレードの半導体の需要が高まっています。これらのコンステレーションでは、困難な宇宙環境内で一貫した信頼性の高い動作を保証するために、高度な電子機器の使用が必要です。群としても知られる衛星群は、共通の目的を追求し、同じ実体の制御下にある同一または類似の人工実体のネットワークを構成します。これらのグループは世界中の地上局と通信し、場合によっては相互接続され、相互に補完するように設計された凝集システムとして動作します。

現在、多数の衛星群が地球の周りを周回しているため、地球では今後数年間で衛星の打ち上げが大幅に増加することが見込まれています。たとえば、2022 年 9 月、米国議会にサービスを提供する独立した超党派の政府機関である米国会計検査院 (U.S. GAO) は、稼働中の衛星の数が大幅に増加したと報告しました。その数はここ数年で着実に増加し、2015 年の 1,400 件から 2022 年の春までに 5,500 件にまで急増しました。

この上昇軌道は今後も続くと予想されており、米国 GAO はこの傾向がさらに高まると予想しています。政府機関の予測によると、2010年末までに5万8000基の新たな衛星が打ち上げられると予想されており、これは現在の運用可能な宇宙船の数の2倍以上となる。衛星の数の増加により、宇宙用半導体の需要が高まると予想されます。

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市場の成長を促進する半導体製造および加工技術の技術進歩

この市場では、半導体の製造、加工、パッケージングにおける技術の進歩と革新が不可欠です。この市場の主要企業は、宇宙環境の条件を維持し、信頼性と効率を向上させるために、技術的に進んだ半導体の開発に注力しています。酸化ガリウムは、エネルギー損失を最小限に抑えながら大電流と高電圧をサポートする能力を示し、費用対効果の高い技術を使用して高品質の膜に簡単に変えることができます。酸化ガリウムは半導体としては、通常は電気伝導性に劣りますが、特定の不純物を添加すると効果的に電流を流すことができます。ほとんどのコンピューター チップに普及している半導体であるシリコンに比べて、その利点は多岐にわたります。

酸化ガリウムをベースにした電子デバイスは、高温や放射線に大きな劣化なく耐えることができるため、特に宇宙探査などの困難な環境で動作するための優れた選択肢として浮上しています。放射線への曝露や極端な温度変動などの危険に直面する宇宙探査機は、数多くの課題に直面します。このような課題を克服するために、2023 年 8 月に KAUST (キング アブドラ科学技術大学) の研究者は、酸化ガリウムを使用した世界初のフラッシュ メモリ デバイスを開発し、従来のエレクトロニクスと比較して極端な温度に対する優れた回復力を示しました。

抑制要因

市場の成長を妨げるサプライチェーンの混乱と地政学的緊張

原材料不足、輸送問題、地政学的不安定などの要因に起因するサプライチェーンの混乱は、宇宙半導体市場の成長の円滑な運営に重大な脅威をもたらします。こうした混乱は遅延、コストの増加、生産効率の低下をもたらし、宇宙用半導体の販売に影響を与える可能性があります。

たとえば、2022 年 9 月、フィリピン長距離電話会社 (PLDT Inc.) は、地球低軌道 (LEO) 衛星メーカーが直面している大きな課題の 1 つは、宇宙生産に必要な必須チップの納期の遅れであると発表しました。 -ベースの機器。半導体チップの持続的な不足は世界中の製造業者に影響を及ぼしており、電気通信サービスにとって重要なLEO衛星の製造業者にも影響を与える可能性がある。地政学的な緊張が生産と商品の出荷の両方に影響を与えるため、このチップ不足は世界中の半導体メーカーにとって大きな問題となっています。

さらに、地政学的な緊張により、宇宙半導体部門が直面する課題はさらに複雑になります。緊張した国際関係や貿易摩擦は、宇宙用半導体の製造に不可欠な重要な部品や技術の移動に制限をもたらす可能性があります。これはイノベーションのペースを妨げるだけでなく、宇宙用途に必要な重要なコンポーネントの信頼性とアクセスしやすさについての懸念も引き起こします。

宇宙半導体市場セグメンテーション分析

アプリケーション分析による

衛星通信およびナビゲーション サービスの需要の高まりにより、製品の導入が促進されました

市場は用途ごとに、衛星、打ち上げロケット、深宇宙探査機、探査機および着陸機、その他に分類されます。

衛星セグメントは世界の宇宙半導体市場シェアで圧倒的なシェアを占めており、衛星通信およびナビゲーション サービスの需要の高まりにより、予測期間中に大幅に成長すると推定されています。半導体は、地球を周回する人工衛星で使用するために設計されています。これらは、衛星通信、地球観測、ナビゲーション、科学研究にとって非常に重要です。

打ち上げロケットセグメントは、先進的で小型の半導体に対する需要の増加により、予測期間中に最も急速に成長するセグメントであると推定されています。このセグメントには、ロケットやスペースシャトルなどの打ち上げロケットの電子システムに使用される半導体が含まれます。これらの半導体は、打ち上げ段階でのナビゲーション、制御、通信において重要な役割を果たします。

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タイプ別分析

過酷な環境に耐える半導体の需要の高まりにより、耐放射線強化半導体が大きな注目を集めました

タイプによって、市場は放射線耐性グレード、放射線耐性グレードなどに分類されます。

耐放射線性セグメントが市場を支配しており、宇宙放射線環境に耐えられる半導体の需要の高まりにより、最も急成長しているセグメントであると推定されています。耐放射線強化半導体は、宇宙に存在する過酷な放射線環境に耐えるように特別に設計されています。これらのコンポーネントは電離放射線による損傷に耐えるように強化されており、宇宙ミッションにおける信頼性と寿命が保証されています。

耐放射線分野は、低コストで高精度の半導体に対する需要の高まりにより、大幅に成長すると予想されています。耐放射線性半導​​体は、完全に硬化することなく、特定レベルの放射線に耐えるように設計されています。放射線耐性のあるコンポーネントほど堅牢ではありませんが、放射線被ばく量が少ないミッションでのパフォーマンスと費用対効果のバランスを提供します。

成分分析による

多機能半導体の需要の高まりにより集積回路が人気

コンポーネントごとに、市場は集積回路、ディスクリート半導体デバイス、光学デバイス、マイクロプロセッサ、メモリ、センサーなどに分類されます。

集積回路セグメントが主要なセグメントであり、多機能半導体に対する需要の高まりにより、予測スケジュール中に大幅に成長すると推定されています。集積回路 (IC) は、単一の半導体基板上に製造される、トランジスタ、抵抗器、コンデンサなどの多数の電子部品で構成されます。 IC は宇宙アプリケーションにおいて極めて重要な役割を果たし、コンパクトで効率的なパッケージ内でデータ処理、増幅、制御などの機能を果たします。

地域に関する洞察

地理的には、市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、および世界のその他の地域に分かれています。

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2023 年の市場は北米が大半を占め、その価値は 4 億 7,000 万米ドルでした。この成長は、この地域における主要な OEM および通信事業者の存在によるものです。たとえば、2022年8月、Microchip Technologyは、中国との競争に直面して地元のチップ産業を強化することを目的として、CHIPSおよび科学法を通じて米国政府との主要な合意を獲得した。国内半導体部門を強化する戦略的措置として、米国政府は業界内の特定企業に約1億6,200万ドルの資金を割り当てる計画を明らかにした。公式発表は米国商務省によって行われました。

欧州は基準年に 2 番目に大きな市場シェアを獲得しました。この市場の成長は、投資の増加と相まって、半導体の宇宙ベースのアプリケーションの成長によるものです。 2023年2月、インフィニオン テクノロジーズ AGは、アナログ/ミックスドシグナル技術およびパワー半導体向けの新工場の建設を開始しました。包括的な分析の後、インフィニオンの取締役会と監督当局は、ドレスデンに工場を置く許可を与えました。連邦経済・気候保護省 (BMWK) は、欧州委員会による財務審査が完了する前に建設を開始できるよう、プロジェクトの早期開始に同意しました。

アジア太平洋地域は、予測期間中に最も急速に成長する地域になると予想されます。基準年では大きなシェアを占めていた。この地域の市場の成長は、新興国の力強い経済発展によるものです。たとえば、2022年にはAMD、マイクロンテクノロジー、アプライドマテリアルズ、フォックスコンなどの世界的企業の幹部がインドの半導体エコシステムに投資することを約束した。 AMD がインドに 5 年間で 4 億米ドルを投資し、バンガロールに 500,000 平方メートルの世界最大の研究開発キャンパスを開設することを発表する一方、マイクロンはグジャラート州に同国初の半導体工場を建設中です。

中東、アフリカ、ラテンアメリカを含む世界のその他の地域も、予測期間中に大幅に成長すると予想されます。この成長は、宇宙ベースの技術に対する政府の取り組みの増加によるものです。

宇宙半導体市場の主要企業のリスト

技術の進歩、製品革新、新興市場への拡大は、大手企業の主要な注力分野です

この市場は、Advanced Micro Devices, Inc.、Infineon Technologies AG、Microchip Technology Incorporated、Texas Instruments Incorporated、STMicroelectronics N.V. などの主要企業によって統合されています。これらの企業は、市場シェアを拡大​​するために、技術の進歩、製品の革新、新興市場への参入に注力しています。たとえば、2022 年 4 月、インフィニオン テクノロジーズ AG の一部門であるインフィニオン テクノロジーズ LLC は、宇宙産業の極限環境向けに設計されたシリアル インターフェイスを備えた先駆的な耐放射線性 (耐放射線性) 強誘電体 RAM (F-RAM) を発表しました。これらの新しいデバイスは、比類のない信頼性とデータ保持を提供し、宇宙用途のエネルギー効率の点で不揮発性 EEPROM やシリアル NOR フラッシュ デバイスのパフォーマンスを上回ると主張しています。

プロファイルされた主要企業のリスト:

• Advanced Micro Devices, Inc.（米国）


• インフィニオン テクノロジーズ AG (ドイツ)


• Microchip Technology Incorporated（米国）


• テキサス・インスツルメンツ社（米国）


• STMicroelectronics N.V. (スイス)


• ルネサス エレクトロニクス株式会社 (日本)


• コブハム リミテッド (英国)


• Solitron Devices, Inc. (米国)


• BAE Systems Plc (英国)


• Teledyne Technologies Incorporated (米国)

主要な業界の発展:

• 2023 年 3 月 - ニューヨークに拠点を置く量子コンピューターの新興企業 SEEQC は、宇宙よりも低い温度でも機能するように設計されたデジタル チップの開発に成功したことを明らかにしました。この革新により、通常極低温チャンバーに収容される量子プロセッサと互換性が得られます。現在開発段階にある 2 つの追加チップは、極低温チャンバー内のわずかに暖かい領域で動作すると予想されています。


• 2023 年 2 月 - ラックス セミコンダクターズは、マイクロエレクトロニクスの性能向上を目的とした革新的な「システム オン フォイル」プロセスの開発と商品化を進めるため、230 万米ドルの資金を確保しました。ラックス セミコンダクターズのシステム オン フォイル テクノロジーは、宇宙船、航空機、その他のさまざまな分野のアプリケーションに対応するために、マイクロエレクトロニクスのサイズを縮小し、パフォーマンスを向上させるように特別に設計されています。


• 2022 年 11 月 - テキサス・インスツルメンツ (TI) は、さまざまなミッション向けに設計された非常に信頼性の高いプラスチック パッケージに収められた宇宙グレードのアナログ半導体とその関連製品の拡充を発表しました。 TI は、耐放射線製品向けのプラスチック製スペース ハイグレード（SHP）という新しいデバイス スクリーニング仕様を導入し、SHP 認定に準拠した新しいアナログ デジタル コンバータ（ADC）も発表しました。


• 2022 年 8 月 - Microchip Technology (MCHP) は、宇宙飛行コンピューティング用の次世代プロセッサを開発するために 5,000 万ドルの連邦契約補助金を確保しました。 NASA のジェット推進研究所によって 3 年間のプロジェクトに選ばれた Microchip 社は、高性能宇宙飛行コンピューティング (HPSC) システムの設計を主導することになります。この革新的な HPSC は、現在のシステムよりも 100 倍強力なコンピューティング機能を提供すると期待されています。


• 2022 年 3 月 - STMicroelectronics は、低コストのプラスチック パッケージに収容され、衛星の電子回路で重要な役割を果たす一連の放射線耐性のあるパワー IC、アナログ IC、ロジック IC を発売しました。このシリーズの最初の 9 つのデバイスには、データ コンバータ、電圧レギュレータ、LVDS トランシーバ、ライン ドライバ、および発電および配電、オンボード コンピュータ、テレメトリ スター トラッカーなどのさまざまなシステムで利用される 5 つの論理ゲートが含まれます。トランシーバー。 ST は、今後数か月以内に追加機能を組み込んでシリーズを強化し、デザイナーに幅広い選択肢を提供する予定です。

レポートの対象範囲

このレポートは詳細な市場分析を提供します。これには、研究開発機能や運用サービスの最適化など、すべての主要な側面が含まれます。さらに、市場シェア、傾向、地域分析、ポーターのファイブフォース分析、市場競争でプロファイルされたさまざまな企業の競争状況に関する洞察を提供します。また、主要な業界の発展にも焦点を当てています。上記の要因に加えて、このレポートでは、近年の市場の成長に貢献した他のいくつかの要因に焦点を当てています。

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