기술별 3D IC 시장 규모, 점유율 및 산업 분석(TSV(Through-Silicon Via), 3D 팬아웃 패키징, WLCSP(3D 웨이퍼 규모 레벨 칩 규모 패키징), 모놀리식 3D IC 등) 구성요소(3D 메모리, LED, 센서, 프로세서 및 기타), 애플리케이션별(논리 및 메모리 통합, 이미징 및 광전자공학, MEMS 및 센서, LED 패키징 및 기타), 최종 사용자별(소비자 전자제품, IT 및 통신, 자동차, 의료, 항공우주 및 방위, 산업 및 기타) 및 지역 예측(2024~2032년)

2023년 전 세계 3D IC 시장 규모는 151억 달러로 평가되었습니다. 시장은 2024년 171억 3천만 달러에서 2032년까지 482억 7천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 13.8%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

시장은 전자 부품이 수직으로 적층된 3차원 집적 회로의 개발, 제조 및 상용화를 포괄합니다. 이 회로는 기존 2D IC에 비해 향상된 성능, 감소된 전력 소비 및 향상된 공간 효율성을 제공합니다. 시장에는 3D 메모리, LED, 센서, 프로세서 및 마이크로 전자 시스템과 같은 다양한 구성 요소가 포함됩니다. 또한 TSV(Through-Silicon Via), 3D 팬아웃 패키징, WLCSP(3D 웨이퍼 스케일 레벨 칩 스케일 패키징), 모놀리식 3D IC 등과 같은 관련 기술도 다룹니다. 전자 장치의 채택률이 높아지고 반도체 기술이 혁신되면서 3D IC 시장 점유율이 높아질 것입니다.

코로나19 팬데믹으로 인해 글로벌 공급망과 제조 운영이 중단되어 이러한 IC의 생산 및 개발이 지연되었습니다. 그러나 원격 근무와 디지털 변혁을 지원하기 위한 전자 기기와 데이터 센터에 대한 수요 증가로 인해 이러한 문제가 부분적으로 상쇄되면서 고급 반도체 솔루션의 필요성이 높아졌습니다.

생성 AI의 영향

AI 기반 애플리케이션의 증가로 시장 성장 촉진

생성 AI의 등장은 고성능 AI에 대한 수요를 촉진하여 업계에 큰 영향을 미치고 있습니다. 성능과 에너지 효율적인 반도체 솔루션. 채팅 GPT-4와 같은 생성적 AI 모델에는 3D IC가 효율적으로 제공할 수 있는 상당한 컴퓨팅 성능과 고급 메모리 아키텍처가 필요합니다. 예를 들어, 비용과 에너지 소비를 줄이면서 대규모 언어 모델을 처리하도록 설계된 NVIDIA의 Blackwell 플랫폼은 고급 3D IC 기술을 활용합니다. 마찬가지로 AMD 및 Intel과 같은 회사는 이러한 IC를 통합하여 칩의 AI 처리 기능을 향상시키고 있습니다. AI 기반 애플리케이션의 급증은 이러한 고급 IC의 채택과 혁신을 가속화하고 있으며, 이는 글로벌 3D IC 시장 성장을 주도하고 있습니다.

3D IC 시장 동향

시장 성장 촉진을 위한 고성능 컴퓨팅에 3D IC 채택

3D 패키징 기술의 주요 혁신에는 TSV(Through-Silicon Via), 3D 웨이퍼 레벨 패키징 및 인터포저 기술이 포함됩니다. TSV는 다이의 수직 적층을 가능하게 하여 신호 전송 속도를 향상시키고 전력 소비를 줄입니다. 예를 들어, 3D V-Cache를 탑재한 AMD의 Ryzen 프로세서는 TSV를 사용하여 로직 다이 위에 메모리를 쌓아 성능을 크게 향상시킵니다. 또한 3D 웨이퍼 레벨 패키징은 기존 와이어 본딩 없이 여러 칩을 단일 패키지에 통합합니다. 이 방법은 대기 시간 감소와 대역 증가가 중요한 고성능 컴퓨팅 및 AI 애플리케이션에 사용됩니다. 로직과 메모리 다이를 3D 스택으로 결합한 인텔의 Foveros 기술이 이러한 추세를 잘 보여줍니다.

NVIDIA GPU에 사용되는 인터포저 기술은 실리콘 인터포저를 사용하여 여러 다이를 연결하여 성능과 전력 효율성을 향상시킵니다. 이러한 패키징 기술의 발전을 통해 소비자 전자제품, 자동차, 의료 분야. 이러한 기술이 계속 발전함에 따라 다양한 애플리케이션에서 3D IC의 채택과 성장이 더욱 촉진될 것입니다.

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3D IC 시장 성장 요인

시장 성장 촉진을 위한 고급 가전제품에 대한 수요 증가

소비자가 점점 더 강력하고 효율적이며 기능이 풍부한 장치를 추구함에 따라 제조업체는 이러한 기대에 부응하기 위해 3D IC 기술로 눈을 돌리고 있습니다. 예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기에는 고해상도 디스플레이, 빠른 처리 속도, 확장된 배터리 수명

Apple이 iPhone 및 iPad용 A 시리즈 칩에 이 기술을 사용한 것은 이러한 추세를 잘 보여줍니다. Apple은 여러 층의 회로를 쌓아 칩의 물리적 크기를 늘리지 않고도 성능과 효율성을 향상시킵니다. 마찬가지로 삼성은 이러한 IC를 Exynos 프로세서에 통합하여 주력 스마트폰에 뛰어난 성능을 제공합니다.

PlayStation 5 및 Xbox Series X와 같은 게임 콘솔도 이러한 IC의 이점을 활용하여 고급 그래픽과 더 빠른 로드 시간으로 몰입형 게임 경험을 제공합니다. 이러한 애플리케이션은 고급 가전제품에 대한 수요가 어떻게 그러한 제품의 채택과 혁신을 주도하고 시장 성장을 확대하고 있는지를 강조합니다.

제약 요인

높은 제조 비용과 열 관리 문제로 인해 시장 성장이 저해됨

시장은 성장을 방해하는 몇 가지 제약에 직면해 있습니다. 여러 층의 회로를 적층하고 통합하는 복잡한 프로세스에는 고급 기술과 재료가 필요하기 때문에 높은 제조 비용이 주요 관심사입니다. 이로 인해 이러한 IC는 기존 2D IC에 비해 더 비싸므로 고급 애플리케이션에 대한 채택이 제한됩니다.

열 관리 문제도 문제를 야기합니다. 촘촘하게 포장된 회로는 상당한 열을 발생시켜 냉각 솔루션을 복잡하게 만들고 안정성과 성능에 영향을 미치기 때문입니다. 또한 설계 및 테스트의 복잡성으로 인해 개발에 필요한 시간과 리소스가 늘어나 특히 비용에 민감한 대량 시장에서 이러한 IC의 신속한 채택이 방해를 받습니다.

3D IC 시장 세분화 분석

기술 분석별

TSV(Through-Silicon Via) 세그먼트는 고속 및 고속화에 대한 요구로 인해 가장 높은 점유율을 차지합니다 -밴드width

기술별로는 TSV(Through-Silicon Via), 3D 팬아웃 패키징, WLCSP(3D 웨이퍼 스케일 레벨 칩 스케일 패키징), 모놀리식 3D IC 등으로 시장이 구분됩니다. < /strong>

TSV(Through-Silicon Via) 기술은 적층 레이어 간의 고속 고대역width 연결을 구현하고 신호 대기 시간을 줄이며 전력 효율성을 향상시키는 뛰어난 성능으로 인해 시장에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있습니다. 또한 TSV는 이러한 IC의 소형화 및 신뢰성을 향상시켜 고성능 컴퓨팅 및 가전제품과 같은 고급 애플리케이션에 이상적입니다.

모놀리식 3D IC는 단일 실리콘 웨이퍼에 여러 층의 트랜지스터를 통합할 수 있는 능력으로 인해 예측 기간 동안 시장에서 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 이 기술은 제조 공정을 간소화하고 비용을 절감하는 동시에 성능, 전력 효율성 및 밀도를 크게 향상시켜 고성능 및 에너지 효율적인 애플리케이션에 대한 매력을 더욱 높여줍니다.

성분별 분석

3D 메모리 부문은 저장소 및 성능에 대한 수요 급증으로 인해 가장 높은 점유율을 차지함 em>

구성요소별로 시장은 3D 메모리, LED, 센서, 프로세서 등으로 분류됩니다.

3D 메모리는 저장 밀도와 성능을 높이는 동시에 전력 소비를 크게 줄이는 능력으로 인해 시장에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있습니다. 이 기술은 효율적이고 컴팩트한 메모리 솔루션이 필수적인 데이터 센터, 스마트폰, AI 등 수요가 높은 애플리케이션에 매우 중요합니다.

프로세서는 AI, 머신러닝 및 고성능 컴퓨팅. 보다 컴팩트하고 고대역width 상호 연결을 가능하게 하여 프로세서 성능과 전력 효율성을 향상시키는 이 기술의 능력은 이러한 급속한 성장을 주도합니다.

애플리케이션 분석별

다양한 애플리케이션의 유틸리티로 인한 로직 및 메모리 세그먼트 리드

애플리케이션에 따라 시장은 로직 및 메모리 통합, 이미징 및 광전자공학, MEMS 및 센서, LED 패키징 등으로 구분됩니다.

로직 및 메모리 통합 부문은 가장 높은 점유율과 CAGR을 보유하고 있으며, 데이터 전송 속도를 높이고 구성 요소 간 대기 시간을 줄여 성능과 에너지 효율성을 크게 향상시킵니다. 이러한 통합은 데이터 센터, AI, 고성능 컴퓨팅과 같은 애플리케이션에 매우 중요합니다. 원활하고 효율적인 데이터 처리가 필수적인 곳입니다.

이미징 및 광전자공학은 스마트폰, 의료 기기, 자동차 애플리케이션의 고급 카메라 시스템, 센서 및 디스플레이에 대한 수요 증가로 인해 시장에서 두 번째로 높은 점유율을 차지하고 있습니다. 3D IC 기술은 이러한 구성요소의 성능과 소형화를 향상시켜 고해상도 이미징 및 광통신에 더욱 효율적이고 효과적으로 만듭니다.

최종 사용자 분석 기준

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기기 채택 증가로 인해 소비자 가전 부문이 지배적임 

최종 사용자별로 시장은 가전제품, IT 및 통신, 자동차, 의료, 항공우주 및 방위, 산업 등으로 구분됩니다.

소비자 전자제품은 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기. 이 기술은 향상된 처리 능력과 감소된 크기를 제공하여 이러한 요구 사항을 충족하며 가전 제품에 필요한 고급 기능에 이상적입니다.

자동차 부문은 자율 주행, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 차량 내 연결을 위한 첨단 전자 장치의 3D 통합이 증가함에 따라 시장에서 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 이러한 IC는 현대 자동차 시스템의 복잡하고 고성능 요구 사항을 관리하는 데 중요한 성능과 공간 효율성을 향상시킵니다.

지역적 통찰력

지리적 기준으로 글로벌 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미 등 5개 지역에 걸쳐 연구됩니다. 

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북미는 선도적인 기술 기업과 반도체 고급 IC 기술의 혁신과 채택을 주도하는 Intel, AMD, NVIDIA와 같은 제조업체. 이 지역의 확고한 3D IC 산업, R&D에 대한 막대한 투자, 가전 제품, 데이터 센터 및 AI 애플리케이션에 대한 높은 수요는 시장 지배력을 더욱 강화합니다. 또한 강력한 공급망과 첨단 기술 생태계는 이러한 기술의 광범위한 구현과 개발을 지원합니다.

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아시아 태평양 3D IC 시장은 전자 제조 부문의 급속한 확장과 첨단 기술 채택의 증가로 인해 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. TSMC, 삼성, 소니 등 주요 반도체 시장 참가자들은 이 지역에 막대한 투자를 하여 혁신과 생산 능력을 주도하고 있습니다. 또한 스마트폰 및 사물인터넷(IoT) 장치가 중국, 한국, 일본을 포함한 국가에서 이러한 IC의 성장을 촉진하고 있습니다.

유럽은 혁신과 고급 반도체 연구에 중점을 두기 때문에 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. STMicroelectronics 및 Infineon Technologies와 같은 주요 업체는 다양한 부문에서 기술 개발 및 배포를 주도합니다. 자동차 및 산업 자동화를 포함한 하이테크 산업에 중점을 두고 있는 이 지역은 이러한 고급 IC에 대한 상당한 수요를 지원합니다. 또한 유럽 연합의 이니셔티브와 기술 발전 및 디지털 혁신을 위한 자금 지원은 시장에서 이 지역의 입지를 강화합니다.

중동 및 아프리카는 스마트 인프라, 자동차 및 통신. 두바이, 요하네스버그와 같은 기술 허브와 스마트 시티 프로젝트의 확장은 첨단 반도체 기술에 대한 수요를 촉진합니다. 또한, 증가하는 정부 이니셔티브와 경제 다각화 노력은 현지 기술 역량과 디지털 변혁을 강화하기 위해 이러한 IC 채택을 지원하고 있습니다.

남미는 다른 지역에 비해 첨단 반도체 기술에 대한 투자 수준이 상대적으로 낮고 기술 인프라가 덜 발달되어 있어 시장에서 가장 낮은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 제한된 현지 제조 역량과 고성능 전자 제품에 대한 수요 감소도 해당 부문의 성장 둔화에 영향을 미칩니다.

주요 산업 플레이어

주요 기업, 시장 포지셔닝 강화를 위해 신제품 출시

주요 시장 참여자들은 최신 기술 발전을 활용하고 다양한 소비자 요구 사항을 해결하며 경쟁사보다 앞서 나가면서 시장 입지를 강화하기 위해 신제품을 출시하고 있습니다. 그들은 제품 제공을 강화하기 위해 포트폴리오 강화와 전략적 협업, 인수 및 파트너십을 우선시합니다. 이러한 전략적 제품 출시는 기업이 빠르게 발전하는 업계에서 시장 점유율을 유지하고 확대하는 데 도움이 됩니다.

최고의 3D IC 회사 목록:

• 삼성(대한민국)


• Taiwan Semiconductor Manufacturing Company(TSMC)(대만)


• Advanced Micro Devices, Inc.(미국)


• Broadcom Inc.(미국)


• Micron Technology, Inc.(미국)


• NVIDIA Corporation(미국)


• Amkor Technology, Inc.(미국)


• ASE Technology Holding Co., Ltd.(대만 )


• Toshiba Corporation(일본)


• Qualcomm Incorporated(미국)

주요 산업 발전:

• 2024년 6월 - Ansys는 3D-IC 설계자에게 물리 솔버 결과의 실시간 시각화를 제공하기 위해 NVIDIA Omniverse API 구현을 발표했습니다. 이 이니셔티브는 반도체 시스템 설계를 발전시키고 5G/6G, IoT, AI/ML, 클라우드 컴퓨팅 및 자율 자동차.


• 2024년 4월 - Cadence Design Systems, Inc.와 TSMC는 협력을 확대하여 3D-IC, 고급 프로세스 노드, 디자인 IP 및 포토닉스의 설계를 가속화하기 위한 다양한 기술 발전을 발표했습니다. 이 파트너십은 AI, 자동차, 항공우주, 하이퍼스케일 및 모바일 애플리케이션을 위한 시스템 및 반도체 설계를 향상시켜 최근 중요한 기술 성과를 이끌어냅니다.


• 2024년 4월 - Synopsys, Inc.는 TSMC와의 확대된 EDA 및 IP 협력을 발표하여 향상된 전력 및 성능을 위한 공동 최적화된 광 IC 흐름과 AI, 고성능 컴퓨팅을 위한 고급 설계 흐름을 도입했습니다. , 모바일 애플리케이션. Synopsys의 도구는 Synopsys DSO.ai와 같은 새로운 AI 기반 솔루션을 통해 TSMC N3/N3P 및 N2 프로세스에 사용할 준비가 되어 있습니다.


• 2024년 3월 - GTC에서 NVIDIA는 20개가 넘는 새로운 마이크로서비스를 출시하여 의료 기업이 모든 클라우드 플랫폼에서 생성적 AI 발전을 활용할 수 있도록 지원했습니다. 이 제품군은 업계 표준 API를 갖춘 최적화된 워크플로우와 NVIDIA NIM AI 모델로 구성되어 클라우드 네이티브 애플리케이션의 생성 및 배포를 촉진합니다. 이러한 마이크로서비스는 자연어, 이미징, 음성 인식, 디지털 생물학 생성, 예측 및 시뮬레이션을 향상시킵니다.


• 2024년 3월 - Advanced Semiconductor Engineering, Inc.는 AI 애플리케이션의 복잡한 칩렛 통합에 대한 증가하는 수요를 충족하기 위해 VIPack 플랫폼을 확장했습니다. 이 확장은 고급 마이크로범프 기술을 사용하여 칩-온-웨이퍼 상호 연결 피치를 40μm에서 20μm로 줄입니다. 이러한 새로운 솔루션은 2D, 2.5D 및 3D 패키징 기능을 지원하여 건축가의 창의성과 확장성을 높여줍니다.


• 2023년 11월~ 삼성전자는 TSMC와 경쟁하기 위해 새로운 3D 칩 패키징 기술인 SAINT를 출시했습니다. SAINT에는 AI 애플리케이션을 포함한 고성능 칩용 메모리와 프로세서의 성능 및 통합을 향상시키는 것을 목표로 하는 SAINT S, SAINT D 및 SAINT L의 세 가지 변형이 포함되어 있습니다.


• 2023년 11월 - 반도체 회사인 AMD는 벵갈루루에 최대 규모의 글로벌 디자인 센터를 개설하여 인도에서 R&D 및 엔지니어링을 확장하려는 노력의 이정표를 세웠습니다. 500,000평방피트 규모의 캠퍼스에는 3D 스태킹, AI, ML 등 반도체 기술 개발에 주력하는 약 3,000명의 엔지니어가 거주하게 됩니다.

보고서 범위

시장 보고서는 시장에 대한 자세한 분석을 제공하고 주요 기업, 제품/서비스 type 및 제품의 주요 응용 프로그램과 같은 주요 측면에 중점을 둡니다. 게다가, 이 보고서는 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 주요 산업 발전을 강조합니다. 위의 요소 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장에 기여한 여러 요소가 포함되어 있습니다.

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