실리콘 포토닉스 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 구성 요소별(광검출기, 광 도파관, 파장 분할 다중화(WDM) 필터, 레이저 및 광 변조기), 제품별(트랜시버, 활성 광 케이블, 광 멀티플렉서, 광 감쇠기 및 기타), 애플리케이션별(데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅, 가전제품, 의료 및 생명과학, 항공우주, 방위 및 보안, 자동차 및 기타) 및 지역 예측, 2024~2032년

2023년 전 세계 실리콘 포토닉스(SiPh) 시장 규모는 22억 4천만 달러로 평가되었습니다. 시장은 2024년 26억 9천만 달러에서 2032년까지 158억 3천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 24.8%를 나타낼 것으로 예상됩니다. .

실리콘 포토닉스(SiPh)는 실리콘의 특성을 활용하여 광 신호를 조작하는 기술입니다. 실리콘 기판과 광학 장치를 결합하여 기존 데이터 전송 방법에 비해 더 빠르고 안정적이며 비용 효율적인 데이터 전송을 제공합니다. 실리콘 기반 집적 회로(IC)를 광자 구성 요소와 통합하여 전송, 감지 및 빛을 변조하세요. 따라서 이 기술은 광통신기기의 소형화 및 전력소모 측면에서 활용도가 매우 높을 것으로 기대된다.

5G 기술의 보급률이 높아지고 더 높은 대역width을 갖춘 에너지 효율적인 통신 솔루션 개발에 대한 기업의 관심이 높아지면서 예측 기간 동안 시장 성장이 가속화될 것입니다. 마찬가지로 의료, 자동차, 농업 등 다양한 산업 전반에 걸쳐 사용되는 감지 및 통신 애플리케이션의 구성요소에 대한 수요 증가가 시장 성장을 주도할 것입니다.

또한 제품 포트폴리오를 확장하여 제품을 발전시키기 위한 SiPh 기술 제공업체의 투자 증가도 예측 기간 동안 시장 성장을 촉진할 것입니다.

• 예를 들어 2024년 2월 실리콘 포토닉스 솔루션 제공업체인 DustPhotonics는 시리즈 B 자금 조달 라운드에서 2,400만 달러를 모금했습니다. 이 자금은 주로 400Gbps 및 800Gbps 애플리케이션에 사용되는 Carmel-4 및 Carmel-8 제품의 생산을 촉진하는 데 사용됩니다.

코로나19 팬데믹으로 인해 반도체 장치 및 칩 수요에 급격한 변화가 발생했습니다. 예를 들어, 어플라이드 머티어리얼즈(Applied Materials)는 전염병이 회사의 공급망과 제조 운영에 심각한 영향을 미치자 2020년에 사업 운영을 철회했습니다. 이 요인은 제조, 자동차 및 기타 산업의 대규모 공급망 중단으로 인해 소비자 행동에 막대한 영향을 미쳤습니다. 그러나 코로나19 사태로 인해 생체의학 영상 기술이 발전하면서 의료 부문에서 SiPh의 범위가 확대되었습니다. 이로 인해 주로 의료 부문에서 팬데믹 기간과 팬데믹 이후 기간 동안 SiPh 칩에 대한 수요가 증가했습니다.

생성 AI의 영향

실리콘 포토닉스 전반에 걸쳐 Gen-AI 구현으로 향상된 시스템 성능으로 데이터 전송 속도 향상

AI와 실리콘 포토닉스의 통합은 이미징, 광통신, 감지를 포함한 다양한 분야에서 발전을 가져옵니다. 통합 AI는 전체 성능을 향상하고 자동화된 경험을 제공하여 최종 사용자 간의 연구 개발 활동을 가속화하기 위해 광소자 설계를 최적화하는 것을 목표로 합니다. 인공지능(AI) 통합 SiPh 장치는 더 먼 도달 범위를 충족하는 데 도움이 됩니다. 신호 대 잡음비가 개선되어 대기 시간이 짧고 운영 비용이 낮은 하이퍼스케일 데이터 센터의 내부 통신 요구 사항입니다. SiPh 기술과 AI 및 머신러닝(ML) 기능의 통합이 증가하면 열 효율이 향상되고 데이터 전송 속도가 향상된 고밀도 포토닉스 집적 회로(PIC)가 개발될 수 있습니다.

또한 AI와 SiPh를 결합하면 의료 진단 및 현미경 검사와 같은 다양한 응용 분야에 대한 이미징 시스템의 기능을 향상할 수 있습니다. 이러한 통합은 이미지 품질을 향상시키고 질병 진단을 지원하며 실시간 이미지 분석을 제공하는 데 도움이 됩니다. 또한 SiPh는 실시간 시스템 성능과 의사 결정 기능을 개선하여 AI/ML 애플리케이션에서 효율적인 데이터 전송을 지원합니다.

• 예를 들어, 2023년 10월 설계 및 공급망 솔루션 제공업체인 Jabil, Inc.는 Intel의 현재 실리콘 포토닉스 기반 플러그형 광 트랜시버 제품 포트폴리오와 향후 제품을 인수하겠다고 선언했습니다. 이번 인수를 통해 완전한 포토닉스 기능을 제공함으로써 하이퍼스케일 및 AI 클라우드 데이터 센터의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

gen-AI 통합이 증가하면서 시장 발전을 가져오기 위해 상호 연결된 GPU를 통한 HPC 및 고속 데이터 전송에 대한 수요가 증가했습니다.

NVIDIA, Intel, IBM, TSSMC, NTT, Cisco Systems, Huawei 등의 기업에서는 AI를 실리콘 기반 IC와 통합하여 실리콘 포토닉스 산업의 성장을 가속화하고 있습니다. 따라서 Gen AI와 SiPh의 통합은 데이터 전송 속도를 높이고 시스템 성능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

• 예를 들어 2023년 9월 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.)는 챗봇(예: ChatGPT 및 Bard와 같이 지연 시간이 짧음)

실리콘 포토닉스(SiPh) 시장 동향

질병 탐지 강화를 위한 생의학 이미징과 SiPh의 통합으로 시장 성장 촉진

생의학 이미징 분야에서 SiPh를 사용하면 소형화, 고감도, 다중화 기능 등 다양한 이점을 얻을 수 있으며 이는 바이오의학의 고급 이미징 기술에 중요합니다. 고해상도 이미징 기술과 통합된 SiPh 기술은 연구자들이 생물학적 구조를 시각화하는 데 도움이 되며, 이는 고해상도 이미지로 질병 및 조직 특성을 감지하는 데 도움이 됩니다.

실리콘 포토닉스 기술과 생체의학 이미징의 통합이 증가함에 따라 의료 부문에 혁신을 가져와 맞춤형 의약품, 정확한 질병 진단, 더 나은 환자 결과를 제공할 수 있습니다. 이번 통합의 목표는 향상된 생물 의학 연구를 통해 의료 종사자의 역량을 향상시키는 것입니다.

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실리콘 포토닉스 시장 성장 요인

시장 성장을 촉진하기 위한 고속 데이터 전송에 대한 수요 급증

요즘에는 고성능 컴퓨팅(HPC)은 작업량 증가, 복잡한 데이터 처리 문제, IoT 및 빅 데이터 기술과 HPC의 통합으로 인해 기업 사이에서 떠오르고 있습니다. 이는 제한된 대역과 상당한 전력 소비로 인해 심각한 어려움을 겪기 때문에 사용자의 증가하는 용량 요구를 충족시키기 위해 기존의 전기 신호 전송에 몇 가지 어려움을 야기합니다. 따라서 이러한 문제를 극복하기 위해 효율적이고 대기 시간이 짧은 고대역광 기술에 대한 필요성이 대두되고 있습니다. 이 기술은 고대역 통신을 수행하기 위해 전기 대신 빛을 컴퓨팅에 활용합니다.

SiPh 기술의 사용 증가는 대용량 데이터 전송 문제에 대한 실용적인 솔루션을 제공합니다. 기존 구리 기반 시스템보다 안정적이고 비용 효율적이며 고속 데이터 전송을 제공하여 전 세계 사용자에게 더 나은 통신 서비스를 제공합니다. 따라서 빛의 특성과 실리콘 기술의 확장성을 활용함으로써 실리콘 포토닉스는 더 빠르고 효율적이며 더 낮은 전력의 데이터 전송을 약속합니다. SiPh를 차세대 대용량 데이터 통신 시스템과 통합하면 고속 전송 네트워크에서 기존 트랜시버 기술의 한계를 극복할 수 있습니다. 이러한 요인들은 예측 기간 동안 다양한 데이터 통신 애플리케이션을 사용하여 고속 데이터 전송을 관리하기 위한 SiPh에 대한 수요를 증가시킬 것입니다.

제약 요인

시장 성장을 제한하는 열 효과 위험

열 효과 문제는 실리콘 소재의 제한된 전도성으로 인해 실리콘 포토닉스 산업의 주요 단점으로 간주됩니다. 이 요인으로 인해 온도가 상승하여 신호 감쇠, 파장 드리프트 및 장치 오류가 발생할 수 있습니다. SiPh는 많은 전력을 소비하는 원활한 데이터 센터 통신을 수행하는 데 주로 사용됩니다. 이러한 요인으로 인해 데이터 통신 서버에 열 효과가 도입되는 현상이 가속화되었습니다. 그러나 이는 실리콘 포토닉스 산업의 높은 에너지 소비로 인해 지속 가능성에 대한 우려를 불러일으켰습니다.

고출력 레이저 소스와 실리콘 칩을 통합하면 많은 양의 열이 발생하여 기계 온도가 상승합니다. 이로 인해 기기 성능이 저하될 수 있습니다.  마찬가지로, CMOS 전자 장치를 SiPh 칩과 통합하면 열팽창 효과가 발생하여 광자 및 전자 부품의 성능이 크게 변경되고 신뢰성과 안정성이 위협받을 수 있습니다. 따라서 높은 열 효과는 예측 기간 동안 실리콘 포토닉스 시장 성장을 방해하는 주요 요인입니다.

실리콘 포토닉스 시장 세분화 분석

성분별 분석

WDM을 사용하여 단일 칩에 다중 파장 채널을 수용하여 시장 성장 촉진

부품을 기준으로 시장은 광검출기, 광 도파관, WDM(파장 분할 다중화) 필터, 레이저, 광 변조기로 구분됩니다.

WDM(파장 분할 다중화) 필터 부문은 2023년에 가장 큰 실리콘 포토닉스 시장 점유율을 차지했습니다. 다양한 파장을 수용하기 위해 집적 밀도가 높아짐에 따라 에너지 효율성이 고성능 컴퓨팅 환경에서 중요한 역할을 하기 때문에 이 부문은 시장을 지배하고 있습니다. CMOS 칩의 채널. SiPh 칩은 실리콘과 전자 부품을 결합하여 WDM 필터를 다른 전자 및 광자 기능과 통합합니다. 이러한 요소는 WDM 필터가 단일 CMOS 실리콘 칩에 여러 파장을 통합하는 데 중요한 역할을 하는 데 도움이 됩니다.

광 도파관 부문은 예측 기간 동안 가장 큰 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 에너지 절약 솔루션에 대한 요구가 증가함에 따라 시장에서 광 도파관 부문의 성장이 촉진되고 있습니다. 고성능 컴퓨팅 환경에서 광 도파관의 사용이 증가하면 구리 기반 상호 연결에 비해 전력 소비 및 열 방출을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이 요소는 전력 소비를 줄이고 사용자 간의 지연 시간이 짧은 통신을 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다.

제품별 분석

능동형 광케이블을 사용하여 HPC의 컴퓨팅 및 설치 작업을 간소화하여 제품 수요 증대

제품을 기준으로 시장은 트랜시버, 능동형 광케이블, 광 멀티플렉서, 광 감쇠기 등으로 구분됩니다.

액티브 광케이블 부문은 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 이 케이블은 구리 케이블에 비해 장거리에 걸쳐 많은 양의 데이터를 전송하는 데 도움이 됩니다. 기존 광학 모듈에 비해 통합 비용이 절감됩니다. 또한 추가 스토리지 애플리케이션을 통해 HPC 및 데이터 센터에 대한 효율적인 설치 작업을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.

광 멀티플렉서 부문은 예측 기간 동안 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 광 멀티플렉서는 WDM 시스템에서 중요한 역할을 하기 때문에 서로 다른 파장을 사용하여 단일 광섬유를 통해 정보를 전송할 수 있습니다. 광 멀티플렉서는 여러 채널 수를 통합하고 낮은 전력 손실로 칩 설계를 압축하는 데 도움이 됩니다. 따라서 멀티플렉서의 개발이 증가하면 예측 기간 동안 광통신 시스템의 용량과 효율성이 향상될 것입니다.

애플리케이션 분석별

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시장 성장 촉진을 위한 데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅 전반에 걸친 고속 데이터 통신 개발

애플리케이션에 따라 시장은 데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅, 소비자 가전제품, 의료 및 생명과학, 항공우주, 국방 및 보안, 자동차 등

데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅 애플리케이션 부문은 예측 기간 동안 최대 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 이는 데이터센터, 통신망, 클라우드 컴퓨팅 등에서 고속 데이터 전송과 효율적인 데이터 통신에 대한 수요가 증가하고 있기 때문이다. 이러한 애플리케이션에 SiPh 기술을 사용하면 빠르게 성장하는 데이터 통신 시장에서 수요가 높은 소형, 고성능, 비용 효율적인 장치를 개발할 수 있습니다. 이러한 요소는 시장 성장에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다.

방위 및 보안 부문은 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 이는 AI/ML과 같은 고급 기술을 통합하여 광 상호 연결 및 광 네트워킹에 혁신을 가져올 중요한 보안 애플리케이션에 대한 필요성이 증가했기 때문입니다. 사물 인터넷(IoT) 및 기타 안전 목적.< /p>

지역적 통찰력

시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미에 걸쳐 연구되고 각 지역은 국가에 걸쳐 추가로 연구됩니다.

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북미는 시장 성장에 크게 기여한 것으로 추정되며 2023년에 최대 시장 점유율을 차지했습니다. SiPh 칩 공급업체인 OSCP(One Silicon Chip Photonics)에 대한 캐나다 정부의 투자 증가는 지역 시장 성장에 기여할 것입니다. . 이러한 투자는 자율주행차와 드론 등의 기술 발전을 가져올 것이기 때문이다. 마찬가지로, 미국 및 캐나다와 같은 국가에 다수의 실리콘 포토닉스 기술 제공업체가 존재하면 예측 기간 동안 제품 수요가 증가할 것입니다.

• 연구에 따르면 2024년 3월 미국, 중국, 일본, 독일이 전 세계 포토닉스 부품 생산. 또한, SiPh 제품의 산업 역량을 강화하기 위한 연구 개발 활동의 증가는 예측 기간 동안 북미 시장의 성장을 주도할 것입니다.

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 이는 중국, 인도, 일본 등 국가에서 5G 사용자 수가 증가하고 스마트폰 및 기타 스마트 기기의 사용이 증가했기 때문입니다. 이 지역의 네트워크 용량 증가로 인해 대량의 데이터도 생성되었습니다. 따라서 대용량 데이터 통신 솔루션에 대한 수요 증가를 충족시키기 위해 SiPh에 대한 수요는 점진적으로 증가할 것입니다. 이 요인은 예측 기간 동안 아시아 태평양 시장의 성장을 촉진할 것입니다.

유럽은 예측 기간 동안 적당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 이는 자동화된 제조 방식의 채택이 증가하고 실리콘 포토닉스 산업에서 혁신을 가져오기 위해 여러 핵심 기업이 지속적으로 개발하고 있기 때문입니다. 이러한 요인들은 예측 기간 동안 해당 지역 시장의 성장을 촉진할 것입니다. 마찬가지로, 영국, 독일, 이탈리아, 프랑스 등의 국가 간에 지연 시간이 짧은 원활한 통신 서비스를 제공하는 데이터 센터 네트워크가 증가하면서 시장 성장이 촉진될 것입니다.

• 2023년 한 연구원의 조사에 따르면 전 세계 135개국 중 총 6,603개의 데이터 센터가 존재합니다. 이 중 독일에 310개, 프랑스에 204개, 영국에 345개, 스페인에 97개의 데이터 센터가 있었습니다. 따라서 이러한 요소를 고려하면 예측 기간 동안 유럽의 SiPh 수요가 완만하게 증가할 것입니다.

중동 및 아프리카, 남미 시장은 예측 기간 동안 기하급수적인 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. 이는 이스라엘, 아랍에미리트, 브라질 등의 국가에서 SiPh 스타트업의 존재감이 증가하고 통신과 데이터통신 회사가 두 지역 모두에 있습니다. 이는 예측 기간 동안 시장 성장을 촉진할 것으로 예상되는 핵심 요소입니다.

실리콘 포토닉스 시장 주요 기업 목록

시장 확산을 지원하기 위한 선도 기업의 기술 개발

시장에서 활동하는 기업으로는 주로 Intel Corporation, Cisco Systems, Inc., Juniper Networks, GlobalFoundries U.S. Inc., Lumentum Operations LLC 및 Synopsys, Inc.가 있습니다. 이들 기업은 통신 및 데이터콤 애플리케이션에 혁신을 가져오는 데 주력하고 있습니다. 전 세계적으로 운영을 강화하기 위해 시장 참여자들은 파트너십, 협업, 인수, 합병 등 다양한 전략적 방법을 사용하고 있습니다.

소개된 주요 회사 목록:

• 인텔사(미국)


• Cisco Systems, Inc.(미국)


• 주니퍼 네트웍스(미국)


• GlobalFoundries U.S. Inc. (미국)


• Lumentum Operations LLC(미국)


• IBM Corporation(미국)


• Broadcom, Inc.(미국)


• 하마마츠 포토닉스(주) (일본)


• Synopsys, Inc.(미국)


• OSCPS Motion Sensing Inc.(캐나다)


• Marvell Technology, Inc.(미국)

주요 산업 발전:

• 2024년 3월: Teramount는 AI/ML 기반 애플리케이션 및 데이터에 대한 고속 광 연결을 활용하기 위해 광섬유를 SiPh 칩에 연결하는 문제를 해결하기 위해 GlobalFoundries(GF)와 파트너십을 체결했습니다. 센터. 이번 협력의 목표는 통신 및 데이터 통신 애플리케이션의 증가하는 전력 문제와 대역width 수요를 해결하는 것입니다.


• 2023년 10월: DustPhotonics는 원활한 통신을 위한 고성능 컴퓨팅 솔루션을 제공하기 위해 다양한 데이터 센터 애플리케이션 전반에 사용되는 최초의 단일 칩 800G-DR8 실리콘 포토닉스 칩을 출시했습니다.


• 2023년 9월: Vodafone은 발렌시아에 본사를 둔 iPronics 및 영국에 본사를 둔 Salience Labs와 협력하여 새로운 실리콘 포토닉 칩을 하드웨어로 개발했습니다. 이 하드웨어는 말라가 연구 개발 센터에서 개방형 무선 액세스 네트워크(개방형 RAN)의 용량을 향상시키는 데 사용됩니다.


• 2023년 9월: Tower Semiconductor는 InnoLight Technology와 파트너십을 맺고 400G/800G 속도 광 트랜시버를 기반으로 하는 다세대 Tower의 Silicon Photonics 처리 PH18 플랫폼을 출시했습니다. 이 파트너십은 AI, 센서, 자동차 LiDAR 및 데이터 센터 시장을 포함한 다양한 애플리케이션의 발전을 가져올 SiPh 플랫폼을 제공하는 데 도움이 될 것입니다.


• 2022년 3월: GlobalFoundries Inc.는 Cisco Systems, Inc., Broadcom, Marvell 및 NVIDIA와 같은 일부 주요 업계 업체와 협력했습니다. 또한 이 회사는 Lightmatter, PsiQuantum, Ayar Labs 및 Xanadu와 같은 다양한 광자 제공업체와 제휴하여 고급 양자 컴퓨팅 시장 리더의 요구 사항

보고서 범위

시장에 대한 연구에는 산업 분야에 대한 향상된 지식을 얻을 수 있는 주요 영역이 포함되어 있습니다. 또한, 연구 보고서는 가장 최근의 노력과 산업 발전에 대한 통찰력과 전 세계적으로 채택되고 있는 첨단 기술 솔루션에 대한 분석을 제공합니다. 또한 일부 성장 촉진 요인과 한계를 강조하여 독자가 시장에 대한 포괄적인 이해를 얻을 수 있도록 합니다.

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보고서 범위 및 세분화