アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場、2033年までに725億7000万米ドルに達すると予測

世界のアナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場は、2024年に488億4,000万米ドルと評価され、2025～2033年の予測期間中に4.75%のCAGRで成長し、2033年には725億7,000万米ドルに達すると予想されています。
アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場は、依然として少数の主力製品カテゴリーによって支えられており、その中で最も顕著なのがオペアンプ（OPアンプ）と電源管理IC（PMIC）である。米国半導体工業会（SIA）の2024年製品出荷速報によると、昨年出荷されたすべてのディスクリート・アナログ・チャネルのうち、OPアンプは約32%を占め、DC-DCコンバータ、低ドロップアウト・レギュレータ、バッテリ管理チップを含むPMICは合わせて28%を占めた。この2つのファミリは、マイクロワットのウェアラブルからキロワットのトラクション・インバータまで、あらゆる電子サブシステムに不可欠であるため、アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場全体の信頼できるバロメーターとしての役割を果たしている。その普及は、長い製品ライフサイクルによって強化されている。たとえば、Texas Instrumentsの定番TLV9002オペアンプは、現在12年連続で大量生産されており、年間出荷個数の成長率は依然として8%を超えている。

これらのカテゴリは、単なる数量の多さを超えて、バッテリー密度の向上、より厳格な電磁適合性、そして積極的な小型化といった新たなシステムレベルの課題の中心に位置するため、不釣り合いなほどのデザインイン活動を引き起こしています。PMICに関しては、20mΩ未満のRDS(on)統合型パワーステージとPMBus 1.3準拠のテレメトリが、車載ボードとサーバーボードの両方で基本要件になりつつあります。一方、オペアンプは、ボードマウント型電流センスモジュールに求められるナノボルトのオフセットバジェットを満たすため、ゼロドリフトおよびチョッパ安定化アーキテクチャへと進化しています。2024年第1四半期の分解調査によると、プレミアムEV制御ユニット1台には現在、46個のオペアンプチャネルと14個の専用PMICが搭載されており、これは2021年モデルのほぼ2倍に相当します。設計者が効率と精度を優先する限り、オペアンプとPMICはアナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場の重心であり続けるでしょう。

アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場の技術的基盤は、180nmおよび130nmで成熟したCMOSであることは紛れもない事実です。しかしながら、性能のフロンティアは、厚膜酸化膜CMOS-on-Silicon-on-Insulator（SOI）とRFに最適化されたBiCMOSという2つの特殊なプロセスバリアントによってますます定義されるようになっています。TechInsightsは、2024年時点で、自動車のセーフティクリティカルな領域をターゲットとした新規テープアウトされたアナログダイの約41%が、ラッチアップ耐性と最大30dBの基板ノイズ分離向上を特長とするSOI基板上に搭載されると予測しています。この変化は特に電気自動車用バッテリー管理ASICにおいて顕著で、設計者は25mm²未満のダイ面積に150Vの耐圧と1µAのリーク電流を詰め込む必要があります。同時に、BiCMOS は 20 GHz を超えるデータ コンバーターおよびクロッキング IC のプラットフォームとして引き続き選ばれており、GlobalFoundries などのファウンドリは 22FDX ベースの BiCMOS の収益が前年比 18% 増加したと報告しています。

GaN-on-SiおよびSiCプロセスがパワーディスクリートで注目を集める一方で、アナログミックスドシグナルデバイス市場では、それらのアナログミックスドシグナル製品化はまだ発展途上です。GaNゲートドライバICは、2023年に処理されたすべてのPMICウェーハの2%未満を占めました。対照的に、65nmの完全空乏型SOI（FD-SOI）ノードは、5G RFトランシーバーや衛星リンクモデムで既に主流となっており、バルクCMOSに対して11dBの位相ノイズの利点を提供します。重要なのは、従来のバルクCMOSとSOIのコスト差が200mmで約14%に縮小したため、価格に敏感な産業用OEMは、BOMの上限を破綻させることなくこの技術を導入できるようになったことです。大手EDAベンダーが現在、マルチファウンドリPDKをバンドルしているため、プロセスの移植性が加速しています。これらのイノベーションは、電力整合性、信号忠実度、および過酷な環境に対する耐性といった、アナログ ミックスド シグナル デバイス市場における技術競争力を再定義する特性に正面から取り組みます。

地域別に見ると、アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場は、生産と消費の明確な二分法を示しています。中国、台湾、そしてベトナムが牽引するアジア太平洋地域は、珠江デルタと新竹サイエンスパークにおける電子機器製造の集積地の隆盛に支えられ、2023年には世界出荷数量の67%を占めました。中国だけでも昨年、アナログICの輸入額は1,180億米ドルに達し、スマートフォンの低迷にもかかわらず前年比14%増となり、EVと太陽光発電インバーターによる構造的な牽引力を浮き彫りにしました。その需要を補うため、SMICの12インチBJT-CMOSラインやTSMCのNuvotonが運営する200mm工場などの国内工場では、2022年以降、アナログ生産能力を月産85,000枚と推定で拡大しています。パッケージングの面では、東南アジアのOSATが、高電流PMICにとって極めて重要な熱インピーダンスを11%削減するQFNおよびWLCSPラインを拡張しています。

アジアが数量面で優位に立つ一方で、北米は性能と規制基準の指針を策定し続けています。2023年後半にデトロイトで承認された、車載電子部品評議会（AEC）の光アイソレータに関するAEC-Q102認定は、現在、世界中のベンダーのロードマップを形作っています。シリコンバレーで最終決定された、ギガヘルツSパラメータのディエンベデッドに関するIEEEの新しいP370規格は、高速ミックスドシグナルSoCのPCBテスト方法を規定しています。このリーダーシップは、強力なファブレスエコシステムによって強化されています。2024年にライセンス供与された高精度データコンバータIPブロックの52%は、米国の設計事務所によって開発されました。一方、欧州は持続可能性というニッチな市場を切り開いており、2025年に予定されているREACH規則の改正により、アナログサプライヤーはフッ素系プロセス化学物質の監査を義務付けられています。これらのダイナミクスが総合的に好循環を生み出します。アジアは規模を提供し、北米はパフォーマンス基準を設定し、ヨーロッパは環境保護への取り組みを注入し、バランスのとれた競争力のあるアナログ ミックスド シグナル デバイス市場を形成します。

世界のスマートフォン出荷台数が2018年の高水準を再び記録する可能性は低いため、アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場は、今後数十年にわたる収益の原動力として、自動車の電動化へと軸足を移しつつあります。Yole Groupのティアダウン調査によると、2024年にラインオフするバッテリー電気自動車（BEV）1台あたり約330ドル相当のアナログ部品が組み込まれており、これは2022年の260ドルから増加しています。その大半は、セル数の多いバッテリーモニター、絶縁ゲートドライバー、高精度電流シャントによるものです。BEVの採用は2023年に軽自動車の総販売数の14%を超え、今年は80以上の新モデルの発売が予定されているため、設計受注の機会は大きく開かれています。自動車におけるアナログの平均販売価格はモバイルの2～3倍であり、ベンダーにとってスマートフォンのコモディティ化に対するバッファーとなります。

再生可能エネルギーインフラは、新たな収益源を開拓しています。現在、ユーティリティ規模のストリングインバータには、SiC一体型ゲートドライバと5kV絶縁が可能な高解像度シグマデルタ変調器が採用されており、特殊アナログへの新たな需要が生まれています。住宅用太陽光発電オプティマイザーは、欧州のロット33規制を満たすために、静止電流が5µA未満のマイクロPMICを求めています。二輪eモビリティなどのニッチな分野でも急速に拡大しており、インドの電動スクーター出荷台数は2024年度に51%急増し、それぞれがトルクセンシングに最大8チャネルのオペアンプを使用しています。農業用ドローンや屋内ロボットの自動化と相まって、これらの分野は需要の多様化を促し、景気循環を緩和し、アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場を民生用電子機器の起源を超えて発展させています。

工場のデジタル化とユビキタスセンシングの交差点において、インダストリー4.0はアナログ・ミックスドシグナル・デバイス市場の構造的な成長ベクトルとなりつつあります。状態監視、資産追跡、予知保全を担うエッジノードは急増しています。ABIリサーチ社の試算によると、2023年には6億8,200万個の産業用IoTエンドポイントが稼働し、2026年には10億個に達する見込みです。各ノードは、振動、圧力、赤外線などのシグネチャをサンプリングして送信するために、超低消費電力データコンバータ、計装アンプ、エネルギーハーベスティングPMICを活用しています。これらのデバイスの平均動作温度範囲は-40℃～+105℃に広がっており、設計者はワイドバンドギャッププロセスと高価格帯の高精度フロントエンドへと移行しています。

同時に、IoTの最前線はクラウド中心からローカルインテリジェンスへと移行し、AIアクセラレータを組み込んだミックスドシグナルマイクロコントローラが脚光を浴びています。 Embedded World 2024で発表されたSTMicroelectronicsのSTM32N6シリーズは、4MSPSで動作する14ビットADCと250MHz DSPコアを組み合わせ、BOMコストを最大26%削減します。 このような融合により、高直線性コンバータIPと低ジッタPLLの需要が高まっています。 非地上ネットワーク（NTN）では、2025年に計画されている衛星からデバイスへのハンドセットに、ESAのQML-Vレベルに適合した耐放射線ミックスドシグナルASICが必須となり、さらなる機会が生まれています。 これらのアプリケーションの多様性により、アナログサプライヤがイノベーションサイクルを加速させながら、セクター固有の低迷に備えることができる、幅広く多層的な機会が確保されます。

医療分野および産業分野の顧客が価値階層を上昇するにつれ、アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場におけるエンドユーザー構成は変化しています。2023年には、医療用電子機器が世界のアナログ売上高の約11%を占め、前年比2パーセントポイント増となりました。これは、ポイントオブケア診断、ウェアラブル・バイオセンサー、小型超音波プローブの牽引によるものです。これらの機器は、0.9µV_RMS未満の入力換算ノイズとIEC 60601-1安全絶縁が求められており、サプライヤーは強化絶縁アンプと低リーク高電圧スイッチの提供を迫られています。FDAの医療機器としてのソフトウェア（SaMD）ガイドラインはトレーサビリティをさらに重視しており、OEMは消費者市場の供給サイクルよりもはるかに長い10～15年の供給コミットメントを求めています。

産業分野のバイヤーも同様に要求が厳しくなっています。メーカーは、1時間あたり16万米ドルにも上る高額なダウンタイムを回避するため、10億デバイス時間あたり0.1未満のFITレートと長期供給契約を求めています。アナログベンダーは、車載品質のフローをIPC-1752B材料宣言とSEMI E10メンテナンス規格に拡張し、「Industrial-Grade Plus」製品ラインを生み出しています。調達の嗜好も変化しており、Mouserの2024年の調査によると、産業エンジニアの47%がミックスシグナルICを選択する際に、コストよりもベンダーホストのリファレンスデザインを優先しています。堅牢性と長寿命への注目が高まるにつれ、研究開発ロードマップも再編され、サプライヤーは最先端の機能とミッションクリティカルな信頼性のバランスを取る必要に迫られています。

アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場は歴史的に平均販売価格が安定していたものの、パンデミック期の摩擦や地政学的な要因による工場の増築により、その均衡は変化しました。TrendForceのデータによると、アナログの平均販売価格は2023年に平均9%上昇し、一部の車載グレードPMICは18%上昇しました。アナログウェーハの70%を占める200mmウェーハの生産能力は依然として逼迫しており、これが依然として最大のボトルネックとなっています。テキサス州シャーマンのTI社と宮崎のローム社による新ラインは、2025年後半までに月産約16万枚のウェーハ生産能力を追加する予定ですが、少なくとも2026年半ばまでは生産能力が需要に追いつかず、価格下落は抑制される見込みです。

OEMは、診断テレメトリ、EMC最適化ピン配置、機能安全ドキュメントをバンドルしたデバイスにプレミアム価格を支払うことをいとわなくなりました。これらの機能により、認証サイクルが数週間短縮されるからです。ベンダーは、I²C/SPIコンフィギュラビリティを組み込んだ「バリューティア」ファミリを導入し、複数の固定機能バリアントを1つのSKUで置き換え、在庫リスクを軽減しています。かつてはトップクラスの自動車メーカーに限定されていた、インデックス価格設定条項付きの複数年供給契約が、今では中規模の産業OEMにも締結され、双方のキャッシュフローを安定化させています。価格が唯一の競争要因ではなくなったため、追加機能、ドキュメント、供給保証による差別化が、アナログ・ミックスドシグナル・デバイス市場の新たな通貨となっています。

アナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場における競争環境は、決定的な統合段階に突入しました。テキサス・インスツルメンツ、アナログ・デバイセズ、インフィニオン、NXP、STマイクロエレクトロニクス、オン・セミコンダクター、ルネサス、スカイワークス、マイクロチップ、ロームの上位10社は、2020年の65%から2023年には世界のアナログ売上高の約71%を占めると予想されています。M&Aは依然として市場の成長を牽引する主要な要因であり、アナログ・デバイセズは2021年に206億ドルでマキシム・インテグレーテッドを買収し、電源管理ポートフォリオを拡大し、粗利益率を180ベーシスポイント上昇させました。インフィニオンは2023年3月に8億3,000万ドルでGaNシステムズを買収し、800VのEVドライブトレインおよび急速充電器向け高周波パワーステージの分野で最前線に立っています。

新興企業も手をこまねいているわけではありません。Navitas、Empower Semiconductor、Axignは、GaNとデジタルインループ制御アルゴリズムを活用し、既存企業の効率性を凌駕しています。X-FabやTower SemiconductorといったファウンドリとIPを統合した企業は、高電圧・低ノイズのアナログ向けに最適化されたPDKを提供することで、ファブレス企業に新たな道を提供しています。競争の激化は研究開発費にも表れています。TIとADIはそれぞれ、2023年の収益の17%以上を研究開発に割り当てており、これは過去10年以上で最高の割合です。既存企業はシェア確保のため、ASICの柔軟性とカタログリードタイムを融合させた顧客別標準製品（CSSP）を展開し、7～10年間の設計受注を確保しています。買収、イノベーションの加速、そして顧客に合わせたエンゲージメントを戦略的に組み合わせることで、競争環境は統合されつつも、激しいイノベーションを維持し、最終的にはアナログ・ミックスド・シグナル・デバイス市場の長期的な活力に寄与することになります。

• Analog Devices, Inc.
• Texas Instruments
• NXP Semiconductors
• ON Semiconductor
• Infineon Technologies
• Renesas Electronics Corporation
• Microchip Technology Inc
• STMicroelectronics
• Marvell Technology Inc
• Qualcomm
• Other Prominent Players

• コンバーター
o アナログ-デジタルコンバータ（ADC）
o デジタル-アナログコンバータ（DAC）
• アンプ
• 比較演算子
• マルチプレクサ
• 電圧レギュレータ
• その他

• CMOS（相補型金属酸化膜半導体）
• BiCMOS（バイポーラCMOS）
• SiGe（シリコンゲルマニウム）
• SOI（シリコン・オン・インシュレータ）
• その他

• 自動車
• 家電
• 健康管理
• 通信
• 工業製造業
• 航空宇宙および防衛
• その他

• 直接
• 販売代理店
• オンライン

• 北米
• ヨーロッパ
• アジア太平洋
• 中東・アフリカ
• 南アメリカ

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