실리콘 광자 시장

시장 정의

시장에는 광학 부품을 실리콘 기반 반도체와 통합하는 광학 시스템의 설계 및 제작이 포함됩니다. 표준 CMOS 프로세스를 사용하면 특히 데이터 센터, 통신 및 고성능 컴퓨팅에 적합한 고밀도, 에너지 효율적인 광학 데이터 전송이 가능합니다.

이 기술은 실리콘의 광학적 특성을 활용하여 단일 칩에서 도파관, 변조기 및 광 검출기를 생성합니다. 공식은 광학 및 전자 부품의 조밀 한 통합을 지원하여 대기 시간 및 전력 소비를 줄입니다.

데이터 통신 외에도 실리콘 광자는 정밀성과 속도가 중요한 바이오 센싱, 리다 및 양자 컴퓨팅에 적용됩니다. 이 보고서는 시장 성장의 주요 동인을 간략하게 설명하고 신흥 동향에 대한 심층적 인 분석과 시장 궤적을 형성하는 진화하는 규제 프레임 워크를 간략하게 설명합니다.

실리콘 광자 시장개요

글로벌 실리콘 광자 시장 규모는 2023 년에 2,253.6 백만 달러로 평가되었으며 2024 년에 2032,330 만 달러에서 2031 년까지 20,40,410 만 달러로 증가 할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 24.13%의 CAGR을 나타냅니다.

시장은 주로 데이터 센터 및 AI 컴퓨팅 환경 내에서 고속 데이터 전송에 대한 수요가 증가함에 따라 주도됩니다.또한 5G 네트워크와 차세대 광학 인프라를 지속적으로 배포하면 통신 및 클라우드 부문에서 컴팩트 한, 대역폭 및 에너지 효율적인 실리콘 광 음성 구성 요소의 필요성을 가속화하고 있습니다.

실리콘 광자 산업에서 운영되는 주요 회사는 Intel Corporation, Cisco, IBM, MacOM, GlobalFoundries Inc., Lumentum Operations LLC, Coherent Corp., Stmicroelectronics N.V., Rockley Photonics, Sicoya Gmbh, Hamamatsu Photonics K.K., Broadcom Inc., Nvidia, inhinera Corporations and inhinera Corporations and internera in and rowncomins입니다.

5G 네트워크와 차세대 광학 인프라의 배포는 시장의 성장을 직접 지원합니다. 통신 사업자가 필요합니다광학 트랜시버및 저전력 소비로 대량의 데이터 트래픽을 처리 할 수있는 통합 광자 회로.

Silicon Photonics는 컴팩트 한 형태 요인과 높은 신호 무결성을 통해 이러한 요구를 해결하여 효율적인 네트워크 업그레이드 및 메트로폴리탄 및 장기 통신 시스템의 장기 비용 최적화를 가능하게합니다.

주요 하이라이트 :

1. 실리콘 광자 산업 규모는 2023 년에 2,253.6 백만 달러로 평가되었습니다.
2. 시장은 2024 년에서 2031 년까지 24.13%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북아메리카는 2023 년에 36.72%의 시장 점유율을 기록했으며 8 억 8,500 만 달러의 평가를 받았습니다.
4. AOCS (Active Optical Cables) 세그먼트는 2023 년에 8 억 8,100 만 달러의 수익을 올렸습니다.
5. 광학 변조기 세그먼트는 2031 년까지 5,611.0 백만 달러에이를 것으로 예상됩니다.
6. IT & Telecommunications 부문은 2023 년에 34.96%의 최대 수익 지분을 확보했습니다.
7. 아시아 태평양 시장은 예측 기간 동안 25.66%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 드라이버

"고속 데이터 전송에 대한 수요 증가"

Silicon Photonics 시장의 성장은 Hyperscale 데이터 센터 및 엔터프라이즈 네트워크에서 대역폭이 적은 저도 데이터 전송에 대한 요구가 증가함에 따라 크게 영향을받습니다.

실리콘 광자 성분은 전통적인 전기 상호 연결에서 병목 현상을 해결하면서 에너지 효율이 향상된 빠른 데이터 전송을 지원합니다. 클라우드 컴퓨팅 및 AI 중심 환경에서 400G 및 800G 광학 모듈로의 전환으로 인해 실리콘 광자는 확장 성 및 네트워크 성능을 유지하면서 운영 비용을 줄이는 데 필수적입니다.

• 2024 년 10 월 UCL (University College London)의 연구원들은 무선 데이터 전송에서 새로운 세계 기록을 세웠으며 고속 무선 통신의 주요 발전을 기록했습니다. 그들은 5-150GHz의 전례없는 주파수 범위에서 938Gbps의 공적 데이터 전송 속도를 달성했습니다. 이 속도는 영국의 현재 평균 5G 다운로드 속도 100Mbps보다 약 9,380 배 빠릅니다. 사용 된 총 대역폭 (145GHz)은 무선 전송에서 이전 세계 기록보다 5 배 이상 더 큽니다.

시장 도전

"기존 반도체 프로세스와의 복잡한 통합"

Silicon Photonics 시장의 성장을 방해하는 주요 과제는 Photonic 구성 요소를 전통적인 CMOS 반도체 프로세스와 복잡하게 통합하는 것입니다.

단일 칩에 광학 및 전자 기능을 정렬하려면 정밀 엔지니어링, 특수 제조 및 엄격한 열 제어가 필요하므로 비용을 증가시키고 확장 성을 제한합니다.

회사는 공동 포장 된 광학, 이기종 통합 및 고급 광자 디자인 자동화 (PDA) 도구에 투자하고 있습니다. 파운드리와의 전략적 파트너십 및 표준화 된 플랫폼의 개발은 생산을 간소화하고, 통합 장벽을 줄이며, 실리콘 광자를 프로토 타이핑에서 대량 제조로 전환하는 데 도움이됩니다.

시장 동향

"차세대 컴퓨팅을위한 공동 포장 된 광학 개발"

공동 포장 된 광학에 대한 지속적인 연구는 실리콘 Photonics 시장의 미래를 형성하고 있습니다. 연구원들은 광학 상호 연결을 실리콘 칩에 직접 통합하여 증가하는 전력 및 대역폭 요구를 해결하는 데 중점을두고 있습니다.

이 R & D 노력은 중합체 도파관 및 실리콘 광 음질 구성 요소를 활용하여 칩 레벨 근접에서 매우 밀도가 높고 에너지 효율적인 데이터 전송을 가능하게합니다. 이 혁신은 고성능 컴퓨팅 시스템을 확장하고 상용 AI 인프라에서 광 통합의 실용성을 향상시키기위한 주요 단계입니다.

• 2024 년 12 월, IBM Research는 공동 포장 된 광학을 통해 칩 투 칩 커뮤니케이션의 획기적인 발전을 도입하여 광학 연결을 실리콘 칩에 직접 통합했습니다. 중합체 광학 도파관을 사용 하여이 접근법은 에너지 소비를 80%이상 줄이고 데이터 전송 대역폭을 강화하여 증가하는 수요를 직접 지원합니다.생성 AI. 이들 도파관을 실리콘 광자와 결합시킴으로써 IBM은 AI 모델 복잡성으로 확장 할 수있는 초 고밀도 광학 상호 연결을 향해 발전합니다.

실리콘 광자 시장 보고서 스냅 샷

분할	세부
제품 유형별	트랜시버, AOCS (Active Optical Cables), 광학 멀티플렉서, 광학 감쇠기
구성 요소에 의해	광 도파관, 광학 조절기, 광 검출기, 기타
응용 프로그램에 의해	IT & Telecommunications, Consumer Electronics, Healthcare & Life Sciences, Commercial, Others
지역별	북아메리카: 미국, 캐나다, 멕시코
	유럽: 프랑스, ​​영국, 스페인, 독일, 이탈리아, 러시아, 나머지 유럽
	아시아 태평양: 중국, 일본, 인도, 호주, 아세안, 한국, 나머지 아시아 태평양
	중동 및 아프리카: 터키, UAE, 사우디 아라비아, 남아프리카, 나머지 중동 및 아프리카
	남아메리카: 브라질, 아르헨티나, 남아메리카의 나머지

시장 세분화 :

• 제품 유형 (Transceivers, Active Optical Cables (AOCS), 광학 멀티플렉서, 광학 감쇠기) : ACS (Active Optical Cables) 세그먼트는 2023 년에 데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅 환경에서 대량의 대량 채택으로 인해 8 억 8,100 만 달러를 벌었습니다.
• 구성 요소 (광 도파관, 광학 변조기, 광 검출기 등) : 광학 변조기 세그먼트는 2023 년에 고급 데이터 센터 및 통신 인프라에서 고속 데이터 전송 및 신호 무결성을 가능하게하는 데 중요한 역할로 인해 시장의 39.72% 공유를 유지했습니다.
• 응용 프로그램 (IT & Telecommunications, Consumer Electronics, Healthcare & Life Sciences 및 Commercial) : IT & Telecommunications 세그먼트는 2031 년까지 4,260.7 백만 달러에 도달 할 것으로 예상되며, 에너지 효율적, 고 대역 광학적 상호 연결에 대한 높은 수요, 5G 데이터 중앙 확장 및 HYPERCALE CENTRANTIONS.

실리콘 광자 시장지역 분석

지역을 기반으로 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 라틴 아메리카로 분류되었습니다.

북아메리카 실리콘 Photonics 시장 점유율은 2023 년에 약 36.72%에 달했으며 8 억 8,500 만 달러의 평가를 받았습니다. 북아메리카의 활발한 Photonics R & D 프로그램을 갖춘 Intel, IBM, Cisco 및 Nvidia와 같은 글로벌 플레이어의 강력한 존재는 실리콘 광자의 상업용 응용 프로그램을 추진하는 데 중요한 역할을 해왔습니다.

내부 사용 사례, 인수 및 제품 혁신은 지속적으로 시장의 성장을 확대합니다.더욱이, 실리콘 밸리와 같은 지역에서 성숙한 반도체 생태계의 존재는 시장의 성장을 크게 가속화시킨다.

세계적 수준의 파운드리, 제조 파트너 및 숙련 된 인력에 대한 액세스를 통해 특히 네트워킹 및 AI 애플리케이션을 위해 실리콘 광자 칩의 빠른 개발 및 상업적 배치가 가능합니다.

• 2024 년 10 월, Silicon Valley 기반의 스타트 업 Xscape Photonics는 AI 데이터 센터를위한 에너지 효율적인 실리콘 포토닉스 솔루션을 발전시키기 위해 4,400 만 달러의 시리즈 A 자금을 확보했습니다. Nvidia와 Cisco의 후원으로 이번 라운드는 회사의 총 자금을 5,700 만 달러로 가져옵니다. 이 자본은 차세대 광학 상호 연결 기술을 통해 AI 중심 인프라의 확대 전력 요구를 해결하기 위해 설계된 독점적 인 "Chromx"플랫폼의 개발을 가속화 할 것입니다.

아시아 태평양의 실리콘 광자 산업은 예측 기간 동안 25.66%의 강력한 CAGR에서 크게 성장할 준비가되어 있습니다. 이 지역, 특히 싱가포르, 인도 및 호주는 저 스케일 및 에지 데이터 센터 건설에서 급속한 성장을 기록하고 있습니다.

이 시설들은 전력 소비를 관리하고 확장 가능한 대역폭을 지원하기 위해 실리콘 광자를 채택하고 있습니다. AI-Ready 인프라에 대한 지역의 필요성은 광자 솔루션을 주류 배포로 밀고 있습니다.

또한,이 지역의 전자 생산에 대한 강력한 발판은 광학 부품의 비용 효율적인 통합을 지원합니다. 또한 AI, 클라우드 서비스 및 차세대 통신 인프라에 대한 강력한 투자는이 지역의 시장 성장을 지원하는 고속, 저전력 광학 상호 연결에 대한 지속적인 수요를 창출하고 있습니다.

규제 프레임 워크

• 미국상무부의 산업 보안 국 (BIS)은 실리콘 광자와 관련된 고급 컴퓨팅 반도체 및 반도체 제조 장비를 대상으로 엄격한 수출 제어를 구현했습니다. 2022 년 10 월, BIS는 인공 지능 (AI)에 사용되는 고급 반도체를 포함하여 군용 응용 프로그램에 중요한 기술을 조달하고 생산하는 중국의 능력을 제한하기 위해 이러한 통제를 업데이트했습니다.
• 중국갈륨 및 게르마늄과 같은 반도체 제조에 필수적인 임계 재료에 대한 수출 제어를 구현했습니다. 2024 년 12 월, 중국은 이러한 재료에 대한 수출 제한을 부과하여 전 세계 공급망에 영향을 미치고 반도체 생산 부족에 대한 우려를 촉구했습니다. 이러한 조치는 중국에 대한 고급 칩 판매에 대한 미국 주도 제한에 대한 반응으로 간주됩니다.
• 일본고성능 반도체 제조 장비를 포함하도록 수출 제어 규정을 업데이트했습니다. 2023 년 7 월 부터이 컨트롤은 수출 업체가 목적지에 관계없이 반도체 생산에 사용되는 특정 장비에 대한 라이센스를 얻어야합니다. 이 움직임은 반도체 기술에 대한 수출 제어를 조정하려는 미국과 네덜란드의 노력과 일치합니다.

경쟁 환경 :

시장 플레이어는 차세대 데이터 센터 요구에 맞게 조정 된 고급 실리콘 광자 솔루션 출시와 같은 전략을 적극적으로 채택하고 있습니다. 이 제품 소개는 더 높은 대역폭 및 에너지 효율적인 광학 상호 연결로의 전환과 일치합니다.

기업은 경쟁력있는 고속 연결을 지원하는 혁신에 중점을 두어 네트워크 인프라의 기술 요구 사항을 해결하면서 경쟁력있는 위치를 강화하고 있습니다. 이러한 전략적 움직임은 시장의 전반적인 성장에 직접 기여하고 있습니다.

• 2025 년 3 월, Lightmatter는 차세대 XPU 및 네트워크 스위치를 위해 조작 된 고급 3D Photonic Superchip 인 Passion M1000을 공개했습니다. 전례없는 114 Tbps의 총 광학 대역폭을 제공하는 M1000은 대규모 AI 인프라의 성능 요구를 충족하도록 설계되었습니다. 4,000 평방 밀리미터가 넘는 기준 플랫폼은 Unlified Computing 도메인 내에서 수천 개의 GPU에 걸쳐 연결성을 발휘하는 매우 밀도가 높은 3D 통합을 지원하는 다중 레클 활성 광자 론적 중재를 특징으로합니다.

실리콘 Photonics 시장의 주요 회사 목록 :

• 인텔 코퍼레이션
• 시스코
• IBM
• Macom
• GlobalFoundries Inc.
• Lumentum Operations LLC
• Coherent Corp.
• stmicroelectronics n.v.
• Rockley Photonics
• Sicoya Gmbh
• Hamamatsu Photonics K.K.
• Broadcom Inc.
• nvidia
• 인피 네라 코퍼레이션
• Juniper Networks Inc.

최근 개발 (파트너십/계약/제품 출시)

• 2025 년 3 월MacOM은 데이터 센터에서 1.6T 광학 연결을 가능하게하는 4 개의 새로운 200g-rane 솔루션을 도입했습니다. 새로 출시 된 100MW 및 75MW 연속파 (CW) 레이저는 1.6T 실리콘 광자 (SIPH) 플랫폼과 통합을 위해 특별히 설계되었습니다. 이 레이저는 단일 채널 유닛과 8 채널 및 16 채널 배열 형식을 포함한 여러 구성으로 제공됩니다.
• 2025 년 3 월Lumentum은 Nvidia의 Silicon Photonics Ecosystem의 기고자가되었습니다. 고효율 고출력 레이저는 NVIDIA의 Spectrum-X Photonics Networking 스위치의 개발 및 롤아웃을 지원하는 데 중요한 역할을합니다. 이 협업은 Lumentum의 전문 레이저 기술과 확장 가능한 광자 혁신을 통해 AI 인프라 발전에 대한 전략적 초점을 강조합니다.
• 2025 년 3 월Nvidia는 여러 사이트에서 수백만 개의 GPU를 상호 연결하여 대규모 AI 공장에 전원을 공급하도록 설계된 Spectrum-X 및 Quantum-X Silicon Photonics Networking 스위치를 도입했습니다. 이 스위치는 에너지 소비와 운영 비용이 상당히 낮아집니다. NVIDIA는이 출시로 전자 및 광학 기술을 전례없는 규모로 성공적으로 통합하여 고성능 네트워킹 인프라의 주요 발전을 기록했습니다.
• 2025 년 1 월GlobalFoundries는 뉴욕 북부에있는 기존 사이트에 새로운 실리콘 광자 시설을 건설하는 데 7 억 달러 이상을 투자 할 계획을 공개했습니다. 새로운 센터는 회사의 고급 포장 작업을 향상시켜 Bare Silicon Photonic 칩을 완전히 포장 된 장치로 변환 할 수 있습니다. 이 개발을 통해 GlobalFoundries는 엔드 투 엔드 미국 제조 솔루션을 제공하여 고객을위한 국내 생산 능력을 강화할 수 있습니다.