Silikon Fotonik pazarı

Pazar tanımı

Pazar, optik bileşenleri silikon bazlı yarı iletkenlerle entegre eden fotonik sistemlerin tasarımını ve imalatını içerir. Standart CMOS işlemlerini kullanarak, özellikle veri merkezleri, telekomünikasyon ve yüksek performanslı bilgi işlem için uygun yüksek yoğunluklu, enerji tasarruflu optik veri iletimini sağlar.

Teknoloji, tek bir çip üzerinde dalga kılavuzları, modülatörler ve fotodetektörler oluşturmak için Silikon'un optik özelliklerini kullanır. Formülasyonu, optik ve elektronik bileşenlerin yoğun entegrasyonunu destekleyerek gecikme ve güç tüketimini azaltır.

Veri iletişiminin ötesinde, silikon fotonikler, hassasiyet ve hızın kritik olduğu biyosensing, lidar ve kuantum hesaplamada uygulanır. Rapor, piyasa büyümesinin birincil itici güçlerini ve piyasa yörüngesini şekillendiren gelişmekte olan eğilimlerin ve gelişen düzenleyici çerçevelerin derinlemesine bir analizini özetlemektedir.

Silikon Fotonik pazarıGenel bakış

Global Silikon Fotonik pazar büyüklüğü 2023'te 2.253,6 milyon ABD Doları olarak değerlendi ve 2024'te 2.732,3 milyon ABD Doları'ndan 2031 yılına kadar 12.404.1 milyon ABD Doları'na yükselmesi öngörülüyor ve öngörü döneminde% 24.13'lük bir CAGR sergiliyor.

Piyasa öncelikle, özellikle veri merkezleri ve AI hesaplama ortamlarında yüksek hızlı veri iletimine yönelik artan talep tarafından yönlendirilmektedir.Ek olarak, 5G ağlarının ve yeni nesil optik altyapının devam eden dağıtım, telekom ve bulut sektörlerinde kompakt, yüksek bant genişliği ve enerji tasarruflu silikon fotonik bileşenlere olan ihtiyacı hızlandırmaktadır.

Silikon fotonik endüstrisinde faaliyet gösteren büyük şirketler Intel Corporation, Cisco, IBM, MacOM, Globalfoundries Inc., Lumentum Operations LLC, Coherent Corp., Stmicroelectronics, Sicoya GmbH, NVIDIA FOTERİKS K.K. Inc.

5G ağlarının ve yeni nesil optik altyapının konuşlandırılması, piyasanın büyümesini doğrudan desteklemektedir. Telekom operatörleri gerektiriroptik alıcı vericilerve düşük güç tüketimi ile büyük miktarlarda veri trafiğini işleyebilen entegre fotonik devreler.

Silikon Fotonikler bu talepleri kompakt form faktörleri ve yüksek sinyal bütünlüğü yoluyla ele alır, bu da metropol ve uzun mesafeli iletişim sistemlerinde verimli ağ yükseltmeleri ve uzun vadeli maliyet optimizasyonu sağlar.

Temel önemli noktalar:

1. Silikon fotonik endüstrisi büyüklüğü 2023'te 2.253,6 milyon ABD Doları olarak değerlendi.
2. Piyasanın 2024'ten 2031'e kadar% 24,13'lük bir CAGR'de büyümesi bekleniyor.
3. Kuzey Amerika, 2023'te% 36,72 pazar payı aldı ve 827,5 milyon ABD Doları değerlemesi oldu.
4. Aktif Optik Kablolar (AOCS) segmenti 2023'te 870.1 milyon ABD Doları gelir elde etti.
5. Optik modülatör segmentinin 2031 yılına kadar 5.611.0 milyon ABD dolarına ulaşması bekleniyor.
6. BT ve Telekomünikasyon Segmenti, 2023'te% 34.96'lık en büyük gelir payını elde etti.
7. Asya Pasifik'teki pazarın tahmin döneminde% 25,66'lık bir CAGR'de büyümesi bekleniyor.

Pazar şoförü

"Yüksek hızlı veri iletimi için artan talep"

Silikon Fotonik pazarının büyümesi, aşırı ölçekli veri merkezlerinde ve kurumsal ağlarda yüksek bant genişliği, düşük gecikmeli veri iletimine olan ihtiyaçtan çok etkilenmektedir.

Silikon fotonik bileşenler, gelişmiş enerji verimliliği ile hızlı veri aktarımını destekleyerek, geleneksel elektrik bağlantılarındaki darboğazları ele alır. Bulut bilişim ve AI güdümlü ortamlarda 400g ve 800g optik modüllere doğru kayma, silikon fotonikleri ölçeklenebilirlik ve ağ performansını korurken operasyonel maliyetleri azaltmak için gerekli kılar.

• Ekim 2024'te, University College London (UCL) araştırmacıları, kablosuz veri iletiminde yeni bir dünya rekoru kırdı ve yüksek hızlı kablosuz iletişimde büyük bir ilerleme kaydetti. 5-150 GHz'lik eşi görülmemiş bir frekans aralığında 938 Gbps'nin havada veri aktarım oranı elde ettiler. Bu hız, İngiltere'nin mevcut ortalama 5G indirme hızından yaklaşık 9.380 kat daha hızlıdır. Kullanılan toplam bant genişliği - 145 GHz - kablosuz iletimdeki önceki dünya rekorundan beş kat daha fazladır.

Piyasa Mücadelesi

"Mevcut yarı iletken işlemlerle karmaşık entegrasyon"

Silikon fotonik pazarının büyümesini engelleyen büyük bir zorluk, fotonik bileşenlerin geleneksel CMOS yarı iletken süreçleri ile karmaşık entegrasyonudur.

Optik ve elektronik işlevlerin tek bir çipte hizalanması, hassas mühendislik, özel üretim ve katı termal kontrol gerektirir, bu da maliyeti artırır ve ölçeklenebilirliği sınırlar.

Şirketler ortak paketlenmiş optik, heterojen entegrasyon ve gelişmiş fotonik tasarım otomasyonu (PDA) araçlarına yatırım yapıyor. Dökümhanelerle stratejik ortaklıklar ve standartlaştırılmış platformların geliştirilmesi de üretimin düzenlenmesine, entegrasyon engellerinin azaltılmasına ve silikon fotoniklerin prototiplemeden yüksek hacimli üretime geçişini hızlandırmaya yardımcı olur.

Pazar trend

"Yeni nesil hesaplama için ortak paketlenmiş optiklerin geliştirilmesi"

Ortak paketlenmiş optiklerde sürekli araştırmalar Silikon Fotonik pazarının geleceğini şekillendiriyor. Araştırmacılar, üretken AI iş yüklerinin büyüyen gücü ve bant genişliği taleplerini ele almak için optik ara bağlantıları doğrudan silikon yongalara entegre etmeye odaklanıyorlar.

Bu Ar-Ge çabası, Chip düzeyinde yakınlıkta ultra yoğun, enerji tasarruflu veri iletimini sağlamak için polimer dalga kılavuzlarını ve silikon fotonik bileşenleri kullanır. İnovasyon, yüksek performanslı bilgi işlem sistemlerinin ölçeklendirilmesine ve ticari AI altyapısında fotonik entegrasyonun pratikliğini artırmaya yönelik büyük bir adımdır.

• Aralık 2024'te IBM Research, optik bağlantıları doğrudan silikon yongalara entegre eden ortak paketlenmiş optikler aracılığıyla yonga-çip iletişiminde bir atılım yaptı. Polimer optik dalga kılavuzlarını kullanarak, bu yaklaşım enerji tüketimini%80'in üzerinde önemli ölçüde azaltır ve veri aktarımı bant genişliğini artırır ve doğrudan artan talepleri desteklerüretken yapay zeka. Bu dalga kılavuzlarını silikon fotoniklerle birleştirerek IBM, AI model karmaşıklığı ile ölçeklenebilen ultra yoğun optik bağlantılara doğru ilerler.

Silikon Fotonik Piyasa Raporu Anlık Görüntü

Segment	Detaylar
Ürün türüne göre	Alıcı vericiler, aktif optik kablolar (AOC), optik çoklayıcılar, optik zayıflatıcılar
Bileşenle	Optik dalga kılavuzları, optik modülatörler, fotodetektörler, diğerleri
Uygulamaya göre	Bu ve Telekomünikasyon, Tüketici Elektroniği, Sağlık ve Yaşam Bilimleri, Ticari, Diğerleri
Bölgeye göre	Kuzey Amerika: ABD, Kanada, Meksika
	Avrupa: Fransa, İngiltere, İspanya, Almanya, İtalya, Rusya, Avrupa'nın geri kalanı
	Asya-Pasifik: Çin, Japonya, Hindistan, Avustralya, Asean, Güney Kore, Asya-Pasifik'in Geri Kalanı
	Orta Doğu ve Afrika: Türkiye, BAE, Suudi Arabistan, Güney Afrika, Orta Doğu ve Afrika'nın geri kalanı
	Güney Amerika: Brezilya, Arjantin, Güney Amerika'nın geri kalanı

Piyasa Segmentasyonu:

• Ürün tipine göre (alıcı vericiler, aktif optik kablolar (AOCS), optik çoğullayıcılar, optik zayıflatıcılar): Aktif optik kablolar (AOC) segmenti, veri merkezlerinde yüksek hacimli benimsenmeleri ve yüksek performanslı hesaplama ortamlarında 2023'te 870.1 milyon ABD Doları kazandı.
• Bileşenle (optik dalga kılavuzları, optik modülatörler, fotodetektörler ve diğerleri): Optik modülatörler segmenti, ileri veri merkezi ve telekom altyapısında yüksek hızlı veri iletimini ve sinyal bütünlüğünü sağlama konusundaki kritik rolü nedeniyle 2023'te piyasanın% 39,72'sini tuttu.
• Uygulama ile (BT & Telecommunication, Tüketici Elektroniği, Sağlık ve Yaşam Bilimleri ve Ticari): BT ve Telekomünikasyon segmentinin, enerji-verimli, yüksek masraflı optik uygulamalara olan yüksek talep nedeniyle, 2031 yılına kadar 4.260.7 milyon USD'ye ulaşması öngörülmektedir.

Silikon Fotonik pazarıBölgesel analiz

Bölgeye dayanarak, pazar Kuzey Amerika, Avrupa, Asya Pasifik, Orta Doğu ve Afrika ve Latin Amerika olarak sınıflandırılmıştır.

Kuzey Amerika Silikon Fotonik pazar payı 2023'te 827,5 milyon ABD Doları değerlemesi ile% 36,72 civarındaydı. Hepsi Kuzey Amerika'daki aktif fotonik Ar -Ge programları olan Intel, IBM, Cisco ve Nvidia gibi küresel oyuncuların güçlü varlığı, silikon fotoniklerin ticari uygulamalarını ileriye taşımakta etkili olmuştur.

İç kullanım durumları, satın alımları ve ürün yenilikleri piyasanın büyümesini sürekli olarak genişletiyor.Ayrıca, Silikon Vadisi gibi bölgelerde olgun yarı iletken ekosistemlerin varlığı, pazarın büyümesini önemli ölçüde hızlandırır.

Birinci sınıf dökümhanelere, imalat ortaklarına ve yetenekli bir işgücüne erişim, özellikle ağ oluşturma ve AI uygulamaları için silikon fotonik yongaların hızlı bir şekilde geliştirilmesi ve ticari olarak konuşlandırılmasını sağlar.

• Ekim 2024'te Silikon Vadisi merkezli başlangıç ​​Xscape Photonics, AI veri merkezleri için enerji tasarruflu silikon fotonik çözümlerini ilerletmek için A Serisi finansmanında 44 milyon ABD Doları güvence altına aldı. Nvidia ve Cisco'nun desteğiyle, bu tur şirketin toplam fonunu 57 milyon ABD Doları'na getiriyor. Sermaye, yeni nesil optik ara bağlantı teknolojisi aracılığıyla AI odaklı altyapının artan güç taleplerini ele almak için tasarlanmış tescilli “Chromx” platformunun gelişimini hızlandıracaktır.

Asya Pasifik'teki Silikon Fotonik endüstrisi, tahmin dönemi boyunca% 25,66'lık sağlam bir CAGR'de önemli bir büyümeye hazırlanıyor. Bölge, özellikle Singapur, Hindistan ve Avustralya, hiper ölçekli ve Edge veri merkezi inşaatında hızlı büyüme kaydediyor.

Bu tesisler güç tüketimini yönetmek ve ölçeklenebilir bant genişliğini desteklemek için silikon fotonikleri benimsiyor. AI'ye hazır altyapıya yönelik bölgesel ihtiyaç, fotonik çözümleri ana akım dağıtıma zorlamaktadır.

Ayrıca, bölgenin elektronik üretimdeki güçlü tabanı, fotonik bileşenlerin maliyet etkin entegrasyonunu desteklemektedir. Ayrıca, yapay zeka, bulut hizmetleri ve yeni nesil telekom altyapısına sağlam yatırım, bölgedeki pazarın büyümesini destekleyen yüksek hızlı, düşük güçlü optik bağlantılar için sürekli talep yaratmaktadır.

Düzenleyici çerçeveler

• ABDTicaret Bakanlığı Sanayi ve Güvenlik Bürosu (BIS), silikon fotoniklerle ilgili ileri bilgi işlem yarı iletkenleri ve yarı iletken üretim ekipmanlarını hedefleyen sıkı ihracat kontrolleri uygulamıştır. Ekim 2022'de BIS, Çin'in yapay zekada (AI) kullanılan ileri yarı iletkenler de dahil olmak üzere askeri uygulamalar için kritik teknolojileri temin etme ve üretme yeteneğini kısıtlamak için bu kontrolleri güncelledi.
• ÇinGalyum ve Germanyum gibi yarı iletken üretimi için gerekli kritik malzemeler üzerinde ihracat kontrolleri uygulamıştır. Aralık 2024'te Çin, küresel tedarik zincirlerini etkileyen ve yarı iletken üretimindeki kıtlıklarla ilgili endişeleri yönlendirerek bu malzemelere ihracat kısıtlamaları uyguladı. Bu önlemler, Çin'in ileri yonga satışlarına yönelik ABD liderliğindeki kısıtlamalara bir yanıt olarak görülmektedir.
• Japonyaİhracat kontrol düzenlemelerini yüksek performanslı yarı iletken üretim ekipmanını içerecek şekilde güncelledi. Temmuz 2023'te geçerli olmak üzere, bu kontroller ihracatçıların hedefe bakılmaksızın yarı iletken üretiminde kullanılan belirli ekipman için lisans almasını gerektirir. Bu hareket, ABD ve Hollanda'nın yarı iletken teknolojileri üzerindeki ihracat kontrollerini koordine etme çabalarıyla uyumludur.

Rekabetçi manzara:

Piyasa oyuncuları, yeni nesil veri merkezi talepleri için tasarlanmış Gelişmiş Silikon Fotonik Çözümlerinin başlatılması gibi stratejileri aktif olarak benimsiyor. Bu ürün tanıtımları, daha yüksek bant genişliğine ve enerji tasarruflu optik bağlantılara doğru kayma ile hizalanmıştır.

Şirketler, ölçeklenebilir, yüksek hızlı bağlantıyı destekleyen yeniliklere odaklanarak gelişen ağ altyapısının teknik gereksinimlerini ele alırken rekabetçi konumlarını güçlendiriyorlar. Bu tür stratejik hamleler, piyasanın genel büyümesine doğrudan katkıda bulunmaktadır.

• Mart 2025'te Lightmatter, yeni nesil XPU'lar ve ağ anahtarları için tasarlanmış gelişmiş bir 3D fotonik süperchip olan M1000 pasajını tanıttı. Benzeri görülmemiş 114 tbps toplam optik bant genişliği sağlayan M1000, büyük ölçekli AI altyapısının performans taleplerini karşılamak için tasarlanmıştır. 4.000 kare milimetreden fazla uzanan referans platformu, birleşik bir hesaplama alanı içinde binlerce GPU arasında bağlantı sağlayan ultra yoğun 3D entegrasyonu destekleyen çoklu tepeli bir aktif fotonik interposer bulunur.

Silikon Fotonik pazarındaki kilit şirketlerin listesi:

• Intel Corporation
• Cisco
• IBM
• Macom
• Globalfoundries Inc.
• Lumentum Operations LLC
• Coherent Corp.
• STMICROELECTRONICS N.V.
• Rockley Fotonikler
• Sicoya Gmbh
• Hamamatsu Fotonik K.K.
• Broadcom Inc.
• Nvidia
• Infinera Corporation
• Juniper Networks Inc.

Son Gelişmeler (Ortaklıklar/Anlaşmalar/Ürün Lansmanları)

• Mart 2025'te, Macom, veri merkezlerinde 1.6T optik bağlantının etkinleştirilmesini amaçlayan 200G başına dört yeni çözüm getirdi. Yeni başlatılan 100 MW ve 75 MW sürekli dalga (CW) lazerleri, 1.6t silikon fotonik (SIPH) platformlarıyla entegrasyon için özel olarak tasarlanmıştır. Bu lazerler, tek kanallı birimler ve 8 kanal ve 16 kanallı dizi formatları dahil olmak üzere birden fazla konfigürasyonda sunulmaktadır.
• Mart 2025'teLumentum, Nvidia’nın Silikon Fotonik ekosistemine katkıda bulunacak şekilde ortak oldu. Yüksek verimli, yüksek güçlü lazerleri, NVIDIA'nın Spectrum-X fotonik ağ anahtarlarının geliştirilmesini ve sunulmasını desteklemede hayati bir rol oynar. Bu işbirliği, Lumentum’un uzmanlaşmış lazer teknolojisinin ve ölçeklenebilir fotonik yenilikler yoluyla AI altyapısını geliştirmeye stratejik odaklanmayı vurgulamaktadır.
• Mart 2025'te, NVIDIA, milyonlarca GPU'yu birden fazla siteye birbirine bağlayarak büyük ölçekli AI fabrikalarına güç sağlamak için tasarlanmış spektrum-X ve Quantum-X silikon fotonik ağ anahtarlarını tanıttı. Bu geçişler enerji tüketimini ve operasyonel giderleri önemli ölçüde düşürür. Bu lansmanla Nvidia, elektronik ve optik teknolojileri eşi görülmemiş bir ölçekte başarıyla entegre etti ve yüksek performanslı ağ altyapısında büyük bir ilerlemeyi işaret etti.
• Ocak 2025'teGlobalFoundries, New York'taki mevcut sitesinde yeni bir Silikon Fotonik tesisi inşa etmek için 700 milyon ABD Doları'na yatırım yapma planlarını açıkladı. Yeni merkez, şirketin gelişmiş ambalaj operasyonlarını artıracak ve çıplak silikon fotonik yongaların tam paketlenmiş cihazlara dönüştürülmesini sağlayacak. Bu gelişme, GlobalFoundries'in müşterileri için iç üretim yeteneklerini güçlendirerek ABD tarafından üretilen çözümler sunmasına izin verecektir.