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標準ロジックICの世界市場|成長、トレンド、COVID-19の影響、予測(2022年~2027年)


Global Standard Logic IC Market | Growth, Trends, COVID-19 Impact, and Forecasts (2022 - 2027)

標準 IC の世界市場の CAGR は 3.2%と予測される。この市場は、革命的ではなく進化的であると言われています。半導体業界の微細化の流れに伴い、既存のアーキテクチャや技術も進化を続けている。 主な特徴 ... もっと見る

 

 

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Mordor Intelligence
モードーインテリジェンス
2022年6月1日 US$4,750
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サマリー

標準 IC の世界市場の CAGR は 3.2%と予測される。この市場は、革命的ではなく進化的であると言われています。半導体業界の微細化の流れに伴い、既存のアーキテクチャや技術も進化を続けている。

主な特徴
標準的なロジックICは、集積回路の形をしたロジックゲートである。ICは回路に使用するためのピンでパッケージングされています。BiPolar技術とCMOS技術の製造プロセスやアーキテクチャの違いにより、動作電圧、応答時間、出力形態に違いがある。電子設計と電力の最適化において、論理ゲートの貢献は不可欠です。
セラミックやプラスチックの改良によってパッケージングソリューションが微細化されたことは、特定の目的に適したロジックICを選択する上で重要な役割を果たした。7400シリーズと4000シリーズは、最も広く使用されている標準的なロジックICの一つです。デバイスの小型化、特に民生用電子機器の小型化が常に注目され、業界を形成してきました。
メーカーは、より優れた温度監視と適応性を備えた新しい改良型ロジックICの使用を強調し、自動車産業などの産業における充実したサービスを約束しています。例えば、2021年11月、サムスン電子は、Exynos Auto T5123、Exynos V7、S2VPS01といった次世代自動車向けの新しいロジックソリューション3製品を発表しました。S2VPS01は、車載インフォテインメントの性能に入力される電力を調整・整流するパワーマネジメントIC(PMIC)である。このICは、過電圧保護(OVP)やサーマルシャットダウン(TSD)など、厳しい熱環境から保護するためのさまざまな機能を搭載しています。
COVID-19が大流行した際、半導体デバイスの需要は、家電製品やヘルスケア機器向けのコンピューティングデバイスにシフトしました。このため、ロジックIC製造業界では、カスタムビルドの通常の需要サイクルに影響を与えた。この影響を除けば、標準的なICソリューションの需要は緩やかで堅調であり、影響を受けた産業用アプリケーションを民生用電子機器向け製品ラインが補う形となりました。パンデミック後の世界では、いくつかの産業が復活し、半導体の需要が急増し、ロジックICの市場も加速しています。


主な市場動向

自動車産業が最大の需要源


自動車業界は、定期的に大規模な電化と進歩に期待しています。スマートコネクテッド技術や自律走行機能の導入は、半導体の実装需要を促進している。そのため、回路、MPU、センサーの使用が増加し、電力調整と整流用の標準ロジックICの展開が増加しています。
安全性と乗り心地を向上させる新時代の技術は、乗用車における半導体の使用を積極的に増加させています。エアバッグ、自律走行機能、電子安定制御(ESC)プログラムなどの安全基準を満たすため、企業は回路レベルの厳しい規制に従いつつ、最高のロジックICの1つを使用しています。例えば、テキサス・インスツルメンツ(TI)などの企業は、AEC-Q100規格に準拠した車載用ロジック・デバイスを提供しています。このICは、5Vから1.2Vまでの幅広い電源電圧をサポートしており、インフォテインメント・システム、ボディ・コントロール・モジュール、自動車用照明、先進運転支援システム(ADAS)など、あらゆる自動車システムの要件に対応することができます。
ジオフェンシング、テレマティクス、フリート管理システム、自律・半自律走行アシスト、車載インフォテインメント、その他のSIMベースのユーティリティなどのIoTサービスやリモートアクセス機能は、自動車セクターを通信の高密度アプリケーションへと導いています。このため、通信モジュールや、さらなる処理のための詳細な回路図入力パラメータを提供するセンサーの導入が促進されています。これらのモジュールやセンサーは、特に電気自動車において、電気安全基準と電力効率を維持するためにロジックICの使用を広範囲に渡って要求しています。
世界が電気自動車(EV)に移行するにつれ、電気パラメータの広範な規制の要件は、充電および放電技術の安全な実装のためにロジックゲートICを招待しています。自動車会社は、自動車や充電インフラの開発段階から最終的な展開に至るまで、ロジックICの可能性と幅広い電圧処理能力を活用しています。これらの要因により、消費電力、動作電圧、スケーリング特性を最適化するために、標準ロジックIC業界では技術革新と進歩が進んでいます。


アジア太平洋地域が市場の成長を牽引


中国、台湾、韓国、日本を含むアジア諸国は、半導体製造の最大拠点となっています。安価な熟練労働力、良好な気象条件、政府の優遇措置、堅牢な電力・水インフラ、輸送・物流、魅力的な投資条件などが、半導体製造産業の発展に寄与しています。これらの産業は、標準的なロジックICやストレージデバイスの製造に大きく寄与しています。
半導体産業協会(SIA)が提供する「2021年米国半導体産業の現状」によると、世界の総半導体製造能力の約75%は東アジアにある。現在稼働している製造装置は、7nm以下の最先端機能を備えています。現在の市場環境から、この地域の支配力は予測期間中も上昇し続けることが予想されます。このような高い開発率の背景には、他の地域と比較して総所有コスト(TCO)を大幅に削減できる政府の優遇措置があります。
SIAによると、台湾企業は1980年代後半から1990年代にかけてファウンドリーモデルを確立しました。これらの部門は、他の地域の企業が設計したチップの製造に特化していました。現在、台湾は世界の5大ファウンドリのうちの2つを占め、世界全体の生産能力の20%を占めています。TSMCは、インテル(米国)、サムスン(韓国)とともに、先端ノード(10ナノメートル以下)のロジックチップを生産できる3社のうちの1社である。これらの先端ロジックチップは、パソコン、データセンター・AIサーバー、スマートフォンなど、計算集約型の機器に搭載される。世界のトップノード(5ナノメートルと7ナノメートル)の生産能力のほぼすべてが台湾にある。
フォトレジスト、シリコンウエハー、パッケージ基板を含む化学品、特殊ガスなど、半導体製造に必要な材料の集積度が高いことも、ロジックICの製造拠点を決定している。例えば、エッチング工程にはC4F6が必要で、最も近い代替品より30%速く工程を完了することができる。アジア諸国、特に台湾は、そのようなことを見抜いている。他の地域がアジアの優位性を崩すために、このようなリソースを揃えるには、相当な投資と時間が必要だろう。


競合の状況

標準ロジックIC市場の競争は緩やかである。メーカーと顧客企業が定期的に連携し、共同でシステムを開発する姿が目撃されている。専門知識の共有、新しいロジックゲートICの活用、動作効率と電力効率の向上が見られる。熱管理の改善、システムの応答時間、消費電力の最適化などが重要な目標となっている」。


2022年3月 - NXPセミコンダクターズと日立エネルギーは、e-モビリティにおける炭化ケイ素(SiC)パワー半導体モジュールの採用を早めるために協力しました。このパートナーシップは、より効率的で信頼性が高く、機能的に安全なSiC MOSFETベースのソリューションを提供することを目的としています。これらのソリューションは、NXPの先進的で高性能な絶縁型HVゲートドライバGD3160と日立エネルギーの車載用SiC MOSFETパワーモジュールRoadPakを活用し、パワートレインのインバータに展開される予定です。
2021 年 5 月 - Samsung Electronics は、2030 年までに 171 兆ウォンのロジック・チップ・バニ ューの割り当てを発表しました。この計画は、2019年4月に伝えられたものと比較して38兆ウォンの増加を示している。また、2022年後半に完成予定の韓国・平沢での新生産ライン建設を宣言した。この工場は、EUV(Extreme Ultraviolet)リソグラフィ技術を用いた5ナノメートルのロジック半導体と14ナノメートルのDRAMの製造工程に寄与する予定です。


その他のメリット

市場推定(ME)シート(Excel形式
3ヶ月間のアナリストサポート

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目次

1 INTRODUCTION
1.1 Study Deliverables
1.2 Study Assumptions
1.3 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET DYNAMICS
4.1 Market Overview
4.2 Porter's Five Forces Analysis
4.2.1 Threat of New Entrants
4.2.2 Bargaining Power of Buyers/Consumers
4.2.3 Bargaining Power of Suppliers
4.2.4 Threat of Substitute Products
4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
4.3 Market Drivers
4.3.1 Industry 4.0 Driving the Deployment of Logic ICs
4.3.2 Application-Centric Demands for Semiconductor and Circuitry
4.4 Market Restraints
4.4.1 High Dependence on Foundries for Manufacturing

5 MARKET SEGMENTATION
5.1 By Type
5.1.1 TTL
5.1.2 CMOS
5.1.3 BiCMOS
5.2 By Application
5.2.1 Communication
5.2.2 Automotive
5.2.3 Consumer Electronics
5.2.4 Industrial
5.2.5 Healthcare
5.2.6 Other Applications
5.3 By Geography
5.3.1 North America
5.3.2 Europe
5.3.3 Asia Pacific
5.3.4 Rest of the World

6 COMPETITIVE LANDSCAPE
6.1 Company Profiles
6.1.1 Diodes Incorporated
6.1.2 Texas Instruments Incorporated
6.1.3 Xilinx, Inc.
6.1.4 STMicroelectronics N.V
6.1.5 Toshiba Electronic Devices and Storage Corporation
6.1.6 ROHM Co., Ltd.
6.1.7 Microchip Technology Incorporated
6.1.8 NXP Semiconductors N.V.
6.1.9 ON Semiconductor Corporation
6.1.10 Samsung Electronics Company Ltd.
6.1.11 Intel Corporation

7 MARKET OPPORTUNITIES AND FUTURE TRENDS

 

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Summary

The global standard IC market is expected to witness a CAGR of 3.2%. The market is described as evolutionary instead of revolutionary because no drastic change has been observed lately. The pre-existing architectures and technologies continue to evolve with scaling-down trends in the semiconductor industry.

Key Highlights
Standard logic ICs are logic gates in the form of integrated circuits. The ICs are packaged with pins meant for further use in circuitry. The different manufacturing processes and architectures of BiPolar and CMOS technologies provide the difference in operational voltages, response time, and output form. The contributions of logic gates in electronic design and power optimization are essential.
The scaling down of packaging solutions driven by improvements in ceramics and plastics has played an integral role in choosing the appropriate logic IC for specific purposes. 7400 and 4000 series are among the most broadly used standard logic ICs. The constant focus on scaling down devices, especially consumer electronics, has shaped the industry.
Manufacturers highlight the use of new and improved logic ICs with better temperature monitoring and adaptability, promising full service in industries like the automotive industry. For instance, in November 2021, Samsung Electronics introduced three new Logic solutions for the next generation of automobiles, including Exynos Auto T5123, Exynos V7, and S2VPS01. The S2VPS01 is a power management IC (PMIC) that regulates and rectifies electrical power input to in-vehicle infotainment performance. The IC is bundled with various features for protection from harsh thermal conditions, including over-voltage protection (OVP) and thermal shut down (TSD).
The demand for semiconductor devices during the COVID-19 pandemic shifted towards consumer electronics and computing devices for healthcare equipment. This affected the regular demand cycle in the logic IC manufacturing industry for custom builds. Apart from the shift, the demand for standard IC solutions was moderate to steady, with the affected industrial applications being compensated by the consumer electronics product lines. In the post-pandemic world, as several industries revive, the demand for semiconductors spikes, in turn accelerating the logic IC market.


Key Market Trends

Automotive Industry to Generate the Maximum Demand


The automotive industry is looking forward to wide-scale electrification and advancements regularly. The introduction of smart connected tech and autonomous features is driving the demand for the implementation of semiconductors. Hence, the increased use of circuitry, MPUs, and sensors directs the increased deployment of standard logic ICs for power regulation and rectification.
The new-age technology catering to safety and modification of ride dynamics is aggressively increasing the use of semiconductors in passenger vehicles. To meet safety norms like airbags, autonomous features, electronic stability control (ESC) program, and others, companies follow strict regulations on circuit level and use one of the best logic ICs available. For instance, companies like Texas Instruments (TI) offers automotive logic devices compliant with the AEC-Q100 standard. The ICs support a wide range of supply voltages, ranging between 5V and 1.2V, to meet the requirements of any automotive system, including infotainment systems, body control modules, automotive lighting, and advanced driver assistance systems (ADAS).
IoT Services and remote access features like geofencing, telematics, fleet management systems, autonomous and semiautonomous driving assists, in-vehicle infotainment, and other SIM-based utilities are taking the automotive sector towards dense application of communication. This encourages the deployment of communication modules and more sensors to provide detailed schematic input parameters for further processing. The modules and sensors are extensively incurring the use of logic ICs for maintaining electrical safety standards and power efficiency, especially in electric vehicles.
As the world is shifting toward Electric Vehicles (EVs), the requirement of extensive regulation of electrical parameters invites logic gate ICs for safer implementation of the charging and discharging technologies. Automotive companies utilize the potential and wide range of voltage handling capabilities of logic ICs through the developing and final deployment stages of the vehicles and charging infrastructure. These factors drive the innovation and advancement in the standard logic IC industry to optimize power consumption, operating voltages, and scaling properties offered.


Asia Pacific Region to Drive the Market Growth


Some of the biggest manufacturing hubs are Asia, including China, Taiwan, South Korea, and Japan. The availability of a cheaper skilled workforce, favorable weather conditions, government incentives, robust power, and water infrastructure, transportation and logistics, and attractive investment conditions help flourish the semiconductor fabrication industries. These industries contribute significantly to manufacturing standard logic ICs and storage devices.
According to the 2021 State of the U.S. Semiconductor industry provided by the Semiconductor Industry Association (SIA), about 75% of the world’s total semiconductor manufacturing capacity lies in East Asia. The currently operating manufacturing units have 7 nm and below leading-edge capabilities. The current market conditions promise the region’s overall domination to continue rising over the forecast period. Major credit for this high rate of development goes to the significant government incentives that significantly bring down the Total Cost of Operation (TCO) compared to the alternate locations.
According to SIA, Taiwanese firms founded the foundry model in the late 1980s and 1990s. These units specialized in manufacturing the chips designed by firms from other world regions. Today Taiwan comprises two of the five largest foundries globally, hosting 20% of the total global capacity. TSMC is one of the three firms, along with Intel (US) and Samsung (South Korea), that can produce logic chips in advanced nodes (10 nanometers or below). These advanced logic chips are deployed in compute-intensive devices like PCs, data center/AI servers, and smartphones. Almost all of the world’s capacity in the top nodes (5 and 7 nanometers) is located in Taiwan.
The high concentration of the materials required for semiconductor manufacturing like photoresists, silicon wafers, chemicals including packaging substrates, or specialty gases also defines the location of manufacturing logic ICs. For instance, C4F6 is required for the etching process, enabling the process completion 30% faster than the closest alternative. Asian countries, especially Taiwan, have figured out such factors. It would take a notable amount of investment and time for the other regions to align such resources to disrupt the Asian dominance.


Competitive Landscape

The standard logic IC market is moderately competitive. The market witnesses regular collaboration among manufacturers and client companies to joint venture into developing systems. The industry observes sharing of expertise, leveraging of new advanced logic gate ICs, and boosting operational and power efficiency. Improved heat management, system response time, and power consumption optimization are some of the critical goals.'


March 2022 - NXP Semiconductors and Hitachi Energy collaborated to fasten the adoption of silicon carbide (SiC) power semiconductor modules in e-mobility. The partnership aims to provide SiC MOSFET-based solutions that are more efficient, reliable, and functionally safe. These solutions will be deployed for powertrain inverters, leveraging NXP’s advanced, high-performance GD3160 isolated HV Gate Drivers and Hitachi Energy’s RoadPak automotive SiC MOSFET power modules.
May 2021 - Samsung electronics announced the allocation of KRW 171 Trillion in Logic Chip Buniesses by 2030. The plan displays an increase of KRW 38 Trillion compared to the one conveyed in April 2019. The company has also declared the construction of a new production line in Pyeongtaek, Korea, expected to be completed by the 2022 second half. The plant will be contributing to carrying out 5-nanometer logic semiconductors and 14-nanometer DRAM manufacturing processes, featuring Extreme Ultraviolet (EUV) lithography technology.


Additional Benefits:

The market estimate (ME) sheet in Excel format
3 months of analyst support



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Table of Contents

1 INTRODUCTION
1.1 Study Deliverables
1.2 Study Assumptions
1.3 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET DYNAMICS
4.1 Market Overview
4.2 Porter's Five Forces Analysis
4.2.1 Threat of New Entrants
4.2.2 Bargaining Power of Buyers/Consumers
4.2.3 Bargaining Power of Suppliers
4.2.4 Threat of Substitute Products
4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
4.3 Market Drivers
4.3.1 Industry 4.0 Driving the Deployment of Logic ICs
4.3.2 Application-Centric Demands for Semiconductor and Circuitry
4.4 Market Restraints
4.4.1 High Dependence on Foundries for Manufacturing

5 MARKET SEGMENTATION
5.1 By Type
5.1.1 TTL
5.1.2 CMOS
5.1.3 BiCMOS
5.2 By Application
5.2.1 Communication
5.2.2 Automotive
5.2.3 Consumer Electronics
5.2.4 Industrial
5.2.5 Healthcare
5.2.6 Other Applications
5.3 By Geography
5.3.1 North America
5.3.2 Europe
5.3.3 Asia Pacific
5.3.4 Rest of the World

6 COMPETITIVE LANDSCAPE
6.1 Company Profiles
6.1.1 Diodes Incorporated
6.1.2 Texas Instruments Incorporated
6.1.3 Xilinx, Inc.
6.1.4 STMicroelectronics N.V
6.1.5 Toshiba Electronic Devices and Storage Corporation
6.1.6 ROHM Co., Ltd.
6.1.7 Microchip Technology Incorporated
6.1.8 NXP Semiconductors N.V.
6.1.9 ON Semiconductor Corporation
6.1.10 Samsung Electronics Company Ltd.
6.1.11 Intel Corporation

7 MARKET OPPORTUNITIES AND FUTURE TRENDS

 

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