アナログおよびミックスシグナルIP市場 サイズと展望 2022-2030

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市場動向

世界のアナログおよびミックスドシグナルIP市場の牽引要因

AMSブロックの再利用性向上

再利用可能なアナログIP（知的財産）とは、複数のチップ間で再利用できるアナログ/ミックスドシグナルIPブロックを指します。これらは、チップメーカーによって設計される場合もあれば、設計サービス会社やサードパーティのIPベンダーによってライセンス供与される場合もあります。代表的なアナログIPブロックには、オペアンプ、デジタル/アナログコンバータ（D/Aコンバータ）、アナログ/デジタルコンバータ（A/Dコンバータ）、位相同期回路（PLL）、遅延同期回路（DLL）、フィルタ、シリアライザ/デシリアライザ・トランシーバ、無線周波数モジュール、電圧リファレンス、電圧レギュレータ、アナログコンパレータなどがあります。データコンバータなどの特定の機能はIP機能として大幅に実現可能になりましたが、再利用性の観点からはそうでない機能もあります。

2020年9月、アナログおよびミックスシグナル設計とIP再利用のためのターゲット自動化に取り組むThalia Design Automationと、半導体IPおよびプラットフォームソリューションを提供するDolphin Designは、IPポートフォリオの拡張と管理の方法を変革する提携を発表しました。この提携により、従来のプロセスよりもコスト効率よく、より迅速に最新のIPを市場に投入できるようになります。ThaliaのAMALIA IP再利用プラットフォームは、アナログおよびミックスシグナル集積回路の設計を再利用し、既存のIPを新しいテクノロジーやアプリケーション向けに移行、改良、最適化します。これにより、IPハウスや集積回路メーカーは、変化する市場の需要に合わせて、製品ラインを迅速かつコスト効率よく再利用・多様化することができます。

無線通信の普及拡大

様々な無線通信製品に新機能や高度な機能を導入したいという需要の高まりは、無線通信に使用されるアナログ/ミックスドシグナルIPブロックの開発を継続的に推進しています。2020年12月、無線通信ソリューションの主要企業であるBeken Corporationは、ギリシャに拠点を置くRFおよびミックスドシグナルIPプロバイダーであるAdveos Microelectronic Systemsの買収を完了したことを発表しました。この買収により、Bekenの無線通信能力が強化され、無線プロトコルの発展が国内外の市場に大きなビジネスチャンスをもたらす中で、同社の成長の勢いが加速すると期待されています。さらに、今回の取引は、無線通信の普及がアナログ/ミックスドシグナルIPブロックの利用を促進していることを示しています。

世界のアナログおよびミックスドシグナルIP市場の抑制

アナログ/ミックスドシグナル（AMS）設計の複雑さと感度

SoCの複雑さが増す中で、設計者が直面する最も深刻な課題の一つは、より信頼性の高いアナログ回路を効率的に設計することです。以前は、アナログコンポーネントは個別に開発され、ボードレベルでシステムに組み込まれていました。しかし、現代のSoCでは、性能とコストの要件を満たすために、より多くのオンボードアナログ機能が求められています。アナログおよびミックスドシグナルIPブロックの開発者にとって、製造の改善とより最適化された設計ルールを活用するために、新しいプロセスノードに合わせてブロックを再設計するという、複雑さと感度の課題があります。ミックスドシグナルシステムの性能は、ブロック固有の性能ではなく、ブロックの相互運用性とインターフェースの感度によって低下することがよくあります。これらの要因は市場の成長を阻害します。

世界のアナログおよびミックスシグナルIP市場機会

成長著しい業界におけるアプリケーション

様々な市場ベンダーが、IoTデバイス向けの幅広いIPファミリーを開発するために研究開発に投資しています。これには、アナログ、デジタル、メモリIPブロックに加え、DSPや制御タスク用のプロセッサ、業界をリードするミックスシグナル設計・検証ツールが含まれます。ベンダーは、ツールとIPを組み合わせた、革新的で優れたIoTデバイス開発のためのソリューションを提供できます。

これらのIPは自動車業界で多くの用途があり、予測期間中は医療・ヘルスケア分野での成長が見込まれています。これらのIPは、自動車業界において、車両間インフラやADASシステム、アクティブノイズコントロール（ANC）、インフォテインメントの開発においてますます利用されています。

アナログおよびミックスシグナルIPは、高品質なオーディオ・音声、次世代LTEおよび4G端末の設計、画像処理およびビデオの前処理・後処理、そして常時接続の音声・顔・ジェスチャー・モーション認識を実現する上で不可欠な要素です。あらゆる主要成長産業で活用されているため、アナログおよびミックスシグナルIPの成長見通しは予測期間全体を通して良好です。

セグメント分析

設計別では、世界のアナログおよびミックスドシグナルIP市場は、ファーム/ソフトIPとハードIPに分類されます。ハードIPは最大のシェアを占め、予測期間中に15.8%という最も高いCAGRを記録すると予想されています。ハードIPブロックは、性能、サイズ、または消費電力が最適化され、特定のテクノロジにマッピングされています。通常、GDSIIストリーム形式と、それに付随するEDAモデルまたはビューのセットで提供されます。ハードIPは特定のファウンドリプロセス向けに最適化されています。元のソフトIPが特定のFPGAデバイス向けに「ハード化」されている場合は、「ビットストリーム」形式でも提供される場合があります。ハードIPには通常、完成したディスクリートICと同様に、速度、消費電力、面積などの項目を規定したデータシートが付属しています。ハードIP製品はディスクリートICに類似している傾向があり、扱いが大きく異なります。こうした特性が、このセグメントの成長に貢献しています。

ファーム/ソフトIPは2番目に大きなセグメントです。ファームIPは、汎用テクノロジライブラリを用いた配置によって、性能と実装面積がトポロジカルかつ構造的に最適化された再利用可能なブロックです。これらのIPは、ハードIPブロックよりも柔軟性と移植性に優れ、ソフトIPブロックよりも性能と実装面積の予測可能性が高くなります。ソフトIPとハードIPの中間的な存在です。この分野における進展としては、PLDA SAS社が、スイッチソフトIP（SIP）であるXpressSWITCH™ IPが、FPGAベースのアドインカード上で動作し、アップストリームポートとダウンストリームポートの両方が16GT/sで動作し、すべてのゴールドテストと相互運用性テストに合格したと発表しました。こうした進展は、予測期間中の市場に大きな成長の余地を与えています。

製品別では、世界のアナログおよびミックスドシグナルIP市場は、A2DおよびD2Aコンバータ、電源管理モジュール、RF、その他の製品に分類されます。A2DおよびD2Aコンバータが最大の市場シェアを占め、予測期間中に15.8%のCAGRで成長すると予測されています。 A2D/D2Aコンバータは、アナログ信号をデジタル信号へ、あるいはその逆に変換する電子回路です。主に自動車や通信などのエンドユーザーアプリケーションで使用され、電子部品の採用が市場機会を創出しています。

RFセグメントは最も急速に成長しているセグメントです。RF分野のIPは、あらゆる設計者にとって不可欠であり、特に設計ごとに「ゼロから始める」ことを望まない設計者にとって重要です。市場の主要プレーヤーは、戦略的提携の形成を重視しており、これは企業が市場シェアを拡大​​するだけでなく、世界的なプレゼンスを高めることにもつながります。例えば、シーメンス傘下のメンターは、2020年6月に、大規模なポストレイアウトアナログ設計のナノメートルスケール検証を可能にするAnalog FastSPICE eXTremeテクノロジーのリリースにより、Analog FastSPICEプラットフォームの重要な改良を発表しました。こうした開発は、市場の成長を強力に後押しすると期待されています。

エンドユーザー産業別では、世界のアナログおよびミックスシグナルIP市場は、 民生用電子機器、通信、自動車、産業、その他のエンドユーザー産業に分類されています。民生用電子機器セグメントは最大の市場シェアを占め、予測期間中に15.8%のCAGRで成長すると予想されています。プレーヤーは、5G、AI、IoT市場における課題と機会に注力し、これらのセグメントで勝ち残るための新製品を開発しています。例えば、2020年12月、Omni Design TechnologiesはInteruniversity Microelectronics Centre (IMEC)と提携し、顧客がOmni Design IPを使用して半導体製品をより迅速に市場投入できるようにしました。この提携により、顧客はOmni Design IPを使用して半導体製品をより迅速に市場投入できるようになります。さらに、複数のコンポーネントを単一のICに統合することで、メーカーは小型の民生用電子機器を開発できるようになり、ミックスドシグナル・システム・オン・チップ（SoC）市場の成長を促進し、ひいてはアナログおよびミックスドシグナルIP市場の発展を促進します。

自動車分野は、予測期間中に17.2%という最も高いCAGRを達成すると予想されています。産業用アプリケーション全体におけるメカトロニクスの採用が着実に増加していることから、特定用途向け集積回路（ASIC）などの関連電子部品の需要は、時間の経過とともに劇的な増加を見せています。特定用途向け集積回路（ASIC）やフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）ロジックシステムの設計者は、IPコアをビルディングブロックとして使用できるため、市場の成長を後押しすることができます。

地域分析

地域別では、世界のアナログおよびミックスシグナルIP市場は、北米、欧州、アジア太平洋地域、LAMEAに分類されています。アジア太平洋地域は最大の市場シェアを占め、予測期間中に16.5%のCAGRで成長すると予想されています。アジア太平洋地域は、コンシューマーエレクトロニクス、半導体、その他の通信・機器製造業界における支配的な地位により、アナログおよびミックスシグナルIPの世界最大の市場となっています。中国は世界の電子機器の生産・組立能力の約60～70%を占めています。中国はまた、5G技術においても世界的に優位に立っており、2020年末までに50都市でネットワークの完全カバーが計画されています。世界中の多様な電子機器が中国に移転し続けているため、中国では他の国と比較して半導体消費が急速に増加しています。新華社によると、2019年10月、中国移動（チャイナモバイル）、中国聯通（チャイナユニコム）、中国電信（チャイナテレコム）の3大通信事業者が、世界最大規模の5Gネットワ​​ークサービスを開始しました。こうした動向により、この地域におけるアナログおよびミックスシグナルIPの需要が大幅に増加すると予想されています。

北米は2番目に大きな地域です。2030年までに1億5,200万米ドルに達し、年平均成長率（CAGR）は14.3%と予測されています。アナログおよびデジタル・ミックスシグナルIPの需要は、これらの製品がビルディングブロックとして利用される機会の増加によって牽引されています。米国の通信業界は5Gインフラへの投資を積極的に行っており、同国のエンドユーザー産業は5G技術の世界的な消費の大部分を占めています。北米地域における5G市場は、投資、導入、そしてアプリケーションにおいて米国が圧倒的なシェアを占めています。5Gの超高速ワイヤレスネットワークの特性は、成長が鈍化している通信業界に新たな刺激を与えると予想されています。米国電気通信協会（US Telecom Association）は、米国の通信事業者が2025年までに約1,040億米ドルを支出すると推定しています。通信サービスプロバイダーにとって、既存の4Gネットワ​​ークを今後の5G規格にアップグレードし、5Gワイヤレスサービスの完全な導入を実施することが不可欠になると予想されています。こうした傾向は、地域市場の成長に十分な機会を生み出すと期待されています。

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。ヨーロッパは世界で最も重要なテクノロジーハブのいくつかを擁し、最新技術の重要な推進力と導入者です。先進技術の普及と、地域の様々な産業における半導体の採用の増加が、市場の成長を牽引しています。英国政府も、英国のデジタルインフラを強化するための数十億ポンド規模の一連の対策を発表しました。 50億ポンドは、全国のブロードバンドインフラに重点的に投入される可能性があり、さらに10億ポンドが2025年までに国の95%に4Gカバレッジを提供するために投入される可能性があります。上記のすべての傾向により、調査対象の市場の成長に大きな余地が生まれると予想されます。

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アナログおよびミックスシグナルIP市場のトップ競合他社

1. ARASAN CHIP SYSTEMS INC.
2. ARM (NVIDIA)
3. Synopsys, Inc.
4. Cadence Design Systems
5. Siemens
6. GlobalFoundries
7. Samsung
8. TSMC
9. Semiconductor Manufacturing International Corporation ("SMIC")
10. Rambus.com
11. Faraday Technology Corporation
12. Ceva, Inc.

最近の開発状況

• 2022年5月 - ナノ秒単位の精度が求められる高速取引システムのパフォーマンスと設計柔軟性を向上させるため、高性能アナログおよびミックスドシグナルIP（知的財産）のリーディングプロバイダーであるSilicon Creationsは、高性能FPGAおよび組み込みFPGA（eFPGA）IPのリーディングプロバイダーであるAchronix Semiconductor Corporationと提携しました。
• 2022年2月 - 高性能アナログおよびミックスドシグナルIP（知的財産）のリーディングプロバイダーであるSilicon Creationsは本日、Intel Foundry Services（IFS）のAccelerator - IP Alliance Programへの参加を発表しました。設計障壁の低減、設計リスクとコストの削減、そして顧客製品の市場投入までの期間短縮を目的としたこの世界的なアライアンスプログラムは、IFSとそのエコシステムパートナー間の信頼性が高く徹底したコラボレーションを促進します。