パワーアンプ市場 サイズと展望 2024-2032

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推進要因

無線通信の需要拡大

5G、Wi-Fi、Bluetoothなどの無線通信技術の利用拡大に伴い、基地局、スマートフォン、タブレット、その他の無線機器におけるパワーアンプの需要が高まっています。ネットワーク事業者がインフラをアップグレードし、より高いデータレートと増加するユーザートラフィックに対応するため、高出力、高効率、そして直線性を実現し、信頼性の高い無線接続を確保するパワーアンプへの需要が高まっています。5G無線ネットワークの展開は、パワーアンプ市場にとって大きな推進力となっています。5G技術は、超高速データ速度、低遅延、そして大規模な接続性を約束し、自動運転車、拡張現実（AR）、仮想現実（VR）、IoT（モノのインターネット）など、様々なアプリケーションを可能にします。 5Gネットワ​​ーク（基地局、スモールセル、ユーザー機器を含む）における送受信信号の増幅には、パワーアンプが必要です。

さらに、世界中のネットワーク事業者が増大するデータ需要に対応し、新たなユースケースをサポートするために5Gインフラに投資するにつれ、より高い周波数で動作し、より高い出力電力を供給できる高性能パワーアンプの需要が大幅に増加しています。2023年現在、米国は約300都市で5Gが利用可能であり、5Gネットワ​​ークの普及率で他を大きく引き離しています。米国は5Gの導入においても大きな進歩を遂げており、2023年の5G利用可能状況に関する調査では4位にランクインしました。5Gの平均速度は、都市部と地方の両方で向上しています。T-Mobileは2023年1月に7,156の地域ライセンスを取得し、USCellular（34ライセンス）とVerizon Wireless（12ライセンス）を上回りました。

さらに、スマートフォン市場は無線通信の需要増加を牽引しており、これがパワーアンプの導入に影響を与えています。スマートフォンは、携帯電話接続、Wi-Fi、Bluetooth、その他の無線通信プロトコルにパワーアンプを必要とする、広く普及しているデバイスです。2023年5月までに、米国の成人のスマートフォン保有率は2011年の35%から90%に増加します。普及率はここ数年で上昇しており、2023年までに92%に達すると予想されています。スマートフォンが5G対応デバイスへと進化するにつれ、複数の周波数帯域をサポートし、高いデータレートを実現し、バッテリー駆動時間を延ばすために効率的に動作できるパワーアンプの需要が高まっています。

制約要因

技術的課題と複雑さ

5Gワイヤレスネットワークの展開は、パワーアンプメーカーにとって技術的な課題をもたらします。5Gテクノロジーは、サブ6GHzやミリ波など、それぞれに伝搬特性と要件を持つ様々な周波数帯域で動作します。 5G基地局、ユーザー機器、スモールセル向けのパワーアンプは、高出力、直線性、スペクトル純度を維持しながら、これらの周波数帯域全体で効率的に動作するように設計する必要があります。5Gパワーアンプは、消費電力と信頼性の懸念に対処するために、高度な半導体技術、革新的な回路トポロジ、そして洗練された熱管理ソリューションを組み込む必要があります。

さらに、GaAチップは約5,000米ドルであるのに対し、シリコンチップは約5米ドルと、1,000ドルも高価です。しかし、GaAチップはシリコンチップよりも無線信号を頻繁に処理します。さらに、PAの消費電力はピークRF出力電力容量にほぼ比例するため、効率が低下する可能性があります。自動車業界の電気自動車（EV）、自動運転、コネクテッドカー技術への移行は、パワーアンプメーカーにとって新たな課題を提示しています。

さらに、車載用パワーアンプは、高出力、効率、直線性を提供しながら、厳格な信頼性、温度、電磁両立性（EMC）規格を満たす必要があります。車載インフォテインメントシステム、先進運転支援システム（ADAS）、車車間通信（V2X）アプリケーションで使用されるパワーアンプは、極端な温度、振動、電磁干渉などの過酷な環境下でも確実に動作する必要があります。

市場機会

IoTとスマートデバイスの台頭

サーモスタット、セキュリティカメラ、照明システム、スマート家電などのスマートホームデバイスの利用増加に伴い、IoTアプリケーションにおけるパワーアンプの需要が高まっています。スマートホームデバイスは、インターネットに接続し、他のデバイスと通信するために、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、Bluetoothなどの無線通信技術を頻繁に使用しています。パワーアンプは、データ伝送用の信号を増幅し、信頼性の高い接続を確保し、家庭全体にワイヤレスカバレッジを拡張するため、これらのIoTデバイスにとって重要なコンポーネントです。

さらに、2023年には、米国における接続IoTデバイスの数は約167億台に達し、前年比16%増加します。接続IoTデバイスの数は、2027年までに290億台を超えると予想されています。スマートホーム、産業オートメーション、ヘルスケア、農業、輸送など、さまざまな業界におけるIoTデバイスの普及により、低消費電力でバッテリー駆動のIoTアプリケーション向けに設計されたパワーアンプの需要が高まっています。 IoTエコシステムにおけるワイヤレス接続とデータ交換には、1GHz未満および2.4GHzの周波数帯域で動作し、消費電力が少なく長距離伝送が可能なパワーアンプが必要です。

International Data Corporation（IDC）によると、ウェアラブルデバイスの世界市場は2023年に5億2,000万台に達し、2022年から5.6%増加すると予測されています。2023年第3四半期は前年同期比2.6%増の1億4,840万台と過去最高を記録しました。健康・フィットネストラッキング、遠隔患者モニタリング、個人の生産性向上といったウェアラブルデバイスの利用増加に伴い、ウェアラブルアプリケーション向けに特別に設計されたパワーアンプの需要が高まっています。省電力、高効率、小型フットプリントを備えたパワーアンプは、ウェアラブルデバイスのニーズを満たし、ヘルスケア、ウェルネス、ライフスタイルアプリケーションにおける新たなユースケースを実現するために不可欠です。

セグメンテーション分析

タイプ別

オーディオパワーアンプは市場を席巻しており、オーディオシステム、ポータブルスピーカー、ヘッドフォンの需要増加がオーディオパワーアンプの優位性に大きく貢献しています。音楽ストリーミングサービスの人気の高まりとホームエンターテイメントシステムの台頭により、これらのアンプの需要が高まっています。オーディオパワーアンプは、ホームエンターテイメントシステム、プロ用オーディオ機器、車載オーディオシステム、楽器など、様々なオーディオアプリケーションにおいて、オーディオ信号を増幅し、高品質なサウンドを生み出すように設計されています。

さらに、これらのアンプは通常、オーディオ周波数範囲（20 Hz～20 kHz）で動作し、低歪みで高忠実度のサウンド再生を実現するように設計されています。アプリケーションの効率、直線性、出力要件に応じて、オーディオパワーアンプはクラスA、クラスAB、クラスD、クラスTなど、様々なアンプクラスを使用できます。無線パワーアンプは、スピーカー、ヘッドフォン、サブウーファー、その他のトランスデューサーを駆動する上で極めて重要であり、リスナーにクリアで臨場感あふれるサウンド体験をもたらします。

無線パワーアンプは、携帯電話ネットワーク、Wi-Fiルーター、衛星通信システム、レーダーシステム、放送機器などの無線通信システムにおいて、無線周波数（RF）信号を増幅します。これらのアンプは、数メガヘルツ（MHz）から数ギガヘルツ（GHz）の範囲のRF周波数で動作し、高出力、高効率、そして直線性を実現するように設計されています。無線パワーアンプは、送受信におけるRF信号の増幅、無線カバレッジの拡大、そして様々な通信アプリケーションにおける信号品質の向上に不可欠です。

技術別

ガリウムヒ素半導体技術を採用したGaAs RFパワーアンプは、携帯電話ネットワーク、衛星通信システム、マイクロ波リンク、レーダーなど、様々な無線通信アプリケーションで広く使用されています。GaAs技術には、RFにおいていくつかの利点があります。 GaAsパワーアンプは、高い電子移動度、低い雑音指数、優れた直線性など、優れた特性を備えており、歪みを最小限に抑えながら高周波信号を増幅するのに最適です。基地局、中継器、送信機などのGaAsパワーアンプは、中程度から高出力のアプリケーションで広く使用されています。GaAsパワーアンプは、その信頼性、効率性、既存の通信インフラとの互換性が高く評価されています。

GaN RFパワーアンプは、窒化ガリウム半導体技術をベースとしており、高出力・高周波アプリケーションにおいてGaAs技術の有望な代替技術として注目されています。GaN技術は、GaAsに比べて高いブレークダウン電圧、電子移動度、広いバンドギャップなど、いくつかの利点があり、GaNパワーアンプはより高い周波数、より高い電力レベル、より高い効率で動作できます。GaNパワーアンプは、より高速なデータレート、より低い遅延、そしてより大きな容量を必要とする5Gネットワ​​ークなどの次世代無線通信システムでますます利用されています。 GaNパワーアンプは、過酷な環境下での優れた性能と放射線損傷への耐性から、レーダーシステム、電子戦、衛星通信などの軍事・航空宇宙用途にも使用されています。

用途別

スマートフォンは、その普及率の高さ、モバイル通信技術の継続的な進化、そして高度な機能の搭載により、市場を席巻しました。パワーアンプはスマートフォンの重要なコンポーネントであり、携帯電話通信、Wi-Fi、Bluetooth、GPS機能の信号を増幅します。スマートフォンにおけるデータ速度の高速化、ネットワークカバレッジの向上、接続機能の強化に対する需要が高まるにつれ、限られたバッテリー電力と小型フォームファクタの制約内で動作しながら、高出力、高効率、そして直線性を実現できるパワーアンプの必要性が高まっています。

スマートフォンやタブレットと同様に、ノートパソコンにも、Wi-Fi、Bluetooth、携帯電話接続を可能にする無線通信用のパワーアンプが搭載されています。 ラップトップ用パワーアンプは、バッテリー駆動時間を延ばし、ポータブルコンピューティングデバイスの信頼性の高いワイヤレス接続を確保するために、電力効率と性能のバランスをとる必要があります。さらに、パワーアンプはラップトップオーディオシステムに統合することで、マルチメディア再生、ゲーム、通信アプリケーションに高品質なサウンドを提供することができます。

地域別インサイト

アジア太平洋地域は年平均成長率6.8%で主要地域

アジア太平洋地域は、世界のパワーアンプ市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率6.8%で成長すると予測されています。半導体産業の進歩と省エネ製品への需要の高まりが、アジア太平洋地域のパワーアンプ市場の成長を牽引しています。IoTと次世代ワイヤレスネットワークがテクノロジーの世界を席巻する中、市場は短期間で拡大すると予想されています。中国のパワーアンプ市場は、特にスマートフォンをはじめとする民生用電子機器が牽引しています。スマートフォン向け高性能アンプの需要は、メーカー間のイノベーションと競争を促しました。中国では4Gおよび5Gネットワ​​ークの立ち上げにより、基地局やその他のネットワーク機器に使用されるパワーアンプの需要が増加しました。この傾向は、5Gインフラの展開によって継続すると予想されています。 Huawei、ZTE、HiSiliconが重要なプレーヤーでした。

一方、日本にはルネサス エレクトロニクスや東芝など、複数の大手半導体メーカーが拠点を置いています。これらの企業は、世界のパワーアンプ市場で大きな存在感を示しています。市場では継続的なイノベーションが見られ、各社はパワーアンプを開発しています。これらのパワーアンプは、エレクトロニクス業界の変化し続けるニーズに対応するため、高効率、低消費電力、そして統合性の向上を実現しています。パワーアンプは車載エレクトロニクスにも不可欠な部品であり、日本の堅調な自動車産業はこの分野におけるパワーアンプの需要を押し上げています。

北米は最も急成長している地域

北米は予測期間中に6.2%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。パワーアンプ市場における北米の優位性は、主にスマートフォンやスマートデバイスの需要増加に支えられ、今後も継続すると予想されます。この着実な成長軌道は、スマートフォンの機能向上におけるRFパワーアンプの重要な役割と密接に関連しています。これらのデバイスの不可欠なコンポーネントであるRFパワーアンプは、信号強度、伝送効率、そして全体的なパフォーマンスを大幅に向上させます。

さらに、民生用電子機器の需要の高まりが、米国のパワーアンプ市場を牽引しています。これらの機器は、携帯電話、Wi-Fiルーター、基地局、レーダーシステムなど、様々な用途で使用されています。5Gネットワ​​ークの展開は、より高い周波数帯域とより強力なアンプを必要としており、パワーアンプ業界にとって大きな推進力となっています。

予測期間を通じて、ヨーロッパは世界のパワーアンプ市場の売上高においてかなり大きなシェアを占めると予想されています。スマートフォンの普及に伴い、パワー半導体の採用が増加しています。より高速なデータ速度とより優れたスペクトル効率に対する需要の高まりに対応するため、高速モバイルブロードバンドインターネットの必要性が高まっています。企業は、これらのすべての要件を満たすデバイスの開発も求められています。 2022年6月21日、国際通信ネットワーク向け低消費電力アナログ、デジタル、ミックスドシグナル半導体のリーディングカンパニーであるCML Microcircuitsは、28GHz帯5G中出力アンプ「CMX90A702」の開発を発表しました。CMX90A702 MPAは、CMLのSRF RFIC/MMIC設計技術を駆使して開発された最新製品です。この新製品は、リピーター、スモールセル、CPE、パッシブアンテナアレイ、バックホールなどの5G mmWaveインフラアプリケーション向けに設計されています。

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パワーアンプ市場のトップ競合他社

1. Broadcom Limited (U.S.)
2. Infineon Technologies (Germany)
3. Texas Instruments (U.S.)
4. Skyworks Solutions (U.S.)
5. TriQuint Semiconductor (U.S.)
6. Qorvo (U.S.)
7. Maxim Integrated (U.S.)
8. QSC, LLC (U.S.)
9. Yamaha Corporation (Japan)
10. Peavey Electronics Corporation (U.S.)

最近の開発状況

• 2024年3月～ ブロードコムは、スケーラブルなAIシステム向けに、業界初の51.2Tbps光イーサネットスイッチプラットフォームをパッケージ化しました。
• 2024年3月～ インフィニオンはCoolSiC™を発表しました。脱炭素化を推進する高性能システム向けの次世代シリコンカーバイド技術、MOSFET G2。
• 2024年3月 - テキサス・インスツルメンツ（T.I.）（Nasdaq: TXN）は、組み込み分野におけるより安全でスマート、そして持続可能な未来を実現するため、新しい組み込みプロセッシングおよびコネクティビティ製品のデモンストレーションを実施することを発表しました。