Semiconductor Industry - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2024 - 2029)
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리서치사:Mordor Intelligence
발행일:2024년 02월
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한글목차
반도체 산업는 2024년 7,200억 달러로 추정되고, 2029년까지 1조 2,100억 달러로 성장할 전망이며, 예측 기간(2024-2029년) 동안 10.86%의 연평균 복합 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다.
주요 하이라이트
반도체가 현대기술의 기본 컴포넌트가 되고 있기 때문에 반도체 부문은 급속히 확대되고 있습니다. 이 업계의 발전과 획기적인 발전은 모든 후속 기술에 직접적인 영향을 미칩니다.
반도체 디바이스는 반도체 재료를 기반으로 사용하는 전자 부품입니다. 이 재료는 트랜지스터, 다이오드 및 집적 회로(IC)에서 발견되는 다른 기본 기능 유닛을 생성합니다. 이러한 장치는 전기를 잘 전달하지 않으며 효과적인 절연체로도 작동하지 않는다는 특징이 있습니다. 반도체 디바이스의 장점은 합리적인 가격, 신뢰성, 컴팩트한 크기를 포함합니다. 지난 수십 년동안 다양한 전자 제품 제조에서 이러한 장치 사용의 인기가 급증하고 있으며, 향후 몇 년동안 그 기세가 계속 증가할 것으로 예상됩니다.
반도체 산업은 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷, 5G 등 신흥기술에서 반도체 재료 수요 증가에 부응하기 때문에 예측 가능한 미래에 큰 성장을 이룰 것으로 예측되고 있습니다. 이러한 성장은 주요 기업 간의 치열한 경쟁과 연구개발(R&D)에 대한 일관된 투자로 촉진되고 있습니다. 그 결과 공급업체는 항상 혁신을 추진하고 시장에서 경쟁 우위를 확보해야 합니다.
기업에 의한 전동화와 자동화의 보급으로 반도체 디바이스 시장 수요가 증가할 것으로 예측되고 있습니다. 전기자동차는 전자와 반도체가 중요한 구성요소로 작용하여 지속가능한 미래를 향한 움직임의 선두에 서 있습니다. 세계 정부가 교통부문의 전기화에 야심적인 목표를 설정하고 있으며, 대기업 자동차 제조업체가 전기자동차의 연구개발에 많은 투자를 할 것을 촉구하고 있습니다. 반도체는 EV의 중앙 처리 장치로서 대두하고 있어 EV가 최적의 퍼포먼스를 발휘할 수 있게 됩니다. 그 결과, 전기차에 대한 투자 증가가 반도체 시장 수요를 자극할 것으로 예상됩니다.
반도체 산업은 보다 숙련된 노동자를 필요로 합니다. 2030년까지 업계 수요를 충족시키기 위해 100만 명 이상의 추가 숙련 노동자가 필요할 수 있습니다. 게다가 반도체 산업은 긴 리드타임과 엄청난 설비투자를 특징으로 합니다. 제조 능력 제약과 수요 변화로 인해 공급망 부족이 발생하고 있습니다. 이러한 요인은 시장 성장에 도전을 가져올 것으로 예상됩니다.
이 분야는 신형 코로나 바이러스 감염(COVID-19)의 영향으로 큰 변화를 이루고 있으며, 고객의 행동, 사업 수익, 기업 운영에 영향을 미치고 있습니다. 게다가 팬데믹에 의해, 지금까지 깨닫지 못했던 공급측의 리스크가 드러나고 중요한 부품 및 컴포넌트의 부족을 초래할 수 있습니다. 결과적으로 반도체 기업은 탄력성을 강화하기 위해 공급망 재구축을 적극적으로 추진하고 있으며, 이러한 조정은 팬데믹 후의 시대에도 계속될 수 있습니다.
반도체 시장 동향
이산 반도체가 반도체 디바이스 분야에서 큰 시장 점유율을 차지합니다.
고에너지 및 전력 효율이 높은 디바이스에 대한 수요 증가, 무선 및 휴대용 전자제품의 보급 증가, 전동화로의 전환에 의한 자동차 업계에서의 이러한 디바이스의 사용 증가가 성장을 추진하는 주요 요인의 일부입니다.
이산 반도체에서 중요한 동향 중 하나는 효율적인 전력 관리입니다. 새로운 시스템 아키텍처는 AC-DC 전원 어댑터의 효율성을 높이는 동시에 크기와 구성 요소 수를 줄입니다. Power-over-Ethernet(PoE)의 새로운 표준은 보다 높은 전력 전송을 가능하게 하며, 연결 조명과 같은 새로운 클래스의 디바이스 개발을 가능하게 합니다.
스위칭 전원은 파워 MOSFET의 가장 일반적인 용도이며 MOSFET은 MOS RF 파워 앰프에도 일반적으로 사용되며 모바일 네트워크가 아날로그에서 디지털로 이동할 수 있도록 하므로 MOSFET은 통신 분야에서 항상 중요한 역할을 수행했습니다. 에릭슨에 따르면 5G 계약수는 2022년 1분기에 7,000만건 증가해 약 6억 2,000만건에 달했다고 합니다. 2022년 말까지 그 수는 10억 명에 달할 것으로 예상됩니다. 이러한 이유로 전력 반도체 수요가 자극되고, MOSFET 수요가 증가하고, 통신 분야에서 여러 가지 획기적인 결과를 가져올 것입니다.
게다가 다양한 이산 소자 반도체 중에서도 IGBT 수요가 증가하고 있으며 저전력 컨버터에 널리 사용되고 있습니다. 자동차, 기타 모터 드라이브 및 신재생 에너지 시스템에서 전력 변환을 위한 가장 일반적인 반도체 스위치는 이산 IGBT입니다. 또한 주요 원동력은 자동차, 가정용 가전제품, 산업, IT 및 통신, 헬스케어, 항공우주 및 방위 등을 포함한 다양한 분야에서 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 디바이스의 사용이 증가하고 있다는 점 입니다.
이산 IGBT 용도의 대부분은 인버터, 에어컨 및 세탁기 등의 다양한 소비재, 퍼스널 컴퓨터에서 사용되는 부품인 스위칭 모드 전원(SMPS), 용접 장치, 전자레인지, 전기 조리기, IH 등 스토브 등의 소프트 스위칭 및 스트로브 플래시 제어에 유도 가열 장치를 포함합니다. 저전류 용도을 위해 이산 IGBT 유형을 사용하는 UPS, 파워 컨디셔너, 에어컨 등 소비자용 전자 기기에 대한 수요 증가가 이산 IGBT 시장의 성장을 가속하고 있다고 생각됩니다. 이산 IGBT는 소비재 중에서 전력 손실이 가장 낮다는 것을 알고 있으며, 이는 이 부문 시장 성장에 영향을 미치는 중요한 요소가 될 것으로 예상됩니다.
반도체 재료 분야에서 큰 시장 점유율을 차지하는 제조업
반도체 제조 재료는 가정용 가전제품, 하이 엔드 데이터센터, 자동차 용도, 의료기기, IoT 장치, 파워 일렉트로닉스 등에서 발견되는 고급 마이크로 일렉트로닉스의 중요한 구성 요소를 형성합니다. 이 부문은 공정 화학, 포토마스크, 전자 가스, 포토레지스트 액세서리, 스퍼터링 타겟, 실리콘 및 기타 재료와 같은 재료를 다룹니다.
반도체 제조 재료 수요를 끌어올리는 주요 요인 중 하나는 전기, 전자, 자동차 및 통신 업계에서 디지털 집적 IC의 사용이 증가하는 것입니다. 또한 에너지 부문 투자 증가도 태양광 패널, 드라이브, 풍력 터빈 및 수력 터빈 펌프, 에너지 변환에 있어서의 보호 회로 등에 반도체가 널리 응용되고 있기 때문에 이 부문의 성장에 플러스에 기여할 것으로 예측됩니다. 효율성을 확보하고 전력 손실을 최소화합니다. 예를 들어 IEA에 따르면 세계 에너지 투자는 2022년 8% 증가했으며 2조 4,000억 달러에 달할 것으로 예상된다고 합니다. 또한 IRENA에 따르면 신재생 에너지에 대한 지출은 꾸준히 증가할 것으로 예상되고 있으며 시장을 밀어올리고 있습니다.
광범위한 재료가 반도체 특성을 나타낼 수 있지만 일부 재료는 독특한 특성으로 인해 전자 디바이스 제조에 더 일반적으로 사용됩니다. 가장 일반적인 반도체 재료 중 두 가지는 실리콘과 갈륨 비소입니다. 실리콘은 주로 풍부함, 저비용 및 고온에서 비교적 안정적인 특성으로 인해 가장 널리 사용되는 반도체 재료입니다. 실리콘의 전기 전도도는 약 1000 S/m입니다. 게다가, 실리콘은 잘 확립된 제조 인프라를 가지고 있으며 제조업체에게 매력적인 선택이 되었습니다. 그러나 실리콘은 다른 재료에 비해 전자 이동도가 낮은 등 고속 디바이스의 성능이 제한될 수 있는 몇 가지 단점이 있습니다.
갈륨 비소도 인기 있는 반도체 재료이며, 높은 전자 이동도와 직접 밴드 갭이 평가되고 있습니다. 이러한 특성은 레이저 및 태양 전지와 같은 광전자 응용 분야에 적합합니다. 그러나 갈륨 비소는 실리콘보다 비싸고 양이 적기 때문에 광범위한 채용이 제한 될 수 있습니다. 갈륨 비소의 또 다른 단점은 갈륨 비소가 원래 전도도가 0.000001 S/m인 반도체가 아니라 반절연체로 존재한다는 것입니다.
실리콘과 갈륨 비소 외에도 연구자들은 유망한 반도체 특성을 가진 새로운 재료를 지속적으로 탐구하고 있습니다. 이러한 재료에는 알루미늄 질화물, 탄소나노튜브 및 업계에 혁명을 일으킬 수 있는 많은 다른 재료가 포함됩니다. 이러한 신흥 재료에 대한 이해가 깊어짐에 따라 미래의 반도체 제조에서 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
또한 공정 화학 시장은 저비용 기술과 반도체 분야에서의 내부 효율화에의 적용으로 견조한 성장이 예상됩니다. 반도체 공정용 화학제품의 소비는 설치된 제조 능력 증가와 신기술에 의해 소비되는 고가의 화학제품 및 처리된 실리콘 웨이퍼 표면적에 의해 촉진되고 있습니다.
반도체 산업 개요
반도체 산업은 Intel Corporation, Samsung Electronics, 퀄컴 Incorporated, Micron Technology Inc., SK Hynix Inc. 등의 선도 기업이 있어 반결합에 기여하고 있습니다. 시장 진출 기업은 자사 제품 포트폴리오를 강화하고 지속적인 경쟁 우위를 확보하기 위해 파트너십 및 인수와 같은 전략을 적극 활용하고 있습니다.
2023년 10월-Micron은 16Gb DDR5 메모리를 도입하여 1와트 프로세스 노드 기술을 크게 확장했습니다. 이 신제품은 최대 7,200 MT/s의 속도로 시스템 내 기능에 대해 엄격하게 테스트 및 검증되었으며 현재 마이크론의 데이터센터 및 PC 고객에게 출하되고 있습니다. Micron의 1β 기반 DDR5 메모리에 고급 High-k CMOS 디바이스 기술, 4상 클록킹 시스템 및 클럭 동기화 1을 통합하여 이전 세대에 비해 와트 당 최대 50%의 상당한 성능 향상과 33%의 성능 향상을 실현합니다.
2023년 9월-Intel Foundry Services(IFS)와 아날로그 반도체 솔루션의 유명한 공급업체인 Tower Semiconductor가 제휴를 발표했습니다. 인텔은 타워가 전 세계 고객을 수용할 수 있도록 파운드리 서비스와 300mm 제조 능력을 확장합니다. 타워는 계약의 일환으로 뉴멕시코 주에 있는 인텔의 고급 제조 시설을 활용하여 운영 요구를 충족시킬 것입니다.
Semiconductor Manufacturing International Corporation(SMIC)
Hua Hong Semiconductor Limited
Powerchip Technology Corporation
ASE Technology Holding Co.Ltd
Amkor Technology Inc.
Jiangsu Changjiang Electronics Technology Co. Ltd
Powertech Technology Inc.
Tongfu Microelectronics Co. Ltd
Tianshui Huatian Technology Co. Ltd
King Yuan Electronics Co. Ltd
벤더의 시장 점유율
벤더의 시장 점유율-반도체 디바이스 시장
벤더의 시장 점유율-반도체 장치 시장
벤더의 시장 점유율-반도체 파운드리 시장
벤더의 시장 점유율-OSAT 시장
제8장 투자 분석
제9장 시장 전망
AJY
영문 목차
영문목차
The Semiconductor Industry is expected to grow from USD 0.72 trillion in 2024 to USD 1.21 trillion by 2029, at a CAGR of 10.86% during the forecast period (2024-2029).
Key Highlights
The semiconductor sector is experiencing a swift expansion as semiconductors are becoming the fundamental components of contemporary technology. The progress and breakthroughs in this industry are directly influencing all subsequent technologies.
Semiconductor devices are electronic components that use semiconducting material as their foundation. This material produces transistors, diodes, and other fundamental functional units found in integrated circuits (ICs). These devices are characterized by their ability to neither conduct electricity well nor act as effective insulators. The benefits of semiconductor devices encompass their affordability, dependability, and compact size. Over the past few decades, the utilization of these devices in the production of diverse electronics has surged in popularity, and it is projected to continue gaining momentum in the forthcoming years.
The semiconductor industry is projected to experience strong growth in the foreseeable future as it caters to the rising need for semiconductor materials in emerging technologies like artificial intelligence (AI), autonomous driving, the Internet of Things, and 5G. This growth is fueled by intense competition among key players and consistent investment in research and development (R&D). As a result, vendors are constantly driven to innovate and gain a competitive advantage in the market.
The market demand for semiconductor devices is projected to rise due to businesses' widespread adoption of electrification and autonomy. Electric vehicles are spearheading the movement toward a sustainable future, with electronics and semiconductors serving as crucial components. Governments across the globe are setting ambitious goals for the electrification of their transportation sectors, prompting leading automakers to make substantial investments in electric vehicle research and development. Semiconductors are emerging as the central processing units of EVs, empowering them to deliver optimal performance. Consequently, the growing investments in electric vehicles are anticipated to fuel the demand for the semiconductor market.
The semiconductor industry needs more skilled workers. By the year 2030, more than one million additional skilled workers are likely to be needed to meet the industry's demand. Further, the semiconductor industry is characterized by long lead times and high capital investments. Manufacturing capacity constraints and changes in demand have led to shortages in the supply chain. These factors are expected to challenge the market's growth.
The sector has undergone substantial changes due to COVID-19, impacting customer behavior, business revenues, and corporate operations. Additionally, the pandemic has revealed previously unnoticed risks on the supply side, potentially resulting in shortages of essential parts and components. Consequently, semiconductor companies are proactively restructuring their supply chains to enhance resilience, and these adjustments may persist in the post-pandemic era.
Semiconductor Market Trends
Discrete Semiconductors to Hold Significant Market Share in the Semiconductor Devices Segment
The rising demand for high-energy and power-efficient devices, the increasing prevalence of wireless and portable electronic products, coupled with the increased use of these devices in the automotive industry due to the shift towards electrification are some of the key factors driving the growth of the segment.
One of the significant trends in discrete semiconductors is efficient power management. New system architectures are improving the efficiency of AC-DC power adapters while simultaneously reducing the size and component count. New standards for Power-over-Ethernet (PoE) allow higher power transfer, which enables the development of new classes of devices, like connected lighting.
MOSFET has always played an important part in the telecom sector, as switching power supply is the most prevalent application for power MOSFETs, which are also commonly utilized for MOS RF power amplifiers, allowing mobile networks to move from analog to digital. According to Ericsson, the number of 5G subscriptions increased by 70 million during the first quarter of 2022, reaching about 620 million. By the end of 2022, the number is predicted to reach 1 billion. Such reasons will spur the demand for power semiconductors, which will increase the demand for MOSFETs and lead to several breakthroughs in the telecom sector.
Further, the demand for IGBT among various discrete semiconductors has been gaining traction and is widely used in low-power converters. The most popular semiconductor switches for power conversion in automotive, other motor drives, and renewable energy systems are discrete IGBTs. The main driving force is also the growing use of Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) devices across a variety of sectors, including automotive, consumer electronics, industrial, IT and communications, healthcare, aerospace and defense, and others.
The majority of discrete IGBT applications include inverters, various consumer goods like air conditioners and washing machines, switching-mode power supplies (SMPS), which are components used in personal computers, welding equipment, and induction heating devices like microwaves, electric cookers, induction stoves, etc. for soft switching and strobe flash control. The increasing demand for consumer electronic appliances like UPSs, power conditioners, air conditioners, etc., which use discrete IGBT types for lower-current applications, is credited with driving the growth of the discrete IGBT market. Discrete IGBTs have been found to have the lowest power losses in consumer goods, which is anticipated to be a key factor influencing the segment's growth in the market.
Fabrication to Hold Significant Market Share in Semiconductor Materials Segment
Semiconductor fabrication materials form a crucial building block for the advanced microelectronics found in consumer electronics, high-end data centers, automotive applications, medical devices, IoT devices, power electronics, and more. The segment covers materials like process chemicals, photomasks, electronic gases, photoresist ancillaries, sputtering targets, silicon, and other materials.
One of the primary factors driving the demand for semiconductor fabrication materials is the increasing use of digitally integrated ICs in the electrical, electronics, automotive, and telecommunication industries. Additionally, the rising investments in the energy sector are also expected to contribute positively to the growth of this segment, owing to the widespread application of semiconductors in solar panels, drives, and pumps in wind and water turbines, and protection circuits in energy conversion to ensure efficiency and minimal power loss. For instance, as per IEA, global energy investment will increase by 8% in 2022 to reach USD 2.4 trillion. Furthermore, according to IRENA, the spending on renewable energy is expected to grow steadily, boosting the market.
While a wide range of materials can exhibit semiconductor properties, some materials are more commonly used in the fabrication of electronic devices due to their specific characteristics. Two of the most prevalent semiconductor materials are silicon and gallium arsenide. Silicon is the most widely used semiconductor material, primarily due to its abundance, low cost, and relatively stable properties at high temperatures. The electric conductivity of silicon is around 1000 S/m. Additionally, silicon has a well-established fabrication infrastructure, making it an attractive choice for manufacturers. However, silicon does have some drawbacks, such as lower electron mobility compared to other materials, which can limit the performance of high-speed devices.
Gallium arsenide is another popular semiconductor material, valued for its higher electron mobility and direct bandgap. These properties make it well-suited for optoelectronic applications, such as lasers and solar cells. However, gallium arsenide is more expensive and less abundant than silicon, which can limit its widespread adoption. Another drawback of gallium arsenide is that it exists intrinsically as a semi-insulator rather than a semiconductor with an electrical conductivity of 0.000001 S/m.
Aside from silicon and gallium arsenide, researchers are continually exploring new materials with promising semiconductor properties. These materials include aluminum nitride, carbon nanotubes, and many other materials that have the potential to revolutionize the industry. As the understanding of these emerging materials grows, they will likely play an increasingly important role in the future of semiconductor fabrication.
Moreover, the market for process chemicals is expected to grow steadily due to the low-cost method and the applications for internal efficiency in the semiconductor sector. The consumption of semiconductor process chemicals is fueled by growth in installed fabrication capacity and expensive chemicals consumed by new technology, as well as processed silicon wafer surface area.
Semiconductor Industry Overview
The semiconductor industry features major players like Intel Corporation, Samsung Electronics Co. Ltd, Qualcomm Incorporated, Micron Technology Inc., and SK Hynix Inc., contributing to its semi-consolidated nature. Market participants are actively leveraging strategies such as partnerships and acquisitions to bolster their product portfolios and secure enduring competitive advantages.
In October 2023, Micron significantly expanded its 1β process node technology by introducing the 16Gb DDR5 memory. Rigorously tested and validated for in-system functionality at speeds of up to 7,200 MT/s, this new product is now being shipped to Micron's data center and PC clientele. The incorporation of advanced high-k CMOS device technology, a 4-phase clocking system, and clock-sync 1 in Micron's 1β-based DDR5 memory yield a substantial performance enhancement of up to 50%, accompanied by a 33% improvement in performance per watt compared to the prior generation.
September 2023 witnessed Intel Foundry Services (IFS) and Tower Semiconductor, a notable provider of analog semiconductor solutions, announcing a collaboration. Intel will extend its foundry services and 300mm manufacturing capacity to assist Tower in catering to its global clientele. Tower, as part of the agreement, will leverage Intel's advanced manufacturing facility in New Mexico to fulfill its operational needs.
Additional Benefits:
The market estimate (ME) sheet in Excel format
3 months of analyst support
TABLE OF CONTENTS
1 INTRODUCTION
1.1 Study Assumptions and Market Definition
1.2 Scope of the Study
2 RESEARCH METHODOLOGY
3 EXECUTIVE SUMMARY
4 MARKET INSIGHTS
4.1 Market Overview
4.2 Technological Trends
4.3 Industry Value Chain/Supply Chain Analysis
4.4 Impact of COVID-19, Macro Economic Trends, and Geopolitical Scenarios
4.5 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
4.5.1 Bargaining Power of Suppliers
4.5.2 Bargaining Power of Buyers
4.5.3 Threat of New Entrants
4.5.4 Threat of Substitutes
4.5.5 Intensity of Competitive Rivalry
5 MARKET DYNAMICS
5.1 Market Drivers
5.1.1 Increasing Needs of Consumer Electronic Devices Boosting the Manufacturing Prospects
5.1.2 Proliferation of AI, IoT, and Connected Devices Across Industry Verticals
5.1.3 Increased Applications of Semiconductors in Automotive
5.1.4 Increased Deployment of 5G and Rising Demand for 5G Smartphones
5.2 Market Challenges/Restraints
5.2.1 Supply Chain Disruptions Resulting in Semiconductor Chip Shortage
5.2.2 Dynamic Nature of Technologies Requires Several Changes in Manufacturing Equipment
5.2.3 Vertical Integration is One of the Significant Concerns of OSAT Players
6 MARKET SEGMENTATION
6.1 By Semiconductor Devices
6.1.1 Discrete Semiconductors
6.1.2 Optoelectronics
6.1.3 Sensors
6.1.4 Integrated Circuits
6.2 By Semiconductor Equipment
6.2.1 Front-end Equipment
6.2.2 Back-end Equipment
6.3 By Semiconductors Materials
6.3.1 Fabrication
6.3.2 Pacakging
6.4 By Semiconductor Foundry Market
6.5 By Outsourced Semiconductor Assembly Test Services (OSAT) Market
7 COMPETITIVE LANDSCAPE
7.1 Company Profiles*
7.1.1 Intel Corporation
7.1.2 Samsung Electronics Co. Ltd
7.1.3 Qualcomm Incorporated
7.1.4 Micron Technology Inc.
7.1.5 SK Hynix Inc.
7.1.6 Texas Instruments Incorporated
7.1.7 Broadcom Inc.
7.1.8 Mediatek Inc.
7.1.9 Applied Materials Inc.
7.1.10 ASML Holding NV
7.1.11 Tokyo Electron Limited
7.1.12 Lam Research Corporation
7.1.13 KLA Corporation
7.1.14 Advantest Corporation
7.1.15 Screen Holdings Co. Ltd
7.1.16 Teradyne Inc.
7.1.17 BASF SE
7.1.18 LG Chem Ltd
7.1.19 Indium Corporation
7.1.20 Resonac Holding Corporation
7.1.21 Kyocera Corporation
7.1.22 Henkel AG & Co. KGaA
7.1.23 Sumitomo Chemical Co. Ltd
7.1.24 Dow Chemical Co. (Dow Inc.)
7.1.25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) Limited
