حجم سوق ترانزستورات البوابة الشاملة (GAA) - حسب النوع، المادة، حجم العقدة، التطبيق، الاستخدام النهائي، الحصة السوقية، توقعات النمو، 2025-2034

حجم سوق الترانزستور الشامل

بلغت قيمة سوق الترانزستور العالمي Gate-All-Around 600 مليون دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 12.8٪ ليصل إلى 2 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034.

من المتوقع أن يؤدي نمو وتطوير البنية التحتية لشبكات الجيل الخامس (5G)، إلى جانب الحوسبة المتطورة، إلى تحقيق نمو كبير في صناعة ترانزستور GAA حيث تتطلب هذه التقنيات كفاءة معالجة أكبر وتوفير الطاقة وتكامل الإشارات. ترانزستورات Nanosheet GAA هي مكونات أشباه الموصلات عالية السرعة ومنخفضة الطاقة مدمجة في المعالجات المحمولة ومحطات قاعدة 5G والبنية التحتية للشبكة والعديد من الأجهزة التكنولوجية الأخرى. تمتلك ترانزستورات Nanosheet GAA تحكما إلكتروستاتيكي محسنا بشكل كبير وتيار تسرب أقل مما يمكنها من التفوق على التصميمات الأخرى في تطبيقات HSDPA.

 نظرا لنشر شبكات 5G بسرعة ، هناك حاجة متزايدة لمعالجات الترددات اللاسلكية والرقمية الموفرة للطاقة ، مما تسبب في زيادة الحاجة إلى التقدم في أشباه الموصلات فيما يتعلق بالنطاق الترددي وزمن الوصول. علاوة على ذلك ، فإن الحوسبة المتطورة التي تتطلب معالجة عالية السرعة وزمن انتقال منخفض للرقائق لتمكين التحليلات واستدلال الذكاء الاصطناعي واتصال إنترنت الأشياء على الحافة ، تحتاج أيضا إلى زيادة. TSMC و Samsung و Intel هم أهم المتخصصين في GAA الذين يتبنون هذه التقنية لتصنيع أجهزة مودم 5G وأجهزة الشبكات ومعالجات الذكاء الاصطناعي المتطورة للحصول على أداء فائق وكفاءة في استخدام الطاقة في أجهزة الاتصال من الجيل التالي.

يتم تسريع تنفيذ أكاديمية جيمس إيهاء في أنظمة الحوسبة عالية الأداء من الجيل التالي من خلال المهام المتعلقة الذكاء الاصطناعي ومعالجة البيانات الضخمة والمحاكاة الكمومية والتمويل من الحكومة. ترجع الحاجة إلى زيادة الاستثمار داخل الحوسبة عالية الأداء إلى استخدام الحوسبة السحابية جنبا إلى جنب مع خدمات الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات. زادت Samsung و Intel و TSMC من أداء معالجاتها مع معالجة مشكلة ارتفاع درجة الحرارة. قامت هذه الشركات الرائدة بدمج شفرات GAA نظرا لزيادة التحكم الكهربائي وكفاءة الطاقة إلى جانب انخفاض محاثة التسرب. يتحول اللاعبون الكبار الآخرون في سوق أشباه الموصلات أيضا إلى تقنيات GAA للبقاء قادرين على المنافسة في السوق.

اتجاهات سوق الترانزستور الشامل

• تركز الصناعة على ترانزستورات Gate-All-Around (GAA) للابتكار يوميا تقريبا مع ترانزستورات النانو أو ما يسمى بأجهزة "النانو لويت" التي تهيمن على بنية عقد أشباه الموصلات الفرعية 3 نانومتر. تتحول المسابك الكبرى مثل TSMC و Samsung و Intel من تقنية FinFET إلى GAA لتحسين الكفاءة في استهلاك الطاقة وكثافة الترانزستور. علاوة على ذلك ، يعتمد الجيل التالي من معالجات الذكاء الاصطناعي وشرائح الحوسبة عالية الأداء والأجهزة المحمولة على كفاءة الطاقة المحسنة ، مما يزيد من البحث في ورقة الشوكة وبنى FET CFET التكميلية.
  
• تتبنى الشركات أساليب تصنيع من الجيل التالي مثل الطباعة الحجرية EUV والتكديس ثلاثي الأبعاد لتحسين قابلية التوسع لترانزستورات GAA. تعمل المسابك على تحويل جهودها نحو مواد صديقة للابتكار والبحث عن عناصر قناة جديدة مثل الجرمانيوم والإنديوم والغاليوم زرنيخيد (InGaAs) لتحل محل حدود السيليكون. في الوقت نفسه ، يختار مصنعو معدات أشباه الموصلات تنفيذ عمليات ترسيب ونقش متخصصة لزيادة العائد والفعالية من حيث التكلفة لتقنية GAA بحيث يمكن أن تكون مجدية تجاريا للإنتاج بالجملة.
  

تحليل سوق الترانزستور الشامل

بناء على النوع ، يتم تقسيم السوق إلى ترانزستورات GAA للصفائح النانوية ، وترانزستورات GAA للأسلاك النانوية ، وترانزستورات GAA للشوكة ، وغيرها.

• استحوذ قطاع ترانزستورات Nanosheet GAA على 178.9 مليون دولار أمريكي في عام 2023. ترانزستورات الصفائح النانوية GAA شائعة الاستخدام نظرا للتحكم الكهروستاتيكي الفائق والسهولة النسبية في التحجيم للعقد التي تقل عن 3 نانومتر. تقوم أفضل مسابك أشباه الموصلات مثل TSMC و Samsung بدمج الصفائح النانوية في المعالجات المنطقية لتحسين الأداء والطاقة وكثافة الترانزستور لتطبيقات الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء والحوسبة المحمولة.
  
• استحوذت ترانزستورات Nanosheet GAA على 130.7 مليون دولار أمريكي في عام 2022. إن خصائص التحكم والتيار التسرب للبوابة لترانزستورات Nanowire GAA رائعة ، ومن ثم قابليتها للتطبيق في أنظمة الطاقة المنخفضة للغاية. على الرغم من أنها ليست منتشرة مثل الصفائح النانوية ، إلا أنه يتم التحقيق فيها لاستخدامها في إنترنت الأشياء وتصميمات الترددات اللاسلكية المتطورة حيث يمثل تحسين الطاقة وتحسين الأداء تحديات حاسمة.

بناء على المواد ، ينقسم سوق الترانزستور Gate-All-Around إلى ترانزستورات GAA القائمة على السيليكون ، وترانزستورات GAA القائمة على الجرمانيوم ، وترانزستورات GAA المركبة III-V.

• من المتوقع أن يمثل قطاع ترانزستورات GAA القائم على السيليكون 44.3٪ من السوق العالمية في عام 2024. ترانزستورات GAA القائمة على السيليكون هي السائدة بسبب عملية اقتصادية وناضجة بالإضافة إلى الاندماج في النظام البيئي الحالي لتصنيع أشباه الموصلات. تقوم المسابك الكبرى مثل TSMC و Intel بتطبيق صفائح السيليكون النانوية لتحسين قابلية التوسع والكفاءة وأداء الطاقة جنبا إلى جنب مع كثافة الترانزستور في عقد <3 نانومتر.
  
• من المتوقع أن يمثل قطاع ترانزستورات GAA القائم على الجرمانيوم 33.4٪ من سوق ترانزستورات GAA العالمي في عام 2024. ترانزستورات الجرمانيوم الرياضية GAA ، والتي تتميز بحركة محسنة للناقل تترجم أداء التحويل الصعودي ونمو السرعة في معالجات الحوسبة عالية الأداء ومعالجات الذكاء الاصطناعي. بغض النظر عن قيود التصنيع ، تقوم شركات أشباه الموصلات بضخ الموارد في هندسة المواد لجعلها اقتصادية للأجيال الجديدة من أجهزة المنطق والترددات اللاسلكية.
  

بناء على حجم العقدة ، يتم تقسيم سوق الترانزستور Gate-All-Around إلى 3 نانومتر وأقل ، وفوق 3 نانومتر.

• سيطر قطاع 3 نانومتر وما دون على السوق حيث بلغ 213.7 مليون دولار أمريكي في عام 2024.  الابتكار الرائد في القطاعات 3 نانومتر وما دون هم TSMC و Samsung و Intel ، الذين يستخدمون ترانزستورات GAA النانوية لمعالجات الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء والأجهزة المحمولة. يضيف اعتمادهم لتقنية تطبيقات الحوسبة المتقدمة قيمة كبيرة دون زيادة تكاليف الأداء أو كفاءة الطاقة أو كثافة الترانزستور بشكل مستدام.
  
• استحوذ قطاع 3 نانومتر أعلاه على 343.9 مليون دولار أمريكي في عام 2023. يشمل قسم 3 نانومتر أعلاه تطبيقات GAA الأولية وتحولات FinFET القديمة التي تخدم إنترنت الأشياء والسيارات والحوسبة متوسطة المستوى. تركز الشركات على التصنيع الاقتصادي مع تعزيز قابلية التوسع ووظائف الكفاءة لتقنيات الرقائق الدقيقة المنتشرة.
  

بناء على التطبيق ، يتم تقسيم سوق الترانزستور Gate-All-Around إلى الحوسبة عالية الأداء (HPC) ، وأجهزة إنترنت الأشياء (IoT) ، ومعالجات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ، والبنية التحتية للاتصالات 5G ، وغيرها.

• سينمو قطاع الحوسبة عالية الأداء (HPC) بمعدل نمو سنوي مركب قدره 13.2٪ خلال فترة التوقعات.  نظرا لزيادة كثافة الترانزستور وتخفيف تسرب الطاقة والأداء المحسن ، تعمل ترانزستورات GAA على تحسين كفاءة أنظمة الحوسبة عالية الأداء. تقوم Intel و AMD ، على سبيل المثال ، بدمج بنى GAA دون 3 نانومتر لتقديم أفضل خدمة لحمل الذكاء الاصطناعي ومركز البيانات وتحسين الحوسبة السحابية.
  
• سينمو قطاع معالجات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي بمعدل نمو سنوي مركب قدره 14.6٪ خلال فترة التوقعات. يتم تحفيز اعتماد GAA في مسرعات الذكاء الاصطناعي ووحدات المعالجة العصبية (NPUs) من خلال الحاجة إلى بنى موفرة للطاقة وعالية السرعة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. أصبح قادة الصناعة الآن أكثر اهتماما بتحسين التعلم العميق واستنتاج الذكاء الاصطناعي في الوقت الفعلي باستخدام توسيع نطاق ترانزستورات GAA.
  

بناء على الاستخدام النهائي ، يتم تقسيم سوق الترانزستور Gate-All-Around إلى الإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات ومراكز البيانات والحوسبة السحابية والإلكترونيات الصناعية والرعاية الصحية والأجهزة الطبية وغيرها.

• سيطر قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية على السوق ، حيث بلغ 157.8 مليون دولار أمريكي في عام 2024. تعمل ترانزستورات GAA على زيادة الكفاءة والأداء وإدارة الطاقة للتسرب في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة القابلة للارتداء. تستخدم Apple و Samsung تقنية GAA الفرعية 3 نانومتر للأجهزة فائقة الجودة.
  
• في عام 2024 ، استحوذ قطاع السيارات على 143.1 مليون دولار أمريكي. تضمن ترانزستورات GAA المعالجة الفعالة والإدارة الحرارية لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة وإدارة طاقة السيارة الكهربائية (EV) وأنظمة القيادة الذاتية (AD). يعمل دمج ترانزستورات GAA عالية الأداء على تحسين معالجة بيانات اندماج المستشعر، بالإضافة إلى الاتصال والحوسبة على متن السيارة.
  
• في عام 2024 ، بلغ سوق الترانزستورات الشاملة في الولايات المتحدة 149.8 مليون دولار أمريكي. يقود تطوير الترانزستورات GAA داخل الولايات المتحدة Intel و AMD و NVIDIA في مجالات الحوسبة السحابية والحوسبة الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء. تساعد السياسات الحكومية جنبا إلى جنب مع الإنفاق على أشباه الموصلات بشكل أكبر في التصنيع المحلي وبناء القدرات ، مما يحسن مكانة البلاد كشركة رائدة في إنتاج الرقائق المتقدمة ، فضلا عن تعزيز سلسلة التوريد في الولايات المتحدة.  
  
• من المتوقع أن يصل سوق الترانزستورات الألمانية الشاملة إلى 112.6 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2034. تتخصص صناعة أشباه الموصلات في ألمانيا في قطاعات السيارات والصناعية باستخدام ترانزستورات GAA للمركبات الكهربائية والأتمتة والمصانع الذكية. تستثمر Infineon وشركات أخرى في البحث والتطوير من الجيل التالي لأشباه الموصلات مع الامتثال أيضا للأهداف الجيوسياسية للاتحاد الأوروبي الموجهة نحو تصنيع الرقائق المكتفية ذاتيا والسيادة على التقنيات.
  
• من المتوقع أن ينمو سوق الترانزستورات الشاملة للبوابة الصينية بمعدل نمو سنوي مركب قدره 16.1٪ خلال فترة التوقعات. من خلال استثمارات أشباه الموصلات المدعومة من الحكومة والمسابك الإقليمية ، تعمل الصين على تسريع استخدام ترانزستورات GAA. تركز شركات مثل SMIC على الدوائر الفرعية المتقدمة 5 نانومتر في الالتزام لتعزيز الاكتفاء الذاتي في الإنتاج المحلي لرقائق الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء و 5G.
  
• من المتوقع أن تستحوذ اليابان على حصة 12.3٪ من السوق في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. تدفع اليابان الاستثمار في البحث والتطوير للترانزستورات GAA جنبا إلى جنب مع شركات TSMC و Rapidus الجديدة نسبيا. يتيح تركيز الدولة على الحوسبة عالية الأداء ونشاط الإلكترونيات الاستهلاكية تحديد المواقع المبتكرة للمعالجات المحمولة ورقائق الأتمتة التي تدعم الذكاء الاصطناعي.
  
• من المتوقع أن ينمو سوق الترانزستورات في كوريا الجنوبية بمعدل نمو سنوي مركب قدره 16.3٪ خلال فترة التوقعات. تتفوق كوريا الجنوبية في تصنيع أشباه الموصلات المتطورة ، وتحديدا مع Samsung و SK Hynix اللتين تقودان تطوير ترانزستور GAA دون 3 نانومتر. يعمل الإنفاق الهائل في الجيل التالي من الذاكرة والرقائق المنطقية على تعزيز ميزة كوريا الجنوبية في الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء وتكنولوجيا الهاتف المحمول.
  

حصة سوق الترانزستور الشاملة

السوق تنافسي ومجزأ للغاية مع وجود لاعبين عالميين راسخين بالإضافة إلى اللاعبين المحليين والشركات الناشئة. أكبر 3 شركات في سوق الإضاءة المحيطة العالمية هي Samsung Electronics و Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) و Intel Corporation ، والتي تمثل مجتمعة حصة 35٪. يواجه سوق الترانزستور GAA منافسة شديدة ، حيث تواصل Intel و Samsung و TSMC الأساسية متابعة الابتكار في بنية الترانزستور الفرعية 3 نانومتر.

مثل قادة الصناعة الآخرين ، تستثمر هذه الشركات في أجهزة الطاقة المصنعة لشبكة WiFi و الذكاء الاصطناعي و HPC و 5G المتقدمة وأدائها الكهربائي. فرضت الهيمنة على تكنولوجيا أشباه الموصلات من الجيل التالي منافسة شرسة بين الشركات المصنعة الأخرى بسبب الاستثمار الاستراتيجي الذي يستغل قدرات الطباعة الحجرية EUV مع هندسة المواد وتصميمات الصفائح النانوية. لاحتواء الطلب المتزايد باستمرار على حلول GAA لأشباه الموصلات الموفرة للطاقة وعالية الأداء ، تتشكل تحالفات بين مقاولي التكنولوجيا ومصنعي الرقائق والمسابك لتقديم حلول منخفضة التكلفة مثل منصات soc.

يعمل المشاركون في السوق الصينيون واليابانيون والأوروبيون على تعزيز مراكزهم في السوق من خلال استغلال مخططات أشباه الموصلات الممولة من الدولة والمشاريع المشتركة ومبادرات الإنفاق على البحث والتطوير. تعمل شركتا SMIC و Rapidus على مشاريع تطوير العقد المتقدمة في محاولة للحاق بقادة التكنولوجيا.

شركات سوق الترانزستور الشاملة

أفضل 3 شركات تعمل في صناعة الترانزستور GAA هي:

• سامسونج للإلكترونيات
• الشركة التايوانية لتصنيع أشباه الموصلات (TSMC)
• شركة إنتل
  
• تعمل Samsung Electronics على تطوير ابتكارات أشباه الموصلات بشكل استراتيجي من خلال ريادة تقنية 3 نانومتر القائمة على GAA ، وتعزيز كفاءة الطاقة والأداء ، مع تعزيز التعاون في الصناعة لتسريع تطوير الحوسبة عالية الأداء و الذكاء الاصطناعي والرقائق المتنقلة. في يونيو 2022 ، بدأت Samsung Electronics في إنتاج شريحة 3 نانومتر باستخدام بنية ترانزستور Gate-All-Around (GAA) ، مما أدى إلى تحسين كفاءة الطاقة بنسبة 45٪ والأداء بنسبة 23٪ على مدار 5 نانومتر. تعمل تقنية FET متعددة القنوات (MBCFET)™ على تحسين أداء الترانزستور. وتهدف سامسونج بالتعاون مع شركاء SAFE™ إلى تبسيط التصميم والتحقق والإنتاج وتسريع تقدم أشباه الموصلات المستندة إلى GAA للحوسبة عالية الأداء والهاتف المحمول وتطبيقات الذكاء الاصطناعي.
  
• تركز TSMC على تركيز البحث والتطوير الأساسي (R&D) لتقنيات الترانزستور GAA المتقدمة التي تزيد من أداء أشباه الموصلات وكفاءتها وقابليتها للتوسع. تهدف هذه الجهود إلى تعزيز مكانتها الرائدة في الحوسبة عالية الأداء وتطبيقات الذكاء الاصطناعي.
  
• تواصل إنتل الاستثمار في ترانزستورات GAA وتنفيذ RibbonFET لتحسين كفاءة الرقائق والدفع نحو التقدم أقل من 3 نانومتر ، بالإضافة إلى تحسين تكامل المسبك.
  

بوابة جميع أنحاء الترانزستور الأخبار صناعة

• في فبراير 2024 ، تعاونت Samsung و Arm لتطوير الجيل التالي من وحدة المعالجة المركزية Cortex-X باستخدام تقنية ترانزستور Gate-All-Around (GAA) المتقدمة من سامسونج ، والتي تم توسيعها إلى عقدة 2 نانومتر. حسنت ترانزستورات GAA كفاءة الطاقة والأداء وقابلية التوسع ، متجاوزة تقنية FinFET. تهدف هذه الشراكة إلى دفع الابتكار في الحوسبة المتنقلة عالية الأداء.
  
• في يونيو 2023 ، أطلقت سامسونج تقنية FET متعددة الجسور (MBCFET) 3 نانومتر Gate-All-Around (GAA) متعددة الجسور (MBCFET) في ChipEx2023 ، مما يعرض مرونة تصميم SRAM الفائقة. على عكس FinFET ، مكنت ترانزستورات GAA من ضبط عرض النانو المستقل ، وتحسين الطاقة والأداء والمساحة (PPA). أدى هذا الاختراق إلى تحسين كفاءة SRAM واستقراره وقابليته للتوسع ، والتغلب على قيود الترانزستور التقليدية.
  

يتضمن تقرير أبحاث سوق الترانزستور Gate-All-Around تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات وتوقعات من حيث الإيرادات (مليون دولار أمريكي) من 2021 إلى 2034 ، للقطاعات التالية:

السوق حسب النوع

• ترانزستورات Nanosheet GAA
• ترانزستورات Nanowire GAA
• ترانزستورات GAA شوكة
• الاخرين

السوق ، حسب المواد

• ترانزستورات GAA القائمة على السيليكون
• ترانزستورات GAA القائمة على الجرمانيوم
• ترانزستورات أشباه الموصلات المركبة GAA III-V

السوق ، حسب حجم العقدة

• 3 نانومتر وأقل
• فوق 3 نانومتر

السوق ، حسب التطبيق

• الحوسبة عالية الأداء (HPC)
• أجهزة إنترنت الأشياء (IoT)
• معالجات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي
• 5G والبنية التحتية للاتصالات
• الاخرين

السوق ، حسب الاستخدام النهائي

• الإلكترونيات الاستهلاكية
• السيارات 
• مراكز البيانات والحوسبة السحابية
• الإلكترونيات الصناعية
• الرعاية الصحية والأجهزة الطبية
• الاخرين

يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه للمناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • المملكة المتحدة
  • ألمانيا
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • روسيا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • كوريا الجنوبية
  • ANZ 
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك 
• الشرق الأوسط وأفريقيا
  • الامارات
  • المملكة العربية السعودية
  • جنوب أفريقيا