Photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte Marktgröße – nach Technologie, nach Anwendung, Analyse, Anteil, Wachstumsprognose, 2025 – 2034

Photonic Computing Components for Consumer Devices Market Size

Der globale Markt für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte wurde 2024 auf 485 Millionen US-Dollar bewertet. Der Markt soll von 552,4 Millionen US-Dollar im Jahr 2025 auf 2,55 Milliarden US-Dollar im Jahr 2034 wachsen, mit einer CAGR von 18,5 %, laut dem neuesten Bericht von Global Market Insights Inc.

Die wachsende Anzahl von KI-Arbeitslasten auf Verbrauchergeräten steigt aufgrund der steigenden Nachfrage nach photonischen Rechenbeschleunigern. Die National Science Foundation hat mehr als 200 Millionen US-Dollar für die Finanzierung von photonischen Computersystemen bereitgestellt, um die Grenzen elektronischer KI-Prozessoren zu überwinden. Als Beispiel testet NVIDIA photonische Architektur, um die Leistung ihrer KI-Beschleuniger zu verbessern, um den steigenden Bedarf an Rechenleistung zu decken.

Laut dem US-Energieministerium helfen photonische Rechenverfahren bei Energieeinsparungen von bis zu 90 % für Aufgaben im Vergleich zu herkömmlichen elektronischen Prozessoren. Dieses Energieeffizienz-Paradigma ist für viele unserer kompakten Verbrauchergeräte von großer Bedeutung. Beispielsweise untersucht IBM photonische Prozessoren, um festzustellen, ob diese Prozessoren die Verbesserung der Energieeffizienz bei KI-Arbeitslasten oder anderen Bereichen, die Miniaturisierungstrends folgen, ermöglichen können.

Die wachsende Nachfrage nach photonischen Rechenkomponenten wird durch steigende Datengenerierungs- und -verarbeitungsanforderungen angetrieben. Dies zeigt sich besonders bei Verbrauchergeräten, wo sich die Bandbreitenanforderungen etwa alle 18 bis 24 Monate verdoppeln. Als Reaktion darauf erforscht Intel aktiv optische Verbindungen, um die Grenzen elektrischer Verbinder zu überwinden, die typischerweise Schwierigkeiten haben, 56 Gbps zu überschreiten.

Die Nutzung des etablierten CMOS-Herstellungssystems hat auch die Produktionskosten für photonische Komponenten erheblich gesenkt, was zu schnelleren Marktzulieferungen beiträgt. Laut IEEE sind die Kosten für photonische Komponenten in den letzten fünf Jahren um etwa 60 % gesunken. Ihre Forschung sagt auch eine weitere Kostensenkung in Höhe von 40 % bis 2027 voraus. Unternehmen wie GlobalFoundries stärken diese Kosten, indem sie bestehende Halbleiteranlagen nutzen, die Siliziumphotonik herstellen und wirtschaftlichere photonische Komponenten schaffen.

Der Ausbau der 5G-Netze und die Entwicklung von 6G-Technologien werden neue Nachfrage nach photonischen Komponenten für die Konnektivität schaffen. Die Internationale Fernmeldeunion hat prognostiziert, dass 6G-basierte Netze auf optische Front- und Backhaul-Lösungen angewiesen sein werden, um die Nachfrage nach einer Latenzzeit von weniger als einer Millisekunde für die Kommunikation zu decken. Unternehmen wie Huawei haben bereits begonnen, in photonische Technologien zu investieren, um die nächste Generation von Konnektivitäts- und Netzwerklösungen zu unterstützen.

Photonic Computing Components for Consumer Devices Market Trends

Die sich ändernde Innovation und Technologietransformation sind wichtig für das Wachstum des Marktes.

• Mit einem Budget von 52 Milliarden US-Dollar leitet der CHIPS and Science Act Investitionen in die Halbleiter- und Photonikfertigung, die die neuen fortschrittlichen Verpackungsmethoden, die Photonik und CMOS-Elektronik kombinieren, erheblich fördern werden. Führende Verbraucherelektronikunternehmen übernehmen 2,5D- und 3D-Verpackungen, die so gestaltet sind, dass Verzögerungen und Stromverbrauch minimiert werden. Dies umfasst in der Regel das Stapeln oder Ausrichten von photonischen Chips sehr nahe an den Prozessorchips. 
  
• Photonische Prozessoren, die speziell für photonische Anwendungen entwickelt wurden, verlassen die Grenzen von Forschungslaboren und werden erfolgreich von Unternehmen übernommen, die sich auf die Entwicklung von Verbraucherprodukten konzentrieren, die auf KI und Signalverarbeitung ausgerichtet sind. Das Horizon Europe-Programm der Europäischen Kommission leitet 194,4 Mio. USD für die Finanzierung von 15 photonischen Rechenprojekten mit Fokus auf Verbraucheranwendungen wie Bilderkennung und natürliche Sprachverarbeitung. 
  
• Industriekonsortien entwickeln Standardschnittstellen, um die Interoperabilität und die Übernahme von photonischen Komponenten in Verbraucherprodukte so schnell wie möglich zu ermöglichen. Die von der Optical Internetworking Forum (OIF) veröffentlichten Spezifikationen für Silizium-Photonik-Transceiver sollen Verbraucheranwendungen adressieren und mechanische, elektrische und optische Schnittstellen festlegen.
  
• Photonische Komponenten finden ihren Weg in Verbraucheranwendungen über ihren herkömmlichen Einsatz in der Datenkommunikation hinaus. Anwendungen gibt es in der LiDAR-Sensorik, der Bereitstellung von Biosensorfunktionen und nächsten Generationen von Anzeigevorrichtungen. Experten, die auf der SPIE Photonics West-Konferenz referierten, wiesen darauf hin, dass Verbraucher-LiDAR-Anwendungen bis 2028 eine starke jährliche Wachstumsrate von 45 % aufweisen werden, getrieben durch den Aufschwung autonomer Fahrzeuge, Robotik und Smartphone-Tiefensensorik.
  

Marktanalyse für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte

Nach Technologieplattformsegment ist der Markt in Siliziumphotonik (SOI), Dünnschicht-Lithiumniobat (TFLN/LNOI), Siliziumnitrid (SiN/Si3N4), Indiumphosphid (InP) und andere aufstrebende Plattformtechnologien unterteilt. Die Kategorie Siliziumphotonik (SOI) hielt den größten Marktanteil und erzielte 2024 einen Umsatz von 255,8 Mio. USD.

• Siliziumphotonik (SOI) ist die dominierende Plattform für photonische Rechenkomponenten im Markt für Verbrauchergeräte, da sie eine einzigartige Integrationsdichte und Leistung bietet. Diese neue Generation von SOI-Designs integriert Tausende von Komponenten auf Chips, die nicht größer als 10 mm² sind, und schafft so kompaktere und effizientere Lösungen, wie z. B. Intels SOI-Photonik-Transceiver, die dank der überlegenen Dichte höhere Leistung in Rechenzentren und Verbraucherelektronikgeräten bieten.
  
• Darüber hinaus bietet SOI Kostenvorteile, die die Marktposition von SOI weiter festigen. SOI-basierte Siliziumphotonik bietet die niedrigsten Kosten pro Funktion im Vergleich zu anderen photonischen Plattformen und ist gleichzeitig auf preissensible Verbrauchergeräte abgestimmt. Die Implementierung von SOI-Photonik durch Cisco in ihren Netzwerklösungen zeigt die Kostengleichheit, die SOI für Hochgeschwindigkeits-Elektronikkomponenten bietet, während gleichzeitig eine hohe Leistung erzielt wird.
  
• SOI hat auch die Fähigkeit, photonische und elektronische Komponenten monolithisch zu integrieren, sodass sie auf demselben Substrat liegen und umständliche Hybrid-Montageintegrationsprozesse entfallen. Die monolithische Integration durch SOI reduziert die Montagekosten um 60 % und verbessert die Zuverlässigkeit der Schaltungen. IBM ist ein Beispiel für ein Unternehmen, das SOI nutzt, um photonische und elektronische Schaltungen zu integrieren und so die nächste Generation von Verbraucherrechengeräten voranzutreiben.
  
• Die reife unterstützende Ökosystem von SOI-Siliziumphotonik ist ein weiterer bedeutender Vorteil, da mehr als fünfzig Unternehmen (einschließlich Synopsys und Cadence) Design-Tools, IP-Bibliotheken und Foundry-Dienste für SOI-Plattformen anbieten. Dieses starke unterstützende Ökosystem ermöglicht schnellere Entwicklungszeiten und kostengünstige Fertigungsprozesse, die SOI gegenüber alternativen Lösungen einen Vorteil verschaffen.
  
• Schließlich haben Entwicklungen der SOI-Technologie, wie Wafer-Level-Tests und Fortschritte bei der Verpackung, die Herstellungskosten im Vergleich zu traditionellen Methoden um 50 % reduziert. Unternehmen wie GlobalFoundries haben diese Entwicklungen genutzt, um hochwertige und kostengünstige photonische Komponenten für den Verbrauchermarkt bereitzustellen und so die Führungsposition von SOI auf dem Markt zu sichern.            
  

Basierend auf der Anwendung für Verbrauchergeräte ist der Markt unterteilt in AR/VR-Geräte, Smartphones & Tablets, Automatisierungssysteme, Wearables, Spielkonsolen und IoT- & Edge-Geräte sowie andere. Der Segment AR/VR-Geräte hielt den größten Anteil und machte 46 % des globalen Marktes für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte im Jahr 2024 aus.

• Die AR/VR-Geräte sind der größte Markt, der den photonischen Verbrauch antreibt, aufgrund ihrer strengen Leistungsanforderungen. AR- und VR-Geräte benötigen hohe Datenraten und niedrige Latenz, um ein immersives Erlebnis zu bieten. Beispielsweise werden VR-Headsets der nächsten Generation Datenraten von mehr als 100 Gbps benötigen, um zwei 4K-Displays mit 120 Hz zu unterstützen, und eine Latenz von weniger als 1 ms, um Bewegungsübelkeit zu vermeiden, gemäß dem IEEE Virtual Reality Technical Committee.
  
• Gewichts- und Abmessungsbeschränkungen platzieren AR/VR-Geräte, insbesondere AR-Brillen und VR-Headsets, an der Spitze der Liste, die den photonischen Verbrauch antreibt. Verbraucher verlangen, dass AR-Brillen weniger als 200 Gramm wiegen und VR-Headsets weniger als 400 Gramm. Siliziumphotonische integrierte Schaltungen sind 100-mal kleiner als herkömmliche optische Komponenten, was die Gestaltung von Form und Gewicht für Hersteller praktikabler macht. Unternehmen wie Magic Leap und Meta nutzen siliziumphotonische integrierte Schaltungen, um sehr leichte, hochfunktionale tragbare Geräte für Verbraucher zu entwickeln.
  
• Die Energieeffizienz ist ein weiterer wichtiger Aspekt, der zur weit verbreiteten Einführung von photonischen Komponenten in AR/VR-Geräten führt. Standalone-AR/VR-Geräte haben Einschränkungen aufgrund der Akkulaufzeit.  Das US-Energieministerium hat festgestellt, dass photonische Transceiver bei gleichen Datenraten 70 % weniger Strom verbrauchen als elektrische SerDes, wodurch sich die Akkulaufzeit von (ca.) 2-3 Stunden auf 6-8 Stunden verdoppelt.  Unternehmen, die dies verfolgen, sind Oculus (Meta) und HTC, die photonische Komponenten implementieren, um die Benutzerfreundlichkeit ihrer kabellosen Geräte zu verbessern.
  
• Der meteoritische Aufstieg des AR/VR-Marktes zeigt auch sein Wachstumspotenzial, das den Markt für photonische Rechenkomponenten anführt. Die Consumer Technology Association hat veröffentlicht, dass das AR/VR-Segment eine CAGR von 45 % erwartet, im Vergleich zu Smartphones mit 8 % und Wearables mit 12 %. Dieses erhebliche Wachstum treibt die Nachfrage nach photonischen Komponenten. Viele Unternehmen, darunter Sony und Apple, investieren stark in AR/VR-Technologien und fördern so das Marktwachstum.
  
• Regierungsprogramme und -finanzierung sind ein kritischer Bestandteil, um die AR/VR-Photonik voranzubringen. Beispielsweise hat die Europäische Union ein neues Programm namens Horizon Europe gestartet, das USD 540 Millionen in AR/VR-Photonik investiert und deren strategischen Wert hervorhebt. Diese Finanzierung wird die Innovation für Unternehmen wie Varjo und Lumus fördern, die Photonik für den Einsatz in AR/VR entwickeln.
  

Nordamerika-Markt für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte

Im Jahr 2024 dominierte die USA das Marktwachstum in Nordamerika und machte 74,9 % des Anteils in der Region aus.

• Der US-Markt basiert auf Verbrauchergeräten, angetrieben sowohl durch große Investitionen in innovative Rechentechnologien als auch durch die Präsenz von Unternehmen wie Intel Corporation und IBM in diesem Markt. Die US-Regierung hat photonische Technologien auch durch die Finanzierung von Forschung auf dem Gebiet der Quantenphysik und photonikbezogener Arbeiten unterstützt, wie durch den National Quantum Initiative Act, der einen Fonds für Investitionen in Quanten- und photonische Technologien einrichtete.
  
• Ein zusätzlicher Grund für die regionale Dominanz ist die Übernahme von Verbrauchergeräten, die photonische Komponenten enthalten, darunter Smartphones, AR/VR-Geräte und Wearable-Technologie. Als Beispiel hat in den USA eine überdurchschnittliche Nachfrage nach energieeffizienter Technologie und verbesserten Geräteverarbeitungsgeschwindigkeiten die Entwicklung von Drohnen gefördert, was zu einer weiteren Entwicklung und Implementierung photonischer Technologien und einem Marktwachstum führte.
  

Asien-Pazifik-Markt für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte

Der Markt für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte in der Region Asien-Pazifik ist die größte Region und wird voraussichtlich während des Prognosezeitraums um 18,9 % wachsen.

• Dieses Wachstum wird durch die rasche Expansion der Konsumelektronikindustrie in Ländern wie China, Japan und Südkorea angetrieben. Beispielsweise führt China bei der Herstellung photonischer Komponenten, unterstützt durch staatlich geförderte Initiativen wie den Plan „Made in China 2025“, der technologische Selbstständigkeit betont. Zudem stärken die Präsenz großer Akteure wie Huawei Technologies, Samsung Electronics und Sony Corporation sowie steigende Investitionen in die Forschung und Entwicklung photonischer Technologien die Marktposition der Region.
  

Europa-Markt für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte

Der europäische Markt wird voraussichtlich während des Prognosezeitraums um 18,1 % wachsen.

• Der europäische Markt profitiert von starker staatlicher Unterstützung für die photonische Forschung, wie dem Programm Horizon Europe der Europäischen Kommission, das 103,1 Milliarden US-Dollar für Forschung und Innovation, einschließlich photonischer Fortschritte, bereitstellt. Deutschland und die Niederlande sind führende Beiträger zur Entwicklung photonischer Technologien in der Region.
  
• Zudem treibt die zunehmende Übernahme photonischer Komponenten in der Konsumelektronik, angetrieben durch die Nachfrage nach energieeffizienten und leistungsstarken Geräten, das Marktwachstum voran.
  

Markt für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte im Nahen Osten und in Afrika

Der Markt im Nahen Osten und in Afrika wird voraussichtlich während des Prognosezeitraums um 18,2 % wachsen.

• Dieses Wachstum wird hauptsächlich durch die zunehmende Durchdringung von Smartphones und anderen Verbraucherelektronikgeräten in der Region angetrieben. Regierungen in Ländern wie den VAE und Saudi-Arabien investieren stark in digitale Transformationsinitiativen wie Saudi Vision 2030, die technologische Fortschritte betont.
  
• Zusätzlich zieht die Region das Interesse globaler Akteure an, die ihre Präsenz in aufstrebenden Märkten ausbauen möchten. Beispielsweise arbeiten Unternehmen wie Nokia und Ericsson aktiv an der Bereitstellung photonikbasierter Lösungen in der Region, was das Marktwachstum weiter antreibt.
  

Marktanteile für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte

Die führenden Unternehmen auf dem Markt sind Intel Corporation, Broadcom Inc, NVIDIA Corporation, Coherent Corp und Lightmatter Inc und halten gemeinsam einen Marktanteil von 51%. Diese prominenten Akteure sind proaktiv in strategische Initiativen wie Fusionen & Übernahmen, Erweiterungen von Einrichtungen & Zusammenarbeit involviert, um ihre Dienstleistungspalette zu erweitern, ihre Reichweite auf eine breite Kundschaft auszuweiten und ihre Marktposition zu stärken.

• Intel nutzt seine Expertise in der Halbleiterinnovation, um integrierte photonische Schaltkreise zu entwickeln, die die Datenverarbeitung in Verbrauchergeräten beschleunigen. Seine Silizium-Photonik-Technologie ermöglicht hochgeschwindigkeitsoptische Verbindungen für KI-gesteuerte Anwendungen, AR/VR und Edge Computing. Durch die Kombination von fortschrittlicher Verpackung und Miniaturisierung stellt Intel skalierbare Lösungen sicher, die die Geräteleistung und Energieeffizienz verbessern.
  
• Broadcom wendet seine Führungsposition in der optischen Vernetzung und Chip-Entwicklung an, um photonische Komponenten zu liefern, die für Verbraucherelektronik mit hoher Bandbreite optimiert sind. Seine Lösungen konzentrieren sich auf latenzarme Datenübertragung und energieeffiziente Architekturen, die immersive Gaming- und Smart-Home-Ökosysteme unterstützen. Die starken F&E-Kapazitäten von Broadcom und seine modularen Designstrategien ermöglichen eine schnelle Bereitstellung auf verschiedenen Geräteplattformen.
  
• NVIDIA integriert photonische Rechenleistung mit seinen KI-Beschleunigungsplattformen, um ultra-schnelle Verarbeitung für Verbrauchergeräte der nächsten Generation zu liefern. Seine Innovationen in optischen Verbindungen und GPU-Photonik-Synergie ermöglichen Echtzeit-Reaktionsfähigkeit für AR/VR und Edge-KI-Anwendungen. Der Fokus von NVIDIA auf energieeffiziente Designs und skalierbare Architekturen macht es zu einem Schlüsselfaktor für photonikgestützte intelligente Erfahrungen.
  

Unternehmen im Markt für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte

Wichtige Akteure in der Branche für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte sind:

• Analog Photonics
• Ayar Labs Inc.
• Broadcom Inc.
• Cisco Systems Inc.
• Coherent Corp.
• Intel Corporation
• Lightmatter Inc.
• LIGENTEC SA
• Marvell Technology Inc.
• NVIDIA Corporation
• PICadvanced
• PsiQuantum
• Q.ANT
• Salience Labs
• Xanadu Quantum Technologies
  

Coherent bringt tiefgehende Expertise in Laser- und Optiktechnologien ein, um photonische Komponenten zu schaffen, die die Datenübertragung und Geräteleistung verbessern. Seine fortschrittlichen Wellenleiter- und integrierte Optiklösungen unterstützen Hochgeschwindigkeitsverbindungen für Verbraucherelektronik, Wearables und IoT-Geräte. Coherent legt Wert auf Präzisionsingenieurwesen und Nachhaltigkeit, um zuverlässige und umweltbewusste photonische Systeme zu gewährleisten.

Lightmatter ist ein Pionier bei der Entwicklung von photonischen Prozessoren für KI-Anwendungen, die eine bisher unerreichte Geschwindigkeit und Energieeffizienz in Verbraucheranwendungen ermöglichen. Seine optischen Rechenplattformen reduzieren Latenz und Stromverbrauch, was sie ideal für intelligente Geräte und immersive Technologien macht. Durch den Fokus auf fortschrittliche photonische Architekturen positioniert sich Lightmatter als Disruptor im nächsten Generationen-Computing für vernetztes Leben.

Nachrichten zur Branche für photonische Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte

• Im April 2025 stellte Lightmatter einen photonischen Prozessor der nächsten Generation vor, der für KI-Anwendungen entwickelt wurde und lichtbasierte Berechnungen für ultra-schnelle, energieeffiziente Leistung nutzt. Der Prozessor nutzt fortschrittliche photonische Architekturen, um die Grenzen des Mooreschen Gesetzes zu überwinden und ermöglicht Echtzeit-KI-Inferenz und immersive Verbraucheranwendungen.
  
• Im März 2025 stellte NVIDIA seine Spectrum-X- und Quantum-X-Photonik-Netzwerkschalter mit co-packaged Optik vor, um KI-Fabriken auf Millionen von GPUs zu skalieren. Diese Schalter bieten bis zu 1,6 Tbps pro Port, 3,5-fache Energieeinsparungen und 10-fache Netzwerkresilienz und markieren einen Durchbruch bei der Integration von Siliziumphotonik für Hyperscale-KI und Verbraucherelektronik-Ökosysteme.
  
• Im März 2025 kündigte Coherent Corp. seine Rolle als wichtiger Partner im Siliziumphotonik-Ökosystem von NVIDIA für co-packaged Optik (CPO) an. Diese Partnerschaft zielt darauf ab, die Adoption optischer Netzwerke in KI-getriebenen Rechenzentren und Verbraucherelektronik zu beschleunigen und zeigt die Führungsrolle von Coherent bei der Innovation von photonischen Komponenten.
  
• Im November 2024 brachte Q.ANT seine erste photonikbasierte Native Processing Unit (NPU) mit PCIe-Schnittstelle auf den Markt, die 30-fache Energieeffizienzverbesserungen und erhebliche Rechengeschwindigkeitssteigerungen gegenüber CMOS-Technologie bietet. Dieser Launch richtet sich an KI-Inferenz und Hochleistungsrechnen für Verbrauchergeräte und Rechenzentren.
  
• Im Dezember 2024 kündigte Ayar Labs eine Finanzierungsrunde der Serie D in Höhe von 155 Mio. USD an, angeführt von großen Chipherstellern, darunter Intel und NVIDIA, um die optische I/O-Chiplet-Technologie voranzutreiben. Diese Investition unterstreicht die wachsende Nachfrage nach photonischen Verbindungen in der KI-Infrastruktur und Verbraucherelektronik und zielt darauf ab, 1000-fache Bandbreitenverbesserungen bei 10-fach niedrigerem Stromverbrauch zu liefern.
  

Der Marktforschungsbericht zu photonischen Rechenkomponenten für Verbrauchergeräte umfasst eine detaillierte Abdeckung der Branche, mit Schätzungen und Prognosen in Bezug auf Umsatz (USD Millionen) und Volumen (Tausend Einheiten) von 2021 bis 2034, für die folgenden Segmente:

Markt, nach Technologieplattform

• Siliziumphotonik (SOI) 
• Dünnschicht-Lithiumniobat (TFLN/LNOI) 
• Siliziumnitrid (SiN/Si3N4)
•  Indiumphosphid (InP) 
• Andere aufstrebende Plattformtechnologien

Markt, nach Komponentenfunktion

• Optische Wellenleiter 
• Optische Modulatoren
• Photodetektoren 
• Lichtquellen
• Optische Schalter und Routing-Komponenten
• Kopplungs- und Schnittstellenkomponenten

Markt, nach Verbrauchergeräteanwendung

• AR/VR-Geräte
• Smartphones und Tablets
• Autosysteme
• Wearable-Geräte
• Spielesysteme
•  IoT- und Edge-Geräte
• Andere

 Die obigen Informationen werden für die folgenden Regionen und Länder bereitgestellt:

• Nordamerika
  • USA
  • Kanada
• Europa
  • Deutschland
  • Frankreich
  • UK
  • Italien
  • Spanien
  • Russland
• Asien-Pazifik
  • China
  • Japan
  • Indien
  • Australien
  • Südkorea 
• Lateinamerika
  • Brasilien
  • Mexiko
• MEA
  • Saudi-Arabien
  • VAE
  • Südafrika