3Dスタック市場規模、シェア、業界動向レポート - 2034

3D積み重ねの市場のサイズ

世界的な3Dスタック市場は、2024年に1.8億米ドルで評価され、21.1%のCAGRで成長し、2034年までに11.8億米ドルに達すると推定されています。 市場の成長は、高性能コンピューティング(HPC)の需要増加と相まって、消費者エレクトロニクス部門の成長などの要因に起因する。

消費者エレクトロニクス産業の成長は、3Dスタック市場における主要な成長ドライバーです。 たとえば、Statistaによると、グローバルコンシューマーエレクトロニクス市場で生成された収益は、米ドル977.7億で評価され、2029年までに2.2%のCAGRで成長することを期待しています。 スマートフォン、ウェアラブル、AR/VR機器、ゲーム機、スマートホームガジェットなどの現代の消費者用電子機器は、コンパクトな設計を維持しながら、パフォーマンスを向上させるために高度な半導体ソリューションが必要です。

さらに、デバイスは高速データ処理に依存しているため、3D NANDとDRAMメモリソリューションは、スマートフォン、AI搭載アシスタント、ゲームコンソールに不可欠となる、帯域幅と低レイテンシが向上します。 5GおよびIoTの接続の急速な拡大によって、消費者の電子工学の要求の低い潜伏、高速通信機能。 3D の積み重ねは RF の破片、記憶およびプロセッサを高め、よりよい信号処理および実時間データ処理を保障します。

高性能コンピューティング(HPC)の需要は、市場成長を積み重ねる3Dの主要因として機能します。 HPCで積み重ねる3Dの重要な利点の1つはデータ転送速度および処理の効率の重要な改善です。 スルーシリコンビア(TSV)とハイブリッドボンディングを使用して、ロジック、メモリ、インターコネクトの複数のレイヤーを垂直に統合することで、3Dスタックチップは、電気信号が旅行しなければならない距離を最小限にし、遅延とエネルギー消費を削減します。 また、データセンターやクラウドコンピューティングサービスは、データの指数関数的な成長を処理する3Dスタックソリューションを採用しています。 また、5Gネットワーク、エッジコンピューティング、メタバースの拡大に伴い、高性能、エネルギー効率の高いコンピューティングソリューションの需要は急激に続いています。 高性能なパワー効率の高いコンピューティングの必要性は、AI、クラウドコンピューティング、科学的研究、および自律的なシステムなどの業界をリードし続けるため、3Dスタックは、次世代HPCアーキテクチャを駆動するための重要な技術を維持します。

3Dスタック市場動向

• ハイブリッドボンディングの採用に注力しています。 現在は、金属を金属と誘電体を誘電体インターフェイスに接続し、相互接続の抵抗を削減し、信号の完全性を高めるために3Dスタックチップに投資しています。 このトレンドは、AIアクセラレータ、HPCプロセッサ、高速メモリソリューションに理想的なパワー効率、性能、スケーリングを強化します。
• 3D NAND&3D XPoint などの非揮発性メモリ(NVM)を積み重ねた 3D の急速な採用により、低電力および高速メモリソリューションの需要が高まり、市場において著しい傾向が見られる。 マイクロン、キオクシア、サムスンなどの複数の企業は、ストレージ密度とパフォーマンスを向上させるために、次世代の3D NANDアーキテクチャに投資しています。 エッジデバイスはリアルタイムデータを大量に処理するため、3D スタック NVM はレイテンシとパワー消費量を削減し、ローカル意思決定を高速化します。
• 3Dスタック市場で観察されるもう1つの重要な傾向は、防衛、重要なインフラおよびIoTデバイスにおけるハードウェアレベルのセキュリティのためのセキュリティ強化された3Dスタックアーキテクチャの開発です。 これらの高度な3Dスタックチップは、データ侵害やサイバー攻撃のリスクを低減します。 また、セキュアなハードウェアのエンクレーブは、高度のデータ完全性と暗号化を確保するために、軍事レベルのプロセッサ、ブロックチェーンアプリケーション、エッジAIで急速に人気を博しています。

3Dスタック市場分析

相互接続の技術に基づく3D積み重ねの企業は3D雑種の結合、3D TSV (Through-Siliconビア)およびモノリシック3Dの統合にbifurcatedです。

• 3D TSV(Through-Silicon Via)セグメントは、最大の市場であり、2024年に798.3百万米ドルで評価されました。 3D TSVセグメントは、HPCシステムやデータセンターを含むさまざまなコンピューティングプラットフォームが、遅延性能の低い非常に高速なメモリ互換性を必要とするため、大幅に成長します。 自動運転車および高度の運転者の援助システム(ADAS)の製造業者は低電力のための上昇の条件の後ろの第一次運転者として高速統合と結合しますあります。 5GネットワークとIoTデバイスが急速に拡大し、データ転送速度を処理しながら、新しいチップが小さく、効率的にする必要があるため、市場拡大を推進します。
• 3Dハイブリッドボンディングセグメントは、最も急速に成長している市場であり、予測期間中に22.3%のCAGRで成長する予定です。 3Dハイブリッドボンディングは、チップレットベースのアーキテクチャと次世代のAIプロセッサーに特有する重要な画期的な技術です。 ハイブリッドボンディングは、銅を直接銅に接続し、また、電力需要を減らし、熱能力を改善しながら、デンザーの相互接続機能に到達します。 この技術は、神経形態計算システム、高性能AIプロセッサ、および今後のHBM&DRAMアプリケーションに最適な選択です。 AMD、Intel、TSMC、Samsungなどの複数の企業は、チップレットベースのアーキテクチャを採用し、モジュラーコンピューティングプラットフォームの好ましい相互接続方法としてハイブリッドボンディングを選択するために大きな投資を行います。

相互接続の技術に基づく3D積み重ねの市場はダイ・ツー・ダイ、ダイ・ツー・ワーファー、ウエファー・ツー・ワーファー、破片に破片に、および破片に渡る破片にbifurcatedです。

• ダイ・ツー・ダイ・セグメントは、世界最大の市場であり、2024年に728億米ドルで評価されました。 ダイ・ツー・ダイ(D2D)インターコネクトセグメントの拡張は、複数のダイが相互接続され、1つのシステムとして機能するチップレットベースのシステムで成長している使用によるものです。 この戦略は、高性能コンピューティング(HPC)、AIアクセラレータ、データセンタープロセッサのイノベーションをサポートし、より優れた柔軟性、スケーラビリティ、パワー効率を実現します。 AMD、Intel、TSMCなどの複数の企業は、ダイ・ツー・ダイの相互接続ソリューションを採用している主要な半導体会社です。 3Dハイブリッドボンディング、アドバンストパッケージング(Foveros、X3D、CoWoS)を急速に採用し、スループット、レイテンシを低減し、熱管理を改善します。
• ウェーハ・ツー・ウェーハ・セグメントは最も急速に成長している市場であり、予測期間中に22.8%のCAGRで成長する予定です。 W2W は、画像センサー技術、メモリインテグレーション、神経形態処理用途に理想的な、ハイアイルドな製造とミニチュアインターコネクトポイントを提供するため、急成長を発揮します。 W2Wの結合は高い直線の正確さを達成し、相互接続の抵抗を減らし、低電力AIシステム、密なDRAMの積み重ね、ミニチュア身につけられる技術装置の条件を満たす力効率を高めます。 次世代モノリシック3Dインテグレーションは、サブ-5nmおよび3nm半導体ノードの移行時に、ロジックとメモリレイヤーの直接ウェーハレベルの結合を可能にするため、W2Wボンディングにより可能になります。

デバイスタイプに基づく3Dスタッキング市場は、ロジックIC、イメージング&オプトエレクトロニクス、メモリデバイス、MEMS/センサー、LEDなどのセグメント化されています。

• メモリデバイスセグメントは最大の市場であり、2024年のUSD 546.6百万で評価されました。 AI、クラウドコンピューティング、HPCなどのデータ重いアプリケーションで急速に上昇し、3D NAND、HBM、DRAMなどの3Dスタックメモリデバイスの必要性を後押しします。 速い低遅延のメモリソリューションの需要が高まるにつれて、Samsung、Micron、SK Hynixなどの企業が3D NANDスタックとTSVベースのHBMに投資し、メモリ密度を高め、エネルギーを節約します。 また、5G、エッジコンピューティング、およびセルフドライブシステムの普及により、省エネと大容量のメモリ設計の必要性が増加しました。 3Dスタックメモリにより、複数のメモリ層のスムーズな接続が可能で、より多くのストレージ容量の高速なデータ転送と、より優れた電力使用を実現します。 これらの機能は、リアルタイムAI処理、没入型ゲーム、高速ネットワークなどの近代的なアプリケーションにとって不可欠です。
• ロジック IC セグメントは最も急速に成長している市場であり、予測期間中に 22.8% の CAGR で成長する予定です。 AI、機械学習(ML)、およびヘテロ系コンピューティングワークロードの複雑性は、特にプロセッサ、FPGA、AIアクセラレータの3DスタックロジックICの要求をプッシュしています。 AMD、Intel、NVIDIAなどの複数の企業は、処理能力を強化し、信号遅延を削減し、相互接続効率を向上させるために、ロジックICで3Dスタックを活用しています。 3Dロジックスタッキングにより、CPU、GPU、AIコアの統合が向上し、チップフットプリントを削減し、データセンター、エッジAI、次世代モバイルプロセッサの計算効率が向上します。

エンドユーザー業界に基づく3Dスタック市場は、消費者向け電子機器、製造、通信(電気通信)、自動車、医療機器/ヘルスケア、その他に分けられます。

• 消費者電子セグメントは、世界最大の市場であり、2024年のUSD 645.2百万で評価されています。 消費者エレクトロニクス産業の成長のための主要な運転要因は、ARVRデバイスと結合された高性能スマートフォン、タブレット、スマートウェアラブルの採用の増加です。 これらの装置は、3D NAND および HBM のような密集した、エネルギー効率が良い、高速処理および消費財の等級 3D 積み重ねられた記憶をよりよい装置の性能および電池の生命のための論理 IC と共に要求します。 同様に、AI搭載のパーソナルアシスタント、高分解能ディスプレイ、マルチカメラのスマートフォンは、高度な画像センサーと、エネルギー効率と高データフローの要件に応じて3Dスタックで強化されたAIアクセラレータを持っています。 次世代コンシューマーガジェットでは、Apple、Samsung、Qualcommなどの大手企業が活用し、グラフィック処理、迅速な計算、スムーズな5G接続を容易にします。
• 通信(telecom)セグメントは、予測期間中に21.3%のCAGRで成長する予定です。 5Gネットワーク、データセンター、および次世代ワイヤレスインフラの拡張は、通信業界における3Dスタック採用を著しく推進しています。 低遅延、高速データ処理、および改善された信号の完全性のための増加の必要性は3D積み重ねられたRFの部品、AI主導のネットワーク プロセッサおよび高性能記憶解決の採用に導きました。 3D TSV ベースの相互接続とハイブリッドボンディング技術は、5G 基地局、光トランシーバ、NoC アーキテクチャをさらに改善し、迅速なデータ転送と電力使用量を削減します。 現代の電気通信インフラは、電力効率と高速コンピューティングアーキテクチャを必要とするクラウドコンピューティング技術、IoTデバイス、エッジネットワークの増加の需要に応えるために、3Dスタックプロセッサとメモリソリューションに大きく依存しています。

米国は3Dの積み重ねの市場を支配しましたり、年2024年のUSD 486百万のために経ます。 高性能コンピューティング(HPC)、AIアクセラレータ、データセンターの効率性に対する需要の増加は、地域の市場の主要な成長要因です。

たとえば、Statistaレポートによると、米国のAIチップ市場で発生した収益は、2023年に53.7億米ドルを占め、2024年までに30%以上のCAGRで成長し、USD 71億に達した。 3Dスタック型高帯域幅メモリ(HBM)、AIアクセラレータ、および異質統合技術の広範な採用により、市場拡大に大きく貢献しています。 また、地域における主要企業は、チップセットベースのアーキテクチャとシリコンビア(TSV)のスタックにより、AIやクラウドコンピューティングのワークロードにおけるパフォーマンス、電力効率、スケーラビリティを強化し、市場の成長をさらに推進しています。

• ドイツ3Dスタッキング市場は、予測期間中に20.8%のCAGRで成長する予定です。 ドイツは、電気自動車(EV)、自動運転、ADAS(Advanced Driver Assistance system)の開発のために高性能およびエネルギー効率の良い半導体を必要とする強力な自動車産業を持っています。これにより、より高いトランジスタ密度とより高速なデータ処理が可能となります。 さらに、ドイツ・リーダーシップとエッジ・コンピューティング技術が支持するインダストリアル 4.0 の迅速な進歩により、産業用 IoT システムにおける 3D スタックチップの実装が増加しました。
• 中国の3Dスタック市場は、2034年に1億米ドルに達する予定です。 市場の成長は「中国2025年」のイニシアチブのような政府政策の存在によって支えられる国内半導体の製造の急速な拡大によって運転されます。 また、高帯域幅メモリ(HBM)と、AIプロセッサ、5Gチップセット、自動運転車両電子機器の要求に応じて、高帯域幅メモリ(HBM)とヘテロ遺伝子統合に依存するAIおよびIoTアプリケーションにおける国のリーダーシップは、高度なウェーハレベル3D統合の採用を促進し、市場の成長に貢献します。
• 2024年のUSD 70.5百万の日本3Dの積み重ねの市場。 半導体研究開発およびマイクロエレクトロニクスの革新の国のリーダーシップによって市場の需要の拡大は3D TSVの技術の採用を運転しています。 さらに、データセンターおよびゲーム機向けの3DスタックドDRAMとNANDメモリの組み込みにより、市場成長をサポートします。 また、自動車、電子機器、AIプロセッサ、AR/VR機器の需要増加に伴い、センサーや高性能コンピューティング技術が市場拡大を推進しています。
• インド3Dスタッキング市場は、予測期間中に25.5%を超えるCAGRで成長することを期待しています。 半導体製造およびパッケージング機能の急速な拡大と、「インドでMake」や「PLI(生産連動型インセンティブ)」といった政府の取り組みの実装は、地域における主要な成長因子です。 また、スマートフォンやIoTデバイスなど、先進の電子製造分野は、コスト効果の高い3DスタックICの需要をさらに推進しています。 さらに、5Gネットワーク、クラウドコンピューティング、AIパワードアプリケーションの増加により、さらにエネルギー効率と高密度チップインフラの需要が高まり、3Dインテグレーションを採用し、地域における市場の成長を促進しています。

3Dスタック市場シェア

市場は、確立されたグローバルプレーヤーやローカルプレーヤーやスタートアップの存在と非常に競争的かつフラグメントされています。 グローバル3Dスタック業界トップ4の企業は、TSMC(台湾半導体製造会社)です。、インテルコーポレーション、Samsung Electronics、AMD(高度マイクロデバイス)、35.3%のシェアを一括して会計しています。 市場をリードする企業は、電力消費量とフットプリントを削減しながら、チップ性能を向上させるために、ヘテロゲン統合、高帯域幅メモリ(HBM)、ウェーハ接合などの高度なパッケージングソリューションに投資しています。 さらに、AI、高性能コンピューティング(HPC)、および5Gアプリケーションに対する需要の増加は、3Dスタックアーキテクチャを採用しています。 また、テクノロジーの進歩は、Siliconvia(TSV)、ハイブリッドボンディング、およびMole's Lawの拡張に重要になってきているウエファーレベルのパッケージング(FOWLP)などのイノベーションにつながっています。

AI、IoT、自動車エレクトロニクス市場の拡大により、高密度・エネルギー効率の高いチップの需要が高まっています。これにより、重要な技術として3Dスタックを配置します。 また、米国CHIPS法や欧州の半導体戦略など、政府のイニシアチブは、地域の競争力を高めるために国内3D包装能力に投資するために、複数のブランドをプッシュしています。

TSMCの3D FabricTMプラットフォームは、フロントエンド(SoIC)とバックエンド(CoWoS®、InFO)技術を統合し、柔軟なチップレットベースの設計を可能にします。 これにより、顧客は、ロジック、メモリ、専門ダイをコンパクトで高性能なモジュールに組み合わせることができます。 高度なノードをロジックにフォーカスし、最大30%のコストを削減しながら、成熟したノード(アナログ/RFコンポーネント)で「チップレット」を再利用します。

インテルは、Foveros 3D スタッキングや 3D CMOS トランジスタなどの独自のイノベーションを伴います。これにより、レイテンシを 15% 削減し、HPC ワークロードでは消費電力 25% 削減できます。 その垂直統合により、3Dスタックされたキャッシュ性能を堅く制御でき、データセンターやAIトレーニングのオンダイパシティを実現します。 当社は、積層ナノシートトランジスタ(30～50%のリバイアルよりもコンデンサー)や3D SRAMキャッシュでのR&Dなどの建築ブレークスをライバルAMDのX3Dシリーズに焦点を合わせています。

3Dスタック市場企業

3Dスタック業界には、以下のような著名なプレイヤーがいます。

• アミューズメント
• アンコール技術
• ASEテクノロジーホールディング
• ブロードコム
• グラフコア
• IBMの
• インテル
• JCETグループ
• キオキシア
• マーブルテクノロジー
• マイクロン技術
• NVIDIAの
• オムニビジョンテクノロジー
• サムスン電子
• SKハイニクス
• ソニーセミコンダクター ソリューション
• スピル
• ツイート
• 西デジタル
• シーケンス

3Dスタック業界ニュース

• 2025年1月、Dreambig Semiconductorは、Samsung Foundryと提携し、Chiplet HubとNetworking IO Chipletsの導入により、世界有数のMARSチップラベルプラットフォームを開発しています。 SF4X FinFET プロセス技術と高度な 3D チップオン ワーファー スタッキングを含むパートナーシップを通じて、Samsung Foundry は、HBM メモリのシナジー アドバンスト パッケージの広大な経験を活用して Dreambig 半導体とコラボレーションします。
• 2024年8月、TSMCは2Dと3Dの両方のフロントエンドとバックエンドの相互接続技術を含む3DFabricファミリを導入しました。 TSMC-SoIC®(統合チップシステム)フロントエンド技術は、3Dシリコンスタッキングに必要なエッジシリコンファブ精度と方法論を実装しています。 ダイ・スタッキング・プロセスには、チップ・オン・ワーファー(CoW)とウエハ・オン・ワーファー(WoW)技術が組み込まれており、同型および異なるタイプのダイの3Dスタッキングを可能にしています。
• 2024年11月、Lightmatterは、Amkor Technologyと戦略的パートナーシップを締結し、LightmatterのPassageTMテクノロジーを搭載した最大3Dパッケージチップコンプレックスを顧客に提供しました。 軽量化とアンコール技術チームは、AIのワークロード要件を満たす新しい3Dスタック型フォトニクスエンジンを開発し、相互接続のスケーリングとパワー管理を強化しました。

市場調査レポートを積み重ねる3Dは企業の深い適用範囲を含んでいます 2021年から2034年までの収益(USD Million)の面で推定と予測 以下のセグメントの場合:

方法によって

• ダイツーディー
• ダイ・ツー・ワーファー
• ウェーハ対ウェーハ
• チップツーチップ
• チップツーウェファー

相互接続技術による

• 3Dハイブリッドボンディング
• 3D TSV (Through-Siliconビア)
• Monolithic 3Dの統合

デバイスタイプ別

• 論理IC
• イメージング&オプトエレクトロニクス
• メモリデバイス
• MEMS/センサー
• LED の
• その他(RF、フォトニクス、アナログ、混合信号、パワーデバイス)

エンドユース業界

• 消費者エレクトロニクス
• 製造業
• 通信(通信、データセンター、HPC)
• 自動車産業
• 医療機器・ヘルスケア
• その他(軍事防衛、航空)

上記情報は、以下の地域および国に提供いたします。

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