Silicon Photonics Tamaño del mercado, participación e análisis de la industria, por componentes (fotodetectores, guías de onda ópticas, filtros de multiplexación de división de longitud de onda (WDM), láser y moduladores ópticos), por producto (transborios, cables ópticos activos, multiplexores ópticos, atenuadores ópticos, y otros), por aplicación (centro de datos y de alta pertenencia. Ciencias de la vida, aeroespacial, defensa y seguridad, automotriz y otros), y pronóstico regional, 2025-2032

El tamaño del mercado global de la fotónica de silicio se valoró en USD 2.69 mil millones en 2024 y se prevé que crecerá de USD 3.27 mil millones en 2025 a USD 15.83 mil millones para 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual de 25.3% durante el período de pronóstico. América del Norte dominó el mercado global con una participación de 35.27% en 2023.

Silicon Photonics (SIPH) es una tecnología que utiliza las propiedades de Silicon para la manipulación de señales de luz. Combina sustrato de silicio y dispositivos ópticos para proporcionar transferencias de datos más rápidas, confiables y rentables en comparación con los métodos tradicionales de transferencia de datos. Integra a base de silicio Circuitos integrados (ICS)con componentes fotónicos para transmitir, detectar y modular la luz. Por lo tanto, se espera que esta tecnología sea muy útil en la miniaturización y el consumo de energía de los dispositivos de comunicación óptica.

La creciente penetración de la tecnología 5G y el creciente enfoque de las empresas en el desarrollo de soluciones de comunicación de eficiencia energética con mayor ancho de banda aumentarán el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico. Del mismo modo, el aumento de la demanda de componentes en aplicaciones de detección y comunicación utilizadas en diferentes industrias, como la atención médica, el automóvil y la agricultura impulsará el crecimiento del mercado.

Además, las crecientes inversiones de los proveedores de tecnología SIPH para obtener avances en el producto al expandir su cartera de productos también promoverán el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico.

• Por ejemplo, en febrero de 2024, Pillphotonics, un proveedor de soluciones de Silicon Photonics, recaudó USD 24 millones en una ronda de financiación de la Serie B. Esta financiación se utilizaría para aumentar la producción de productos Carmel-4 y Carmel-8 que se utilizan principalmente para aplicaciones de 400 Gbps y 800 Gbps.

La pandemia Covid-19 causó un cambio repentino en la demanda de dispositivos y chips semiconductores. Por ejemplo, los materiales aplicados retiraron sus operaciones comerciales en 2020, ya que la pandemia había impactado severamente la cadena de suministro de la compañía y las operaciones de fabricación. Este factor tuvo un impacto masivo en el comportamiento del consumidor debido a enormes interrupciones de la cadena de suministro en la fabricación, automotriz y otras industrias. Sin embargo, el brote de Covid-19 amplió el alcance de SIPH en el sector de la salud al generar avances en imágenes biomédicas. Esto condujo a un aumento en la demanda de chips sifes durante los períodos de pandemia y post-pandemia principalmente en el sector de la salud.

Impacto de la IA generativa

Implementación de Gen-AI a través de la velocidad de transmisión de datos mejorada de Silicon Photonics con rendimiento mejorado del sistema

La integración de la IA con la fotónica de silicio trae avances en varios campos, incluyendo imágenes, comunicación óptica y detección. La IA integrada tiene como objetivo optimizar los diseños de dispositivos fotónicos para mejorar el rendimiento general y ofrecer experiencia automatizada para acelerar las actividades de investigación y desarrollo entre los usuarios finales. ElInteligencia artificial (IA)Los dispositivos SIPH integrados ayudan a satisfacer las necesidades de comunicación interna de mayor alcance de los centros de datos de hiperescala con baja latencia y bajo costo operativo con relaciones de señal / ruido mejoradas. La creciente integración de las capacidades de IA y aprendizaje automático (ML) con tecnología SIPH puede generar desarrollos en circuitos integrados (PIC) de fotónicos densamente empaquetados con una mayor eficiencia térmica y mayor velocidad de transmisión de datos.

Además, la combinación de IA con SIPH puede mejorar las capacidades de los sistemas de imágenes para diversas aplicaciones, como el diagnóstico médico y la microscopía. Esta integración ayuda a mejorar la calidad de la imagen, ayuda en el diagnóstico de enfermedades y ofrece análisis de imágenes en tiempo real. Además, SIPH ayuda a realizar una transferencia de datos eficiente en aplicaciones AI/ML mejorando el rendimiento del sistema en tiempo real y las capacidades de toma de decisiones.

• Por ejemplo, en octubre de 2023, Jabil, Inc., un proveedor de soluciones de diseño y cadena de suministro, declaró que adquirirá la actual cartera de productos de transceptor ópticos basados ​​en Silicon Photonics de Intel y sus futuros productos. Esta adquisición puede satisfacer las necesidades de los centros de datos de hiperscala y de nubes de IA al ofrecer capacidades fotónicas completas.

El aumento de la integración de Gen-AI ha aumentado la demanda de HPC y la transmisión de datos de alta velocidad con GPU interconectadas para llevar el desarrollo al mercado.

Empresas, como Nvidia, Intel, IBM, TSSMC, NTT, Cisco Systems, Huawei y muchos otros están integrando IA con ICS basados ​​en silicio para acelerar el crecimiento de la industria de la fotónica de silicio. Por lo tanto, la integración de Gen AI con SIPH puede ayudar a aumentar la velocidad de transmisión de datos y mejorar el rendimiento del sistema.

• Por ejemplo, en septiembre de 2023, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) anunció que estaba apostando por la tecnología SIPH para mejorar el crecimiento de la industria de semiconductores al integrarse conchatbots, como Chatgpt y Bard con menor latencia.

Tendencias del mercado de Silicon Photonics (SIPH)

La integración de SIPH con imágenes biomédicas para mejorar la detección de enfermedades alimentará el crecimiento del mercado

El uso de SIPH en el sector de imágenes biomédicas proporciona varios beneficios, como la miniaturización, la alta sensibilidad y las capacidades de multiplexación, que es importante para las técnicas de imagen avanzadas en la biomedicina. La tecnología SIPH integrada con técnicas de imagen de alta resolución ayuda a los investigadores visualizar la estructura biológica, lo que ayuda a detectar la enfermedad y la caracterización del tejido con imágenes de alta resolución.

La creciente integración de la técnica de fotónica de silicio con imágenes biomédicas puede traer innovaciones en el sector de la salud para administrar medicamentos personalizados, diagnóstico preciso de la enfermedad y mejores resultados del paciente. Esta integración tiene como objetivo mejorar las capacidades de los profesionales de la salud con una investigación biomédica mejorada.

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Factores de crecimiento del mercado de Silicon Photonics

Aumento en la demanda de transferencia de datos de alta velocidad para impulsar el crecimiento del mercado

Hoy en día, la demanda deComputación de alto rendimiento (HPC)está aumentando entre las empresas debido al aumento de la carga de trabajo, los desafíos de procesamiento de datos complejos e integración de HPC con IoT y tecnologías de big data. Crea varias dificultades para la transferencia de señal eléctrica convencional para satisfacer las crecientes demandas de capacidad de los usuarios, ya que sufren severamente un ancho de banda limitado y un consumo de energía significativo. Por lo tanto, para superar estos desafíos, surge la necesidad de tecnologías fotónicas eficientes, de baja latencia y de alto ancho de banda. Esta tecnología aprovecha la luz para la computación en lugar de la electricidad para llevar a cabo una comunicación de alto ancho de banda.

El mayor uso de la tecnología SIPH ofrece soluciones prácticas al desafío de transferencia de datos de alto volumen. Ofrece transferencia de datos confiable, rentable y de alta velocidad que los sistemas tradicionales basados ​​en cobre para ofrecer mejores servicios de comunicación a los usuarios presentes en todo el mundo. Por lo tanto, al aprovechar las propiedades de la luz y la escalabilidad de la tecnología de silicio, Silicon Photonics ofrece la promesa de una transmisión de datos de potencia más rápida, más eficiente y más baja. La integración de SIPH con los sistemas de comunicación de datos de alta capacidad de próxima generación puede superar las limitaciones de la tecnología de transceptor tradicional en las redes de transmisión de alta velocidad. Estos factores aumentarán la demanda de SIPH para administrar la transferencia de datos de alta velocidad utilizando varias aplicaciones de comunicación de datos durante el período de pronóstico.

Factores de restricción

Riesgo de efecto térmico para restringir el crecimiento del mercado

El desafío del efecto de calor se considera un gran inconveniente en la industria de la fotónica de silicio, debido a la conductividad limitada del material de silicio. Este factor puede causar un aumento en la temperatura, lo que causa atenuación de señal, deriva de longitud de onda y falla del dispositivo. SIPH se utiliza principalmente para llevar a cabo una comunicación de centro de datos sin problemas que consume mucha potencia. Este factor ha aumentado la introducción del efecto térmico al servidor de comunicación de datos. Sin embargo, esto ha planteado preocupaciones de sostenibilidad debido al alto consumo de energía de la industria de la fotónica de silicio.

La integración de fuentes láser de alta potencia con chip de silicio también genera una gran cantidad de calor, lo que provoca un aumento en la temperatura de la máquina. Esto puede reducir el rendimiento de la máquina.  Del mismo modo, la integración de la electrónica CMOS con un chips sifes puede causar un efecto de expansión térmica que puede causar un cambio significativo en el rendimiento de los componentes fotónicos y electrónicos y amenazar su confiabilidad y estabilidad. Por lo tanto, el alto efecto térmico es el factor principal que obstaculizará el crecimiento del mercado de la fotónica de silicio durante el período de pronóstico.

Análisis de segmentación del mercado de Silicon Photonics

Por análisis de componentes

Acomodar múltiples canales de longitud de onda en un solo chip utilizando el crecimiento del mercado impulsado por WDM

Según el componente, el mercado se segregue en fotodetectores, guías de onda ópticas, filtros de multiplexación de división de onda (WDM), láser y moduladores ópticos.

El segmento de filtros de multiplexación de división de longitud de onda (WDM) mantuvo la mayor participación de mercado de fotónica de silicio en 2023. Este segmento domina el mercado a medida que la eficiencia energética juega un papel vital en los entornos de computación de alto rendimiento debido a una mayor densidad de integración para acomodar varios canales de longitud de onda en un chip CMOS. Los chips SIPH combinan componentes de silicio y electrónicos para integrar filtros WDM con otras funciones electrónicas y fotónicas. Estos factores ayudan a los filtros WDM a desempeñar un papel vital en la integración de múltiples longitudes de onda en un solo chip de silicio CMOS.

Se espera que el segmento de guía de onda óptica registre el CAGR más grande durante el período de pronóstico. La creciente necesidad de soluciones de ahorro de energía está impulsando el crecimiento del segmento de guía de ondas ópticas en el mercado. El uso creciente de la guía de onda óptica en entornos informáticos de alto rendimiento ayuda a reducir el consumo de energía y la disipación de calor en comparación con las interconexiones a base de cobre. Este factor puede ayudar a reducir el consumo de energía y construir comunicaciones de baja latencia entre los usuarios.

Por análisis de productos

Redacción de las operaciones de computación e instalación de HPCS con cable óptico activo para aumentar la demanda del producto

Sobre la base del producto, el mercado se divide en transceptores, cables ópticos activos, multiplexores ópticos, atenuadores ópticos y otros.

El segmento de cables ópticos activos mantuvo la mayor cuota de mercado en 2023. Estos cables ayudan a transferir un alto volumen de datos a larga distancia en comparación con los cables de cobre. Reducen el costo de integración en comparación con los módulos ópticos tradicionales. También tienen como objetivo entregar operaciones de instalación simplificadas para HPC y centros de datos con aplicaciones de almacenamiento adicionales.

Se espera que el segmento de multiplexor óptico registre el CAGR más rápido durante el período de pronóstico. Como los multiplexores ópticos juegan un papel clave en los sistemas WDM, permiten diferentes longitudes de onda para transmitir la información a través de una sola fibra óptica. Los multiplexores ópticos ayudan a integrar múltiples recuentos de canales y comprimir los diseños de chips con baja pérdida de potencia. Por lo tanto, el desarrollo creciente en los multiplexores mejorará la capacidad y la eficiencia de los sistemas de comunicación óptica durante el período de pronóstico.

Por análisis de la aplicación

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Desarrollo de la comunicación de datos de alta velocidad a través del centro de datos y la informática de alto rendimiento para impulsar el crecimiento del mercado

Por aplicación, el mercado se divide en el centro de datos y la computación de alto rendimiento,Electrónica de consumo, Healthcare & Life Sciences, Aeroespace, Defense & Security, Automotive y otros.

Se espera que el segmento del centro de datos y las aplicaciones de computación de alto rendimiento registre la CAGR máxima durante el período de pronóstico. Se debe a la creciente demanda de transferencia de datos de alta velocidad y comunicación eficiente de datos en centros de datos, redes de telecomunicaciones y computación en la nube. El uso de la tecnología SIPH en estas aplicaciones permite el desarrollo de dispositivos compactos, de alto rendimiento y rentables, que tienen una gran demanda en el mercado de comunicación de datos de rápido crecimiento. Estos factores afectarán positivamente el crecimiento del mercado.

El segmento de defensa y seguridad mantuvo la mayor participación de mercado en 2023. Esto se debe a la creciente necesidad de aplicaciones de seguridad críticas para traer innovaciones en las interconexiones ópticas y las redes ópticas integrando tecnologías avanzadas, como AI/ML,Internet de las cosas (IoT)y otros con fines de seguridad.

Ideas regionales

El mercado se estudia en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, Medio Oriente y África y América del Sur, y cada región se estudia aún más en todos los países.

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Se estima que América del Norte es un contribuyente destacado al crecimiento del mercado y mantuvo la máxima participación de mercado en 2024. Las crecientes inversiones por parte del gobierno canadiense en el proveedor de chips sifes, una fotónica de chips de silicio (OSCP) contribuirá al crecimiento del mercado regional. Esto se debe a que tales inversiones traerán avances tecnológicos en vehículos y drones autónomos. Del mismo modo, la presencia de una gran cantidad de proveedores de tecnología de fotónica de silicio en países, como Estados Unidos y Canadá, impulsará la demanda del producto durante el período de pronóstico.

• Según la investigación, en marzo de 2024, los Estados Unidos, China, Japón y Alemania representaron casi el 75% del globalfotónicaProducción de componentes. Además, aumentar las actividades de investigación y desarrollo para mejorar las capacidades industriales de los productos SIPH impulsará el crecimiento del mercado en América del Norte durante el período de pronóstico.

Se estima que Asia Pacífico registra la CAGR más alta durante el período de pronóstico. Esto se debe a la mayor cantidad de usuarios 5G y un aumento en el uso de teléfonos inteligentes y otros dispositivos inteligentes en países, como China, India y Japón. El aumento de la capacidad de red en la región también ha creado grandes volúmenes de datos. Por lo tanto, para satisfacer la creciente necesidad de soluciones de comunicación de datos de alta capacidad, la demanda de SIPH aumentará gradualmente. Este factor aumentará el crecimiento del mercado en Asia Pacífico durante el período de pronóstico.

Se prevé que Europa muestre un crecimiento moderado durante el período de pronóstico. Esto se debe a la creciente adopción de prácticas de fabricación automatizadas y desarrollos continuos en la industria de la fotónica de silicio por diferentes compañías clave para atraer innovación. Estos factores aumentarán el crecimiento del mercado en la región durante el período de pronóstico. Del mismo modo, el aumento de la red de centros de datos para brindar servicios de comunicación sin problemas con baja latencia entre países, como el Reino Unido, Alemania, Italia y Francia impulsará el crecimiento del mercado.

• Según la encuesta de un investigador en 2023, hubo un total de 6.603 centros de datos presentes entre los 135 países listados en todo el mundo. Entre estos, 310 centros de datos estaban presentes en Alemania, 204 en Francia, 345 en el Reino Unido y 97 en España. Por lo tanto, al considerar estos factores, la demanda de SIPH en Europa aumentará moderadamente durante el período de pronóstico.

Se predice que los mercados en Medio Oriente y África y América del Sur experimentarán un crecimiento exponencial durante el período de pronóstico. Esto se debe a la creciente presencia de nuevas empresas en países, como Israel, la U.A.S. y Brasil, junto con el creciente número detelecomunday empresas de datos en ambas regiones. Estos son los factores clave que se proyectan para alimentar el crecimiento de los mercados durante el período de pronóstico.

Lista de empresas clave en el mercado de Silicon Photonics

Desarrollos tecnológicos por parte de empresas líderes para ayudar a la proliferación del mercado

Las empresas que operan en el mercado incluyen principalmente Intel Corporation, Cisco Systems, Inc., Juniper Networks, GlobalFoundries U.S. Inc., Lumentum Operations LLC y Synopsys, Inc. Estas empresas se centran en traer innovación en aplicaciones de telecomunicaciones y datacom. Para mejorar sus operaciones en todo el mundo, los actores del mercado están utilizando varios métodos estratégicos, como asociaciones, colaboraciones, adquisiciones y fusiones.

Lista de empresas clave perfiladas:

• Intel Corporation(A NOSOTROS.)
• Cisco Systems, Inc. (EE. UU.)
• Juniper Networks (EE. UU.)
• GlobalFoundries U.S. Inc.  (A NOSOTROS.)
• Lumentum Operations LLC (EE. UU.)
• IBM Corporation (EE. UU.)
• Broadcom, Inc. (EE. UU.)
• Hamamatsu Photonics K.K. (Japón)
• Synopsys, Inc.(A NOSOTROS.)
• OSCPS Motion Sensing Inc. (Canadá)
• Marvell Technology, Inc. (EE. UU.)

Desarrollos clave de la industria:

• Marzo de 2024:Teramount formó una asociación con GlobalFoundries (GF) para resolver los desafíos de conectar fibras con el chip SIPH para utilizar la conectividad óptica de alta velocidad para aplicaciones y centros de datos basados ​​en AI/ML. Esta colaboración tiene como objetivo abordar los crecientes desafíos de potencia y las demandas de ancho de banda de las aplicaciones de telecomunicaciones y datacom.
• Octubre de 2023: DustPhotonics lanzó su primer chip de fotónica de silicio 800G-DR8 de un solo chip de chips que se utilizará en varias aplicaciones de centros de datos para ofrecer una solución de computación de alto rendimiento para una comunicación perfecta.
• Septiembre2023:Vodafone colaboró ​​con Ipronics, con sede en Valencia, con sede en Valience Labs con sede en el Reino Unido para desarrollar nuevos chips fotónicos de silicio como hardware. Este hardware se utilizará para mejorar la capacidad de las redes de acceso a radio abierto (Open Ran) en un centro de investigación y desarrollo de Málaga.
• Septiembre de 2023:Tower Semiconductor formó una asociación con Innolight Technology para lanzar la plataforma PH18 procesada de Silicon Photonics de Tower de múltiples generaciones basada en transceptores ópticos de velocidad 400G/800 g. Esta asociación ayudará a entregar una plataforma SIPH para llevar avances en diversas aplicaciones, incluidos los mercados de IA, sensores, LIDAR automotriz y centros de datos.
• Marzo de 2022:Globalfoundries Inc. colaboró ​​con algunos actores clave de la industria, como Cisco Systems, Inc., Broadcom, Marvell y Nvidia. La compañía también se asoció con varios proveedores fotónicos, como Lightmatter, Psiquantum, Ayar Labs y Xanadu para cumplir con los avanzadoscomputación cuánticarequisitos de los líderes del mercado.

Cobertura de informes

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