マーケットトレンド の 米州半導体デバイス 産業
ディスクリート半導体が大きなシェアを占める
- 米国のディスクリート半導体は、電子機器全体の電力管理と小型化のニーズの高まりによって牽引されている。STマイクロエレクトロニクスは最近、第3世代の炭化ケイ素MOSFET「STPOWERを発表し、エネルギー効率、電力密度、信頼性が目標基準として不可欠な電気自動車（EV）パワートレインやその他のアプリケーション向けのパワーデバイスを進化させた。
- さらに、自動車部品では安全性、インフォテインメント、ナビゲーション、燃費効率、産業部品ではセキュリティ、オートメーション、ソリッドステート照明、輸送、エネルギー管理などの特徴が、市場の研究を促進すると予想される。例えば、STマイクロエレクトロニクスは2022年7月に40V MOSFET、STL320N4LF8とSTL325N4LF8AGを発売し、電力変換、モーター制御、配電の回路でエネルギー効率と低ノイズを特徴としている。
- 再生可能エネルギー発電の増加により、電力効率を維持するためのディスクリート半導体デバイスの応用が間接的に増加すると予想される。IEAによると、2022年の風力発電による発電量は435テラワット時近くに達する。一方、太陽光発電による発電量は146テラワット時である。
- ディスクリート半導体における重要なトレンドは、効率的なエネルギー管理である。新しいシステム・アーキテクチャは、AC-DC電源アダプタの効率を向上させながら、サイズと部品点数を削減している。Power-over-Ethernet（PoE）の新しい規格は、より高い電力転送を可能にし、コネクテッド照明のような新しいデバイスの開発を可能にする。
- さらに、ゼロ・エミッションの流れは、自動車メーカーがEVやハイブリッドEVに投資することを可能にしている。自動車の電動化が自動車需要を牽引するため、上記の要因がディスクリート・パワー半導体の大きなビジネスチャンスとなる。例えば、パワー半導体、パワーIC、デジタル・パワー製品の設計、イノベーター、サプライヤーであるアルファ・オメガ・セミコンダクター社は、最近、最適化されたTO-247-4LパッケージのAEC-Q101認定1200V炭化ケイ素（SiC）αSiC MOSFETをリリースした。この製品は、電気自動車（EV）の車載充電器、モーター駆動インバーター、および車外充電ステーションに求められる高効率と高信頼性を目的としています。1200V SiC MOSFETは、15Vの標準ゲート駆動で車載規格TO-247-4Lの低オン抵抗を実現します。
- さらに、スマートフォンはディスクリート半導体の重要な消費者である。スマートフォンの通信速度は劇的に向上しており、国内では4Gから5Gへの移行が見られる。伝送速度の向上は、データ伝送量の増加につながる可能性がある。これにより、より多くのデータセンターが必要となることが予想される。そのため、エネルギーとスペースを節約できるディスクリート・コンポーネントの必要性が高まるだろう。GSM協会によると、2025年までにスマートフォンの普及率が世界的に最も高まるのは米国である（接続の49％）。IoT協会によると、米国は世帯当たりのスマートホームデバイス比率が最も高く、2～3のユースケース（エネルギー、セキュリティ、家電）にまたがる機器を所有する消費者の傾向が最も顕著である。
この市場を形作る主な傾向を理解する
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自動車産業が大幅な市場成長を遂げる
- 半導体チップは、自動車のさまざまな機能で一般的に使用されているため、現代の自動車に不可欠な部品へと進化している。自動車に使用されるチップは、単一のトランジスタを含む単一部品から、複雑なシステムを制御する複雑な複合回路まで、多くの形態をとることができる。例えば、チップは自動車のLEDライト素子で発見された。LEDライト・ユニット内のダイオードのひとつひとつが、光を発するチップなのだ。LEDヘッドライトだけでも、現代の自動車には膨大な数のチップが使われている。ヘッドライトを機能させるには、制御ユニットも必要だ。
- 自動車のセキュリティ向上と先進運転支援システム（ADAS）に対するニーズの高まりは、国内全域で半導体の需要を加速させている。バックアップカメラ、死角検出、アダプティブクルーズコントロール、レーンチェンジアシスト、エアバッグ展開、緊急ブレーキシステムなどのインテリジェント機能は、半導体技術によって可能になる。さらに、ADAS は、視覚ベースの機能用の画像センサやカメラセンサ、駐車アシストのような短距離機能用の超音波センサ、暗闇や霧の中での物体検出用のレーダやライダセンサなど、幅広いセンサをカバーしている。
- 電気自動車に対する需要の増加は、研究された市場に新たな成長機会をもたらすと予想される。電気自動車には多くの電子機器やセンサーが搭載され、半導体チップの需要を牽引している。例えば、KBBによると、2022年第2四半期、米国では196,788台弱のバッテリーEVが販売された。これは前年同期比で約66.4％の増加である。また、2022年第2四半期は、2022年第1四半期と比較しても販売台数が増加しており、過去2年間において、米国におけるバッテリーEVの販売台数にとって重要な四半期となった。
- さらに、2023年3月には、米国で93,318台（乗用車20,064台、LT73,254台）のHEVが販売され、2022年3月の販売台数から21.7%増加した。また、2023年3月に米国で販売されたトヨタ・ミライは208台、ヒュンダイ・ネクソは21台であった。
- また、先端半導体ソリューションのサプライヤーであるルネサス エレクトロニクス株式会社は、2022年3月にADAS分野でホンダとの協業を拡大すると発表した。ホンダはこれまで、ルネサスの車載用SoC（System on a Chip）「R-Carと車載用MCU「RH850を、レジェンドに搭載されている「Honda SENSING Eliteに採用してきました。今回の提携拡大により、ホンダは全方位安全運転支援システム「Honda SENSING 360にR-CarとRH850を採用する。
- さらに、自動車産業は現在の半導体不足に見舞われている。現代自動車のような企業は、他社への依存を減らすため、自社で半導体チップを開発しようとしている。さらに、自動車メーカーのフォードは最近、チップメーカーのグローバルファウンドリーズと契約を結び、米国で車載用半導体を共同製造することで、自動車業界の半導体供給不足による生産ラインの停滞を解消しようとしている。
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