市場調査レポート

組み込みプロセッサ市場規模と展望、2025-2033年

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グローバル組み込みプロセッサ市場は、2024年に234億米ドルの市場規模を記録し、2025年には248.3億米ドル、2033年には398.7億米ドルに達すると予測されており、予測期間(2025年~2033年)における年平均成長率(CAGR)は6.10%と見込まれています。組み込みプロセッサは、大規模システム内で特定の機能を実行するために設計された特殊なコンピューティングデバイスであり、多くの場合、リアルタイムコンピューティングの制約を伴います。これらのプロセッサは、自動車やヘルスケアといった幅広い産業において不可欠な存在であり、効率性とパフォーマンスを向上させるスマートでコネクテッドなデバイスを実現しています。

**市場概要**

組み込みプロセッサ市場は、特に中国やインドなどの新興国におけるスマート家電製品の需要増加に牽引され、著しい成長を遂げることが期待されています。Texas Instruments、Adlink Technology、NXP Semiconductors、AMD、Intel Corporationといった業界の主要企業は、この分野における技術革新を継続的に推進しています。例えば、Intelの高性能CPUは、その汎用性から産業用制御システム、自動車、デスクトップ、サーバーなど幅広いアプリケーションで広く認識されています。同様に、AMDも効率的な組み込みプロセッサの開発で進展を遂げ、産業用および消費者向けアプリケーションの両方に対応しています。このような継続的な革新と開発は、現代の技術進歩における組み込みプロセッサの重要性の高まりを明確に示しています。

**市場成長の推進要因**

組み込みプロセッサ市場の成長を牽引する主な要因は多岐にわたります。

まず、**スマート家電製品の需要増加**が挙げられます。スマートフォン、ラップトップ、スマートホームアプライアンスなどのスマート家電製品への需要が世界的に高まっており、これが市場成長の主要な推進力となっています。メーカーは、デバイスの機能強化、性能向上、市場での競争力維持のために、より多くのプロセッサやマイクロコントローラを統合しています。例えば、ソニーがスマートフォンカメラ向けに発表した48メガピクセル積層型CMOSイメージセンサーは、消費者向けデバイスにおける処理能力向上への強い要求を浮き彫りにしています。これらの製品に組み込まれる機能が増えるにつれて、高度な組み込みプロセッサの需要は世界的に増加し続けています。

次に、**自動車産業における組み込みシステムの普及**が顕著です。車両にデータ制御やシステム効率向上のための電子部品がより多く組み込まれるようになるにつれて、組み込みシステムは自動車分野でますます普及しています。米国インフラ投資雇用法による電気自動車(EV)充電インフラへの75億ドルの配分は、自動車向け組み込みプロセッサの需要を間接的に押し上げることが期待されています。さらに、組み込みエアバッグシステム、アダプティブクルーズコントロール、ナビゲーションシステム、レインセンシングシステムといったアプリケーションはすべて、組み込みプロセッサに依存しています。国際エネルギー機関(IEA)が2030年までに1億4500万台の電気自動車が走行すると予測しているように、電気自動車の採用増加は主要な推進要因であり、組み込みプロセッサの需要を大幅に増加させるでしょう。

さらに、**人工知能(AI)と機械学習(ML)の組み込みシステムへの統合**も重要な推進要因です。AIアクセラレータやニューラルネットワークプロセッサのようなAI特化型組み込みプロセッサの開発を通じて、組み込みシステムにおけるAIとMLの統合が進んでいます。これらの特殊な組み込みプロセッサは、自動運転車、ロボット工学、スマートデバイスなど、様々なアプリケーションにおける効率的なAI推論タスクを実現するために不可欠です。

最後に、**環境への配慮と規制圧力**も市場成長を促進しています。環境問題への意識の高まりと規制強化により、メーカーは高パフォーマンスと最小限の消費電力を両立する組み込みプロセッサの設計を迫られています。この傾向は、バッテリー駆動デバイスや低エネルギー使用を必要とするアプリケーションにとって特に重要です。このニーズに応えるため、マルチコアアーキテクチャやデジタルシグナルプロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などの特殊な処理ユニットが統合され、ワットあたりの性能が最適化されています。これらの革新は、産業オートメーションや家電製品など、さまざまな分野での技術進歩を後押ししています。

**市場成長の阻害要因**

組み込みプロセッサ市場は急速な成長を遂げている一方で、いくつかの阻害要因に直面しています。

第一に、**半導体産業の資本集約性**が大きな障壁となっています。半導体産業は、高度な技術とインフラに多額の財政投資を必要とする非常に資本集約的な産業です。半導体製造工場(ファブ)の設立にはしばしば数十億ドルもの費用がかかり、新規企業にとっては参入障壁が高く、全体の生産コストを増加させています。

第二に、**極限環境下での動作要件**が製造プロセスを複雑にしています。多くの組み込みプロセッサは、225℃を超える温度要件など、極限条件下で動作する必要があります。これは製造プロセスに複雑さを加え、これらの環境下で組み込みプロセッサが性能と耐久性を維持することを困難にしています。これらの高コストと技術的困難が、組み込みプロセッサの世界市場成長を潜在的に減速させる主要な障壁として機能しています。

**市場機会**

組み込みプロセッサ市場には、いくつかの有望な機会が存在します。

最も顕著な機会の一つは、**産業オートメーションにおけるIoT(モノのインターネット)の採用拡大**です。IoTは、リアルタイムで産業運用を監視、制御、最適化できるスマートで相互接続されたシステムを可能にします。組み込みプロセッサは、さまざまなIoT対応デバイスからのデータを処理し、シームレスな通信と自動化を確保することで、この変革において重要な役割を果たします。例えば、シーメンス(Siemens)は、生産性を向上させ、コストを削減するために、IoTベースの自動化システムに組み込みプロセッサを統合しています。予知保全、エネルギー管理、リモート監視のためにIoT技術を導入する産業が増えるにつれて、組み込みプロセッサの需要は上昇すると予想されます。製造業、ヘルスケア、ロジスティクス全体でスマートソリューションへのニーズが高まる中、組み込みプロセッサはより大きな市場シェアを獲得し、産業用IoTアプリケーションの革新を推進する位置にあります。

**セグメント分析**

**製品タイプ別**では、**マイクロプロセッサ(MPU)セグメント**が最高の収益貢献者として浮上しています。これは、信号処理、汎用コンピューティング、およびリアルタイムデータ管理におけるMPUの重要な役割によるものです。これらのMPUは、さまざまなデバイスや産業機器において、温度、速度、湿度、圧力などの主要なパラメータを効率的に処理します。複雑な計算を実行し、複数の機能をリアルタイムで制御する能力により、MPUは自動車、ヘルスケア、家電製品などの分野で不可欠な存在となっています。産業が自動化とデジタル化へと移行するにつれて、MPUの需要は上昇し続けると予想されます。

**用途別**では、**家電製品セグメント**が市場に最も貢献しています。これは、デジタル化を促進する政府のイニシアチブと資金提供に牽引されています。組み込みプロセッサは、スマートフォン、スマートTV、ウェアラブル電子機器などのデバイスにおいて、高度なディスプレイとマルチメディア機能を強化し、セキュリティとプライバシーを確保します。例えば、NXP Semiconductorsのi.MXアプリケーションプロセッサは、マルチメディアおよびディスプレイアプリケーションをサポートするように設計されており、最先端の家電製品における組み込みプロセッサの採用拡大を強調しています。

**主要地域分析**

**アジア太平洋地域**は、組み込みプロセッサの世界市場において最高の収益貢献地域として台頭しています。この地域の優位性は、高度な技術の利用可能性、革新的なエレクトロニクスへの需要の急増、そして製造業の急速な拡大によって牽引されています。中国、日本、韓国といった国々は、自動車、家電、産業オートメーションなど、さまざまな分野で組み込みプロセッサの採用を主導しています。さらに、自動スイッチングデバイスやパワーモジュールの需要増加も市場成長を加速させています。産業がデジタル変革を受け入れるにつれて、アジア太平洋地域は組み込みプロセッサにとって最も魅力的な市場であり、今後数年間で広範な成長機会を提供すると考えられます。

* **中国**は、巨大な電子機器製造業の規模に牽引され、市場における主要なプレーヤーです。全国的なAIおよび5G技術の急速な進歩は、組み込みプロセッサを利用する家電製品、スマートデバイス、産業アプリケーションへの需要を促進しています。中国は、貿易制限や地政学的緊張の中で輸入への依存度を減らすため、国内チップ製造への投資を増やしています。例えば、中国は最近、国家IC基金の第3段階に19の政府および国有投資家が追加で470億ドルを拠出すると発表しており、国内半導体生産能力の強化に対する同国の多大なコミットメントを浮き彫りにしています。
* **日本**は、自動車エレクトロニクスと家電製品における専門知識を活用し、市場において主要なプレーヤーであり続けています。ルネサスエレクトロニクスや東芝のような企業は、特に自動車システム、ロボット工学、スマート家電における組み込みプロセッサの革新に大きく貢献しています。日本の自動運転と産業オートメーションへの注力は、その市場の成長をさらに推進しています。日本貿易振興機構(JETRO)によると、日本は2022年に組み込みプロセッサを含む約180億ドルの半導体および関連部品を輸出しました。
* **韓国**は、業界大手であるサムスンとLGを擁し、組み込みプロセッサの開発と利用を活発に行っています。同国は、モバイルデバイス、家電製品、自動車部品向けのプロセッサを生産する堅牢な半導体製造能力を誇ります。5G技術の展開も通信およびコネクテッドデバイスの成長を牽引しています。特に、韓国は2021年5月に「K-半導体ベルト」を2030年までに確立する計画を発表しました。このイニシアチブは、世界最大の半導体サプライチェーンを構築し、この分野へのより高い投資を奨励するための投資税制優遇措置を提供することを目的としています。
* **台湾**は、TSMCのような主要プレーヤーが世界中の最先端プロセッサを生産することで、半導体製造の世界的なリーダーです。台湾の市場は、エレクトロニクス、コンピューティング、産業アプリケーション全体で高い普及率から恩恵を受けています。例えば、TSMCは世界の半導体市場シェアの62%以上を占めており、業界におけるその極めて重要な役割を強調しています。
* **インド**の急成長するテクノロジーセクターと「メイク・イン・インディア」イニシアチブは、国内のエレクトロニクスおよび自動車市場における組み込みプロセッサの需要を刺激しています。同国のスマートシティおよびIoTインフラの開発努力は、高度な組み込みプロセッサの必要性をさらに高めています。2023年には、インドのアクティブコンポーネント市場は248億560万米ドルに達しました。同様に、Larsen & Toubro Ltd.は、インドでファブレスチップ会社を設立するために3億ドル以上を投資し、2027年までに15製品を設計する計画を発表しました。

**北米**は、組み込みプロセッサ市場において第2位の規模を誇る地域です。この地域は、可処分所得の増加から恩恵を受けており、高度な組み込みプロセッサを搭載したエレクトロニクスへの需要を促進しています。さらに、北米の強力な技術インフラは、人工知能(AI)やモノのインターネット(IoT)のような最先端技術と組み込みプロセッサの統合をサポートしています。AIとIoTのこのような広範な採用は、市場成長を大幅に推進すると予想されます。ヘルスケアから自動車まで幅広い産業がこれらの進歩を活用しており、北米は組み込みプロセッサの展望において主要なプレーヤーとなっています。

* **米国**は技術大国であり、その先進的な半導体産業により市場の大きなシェアを占めています。AMD、クアルコム、インテルなどの主要企業は、防衛、自動車システム、家電製品全体で組み込みCPU技術の推進を主導しています。現在、モノのインターネット(IoT)および人工知能(AI)アプリケーションへの需要が急増しており、特に米国の半導体R&D支出は売上高の10.3%を占めています。

**欧州**もまた、組み込みプロセッサ市場において重要な役割を担っています。

* **ドイツ**は、自動車製造と産業オートメーションのリーダーとして、組み込みプロセッサへの実質的な需要があります。同国は、電気自動車や自動運転システムを含む高度な自動車技術に多額の投資を行っており、これらには制御と通信のための洗練された組み込みプロセッサが必要です。ドイツは、欧州のデジタル主権を確立するために、欧州のチップ産業が2025年までに最大500億ユーロを投資すると予想されており、地元の半導体生産への投資を公約しています。
* **フランス**は、スマートモビリティ、航空宇宙、産業オートメーションへの注力により、市場で牽引力を増しています。フランス企業は、成長する防衛、自動車、電気通信分野をサポートするために、組み込みシステムの研究開発に積極的に投資しています。例えば、フランスは地元の生産を強化するために半導体工場に約30億ドルを投資する計画です。

**競争環境と主要プレーヤー**

主要な組み込みプロセッサ市場プレーヤーは、先進技術への投資、および製品を強化し市場プレゼンスを拡大するためのコラボレーション、買収、パートナーシップといった戦略を追求しています。QuidelOrtho Corporationは、AIチップソリューションにおける急速な進歩で知られる新興プレーヤーです。同社は、Edge AI、画像プロセッサ、AIモデルなど、さまざまな半導体アプリケーション向けの多様なテクノロジープラットフォームの開発に注力しています。

**アナリストの見解**

アナリストによると、組み込みプロセッサ市場は、特にエレクトロニクス、自動車、防衛分野において重要なマイルストーンに到達する準備ができています。中国やインドのような発展途上国では、AIやIoTアプリケーションにおける高度な技術ニーズに牽引され、スマート家電製品の需要が急増すると予想されます。これらの国々は、産業能力を向上させるための技術的進歩に注力しています。さらに、スマート家電製品企業は、競争力を強化するために、合併・買収などの革新的な戦略をますます採用しています。需要の高まりと高度な技術に対する進化する要件の組み合わせにより、スマート家電製品市場は急速に成長し、組み込みプロセッサ分野で着実かつ段階的な拡大に貢献しています。


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[参考情報]
組み込みプロセッサとは、特定の機能を実現するために電子機器やシステム内部に組み込まれるマイクロプロセッサやマイクロコントローラの総称でございます。これらは、パソコンやスマートフォンといった汎用的な情報処理装置に搭載されるプロセッサとは異なり、あらかじめ定められたタスクを効率的かつ安定的に実行することに特化して設計されています。そのため、リアルタイム性、低消費電力、小型化、そしてコスト効率が極めて重視されるのが特徴で、多くの場合、機器の特定の機能に最適化された形で動作いたします。

組み込みプロセッサにはいくつかの種類がございます。最も代表的なものは、CPUコアに加えて、メモリ(RAMやROM)、各種入出力インターフェース(GPIO、ADC、DAC、タイマ、シリアル通信など)といった周辺回路を一つの半導体チップに統合した「マイクロコントローラ(MCU)」です。これらは、比較的単純な制御や処理を行う機器に広く採用されており、家電製品や小型のIoTデバイスなどでその真価を発揮いたします。一方で、CPUコアのみ、あるいは最小限の周辺回路しか持たず、外部のメモリや周辺LSIと組み合わせて使用される「マイクロプロセッサ(MPU)」もございます。これらは、より複雑なOSを動作させたり、高い処理能力が求められるアプリケーションに用いられ、カーナビゲーションシステムやネットワーク機器などで利用されます。さらに、音声や画像などのデジタル信号処理に特化した「デジタルシグナルプロセッサ(DSP)」も組み込みシステムの一部として広く使われており、音響機器や通信機器の分野で重要な役割を担っております。これらのプロセッサのアーキテクチャとしては、ARMアーキテクチャが特に広く普及しており、その中でもCortex-Mシリーズは低消費電力とリアルタイム性を重視したMCU向けに、Cortex-Aシリーズは高性能なMPU向けに利用されております。

組み込みプロセッサの用途は非常に多岐にわたります。身近なところでは、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコン、炊飯器といったあらゆる家電製品の内部に組み込まれ、機器の動作を制御しています。自動車産業では、エンジン制御、ブレーキ制御(ABS、ESC)、エアバッグ制御、カーナビゲーションシステム、インフォテインメントシステム、そして先進運転支援システム(ADAS)に至るまで、数多くの組み込みプロセッサが安全で快適な走行を支えています。また、工場における産業用ロボットやファクトリーオートメーション(FA)機器、医療現場のMRIやCTスキャン、携帯電話の基地局やルーター、スイッチといった通信機器、さらにはスマートセンサーやウェアラブルデバイスなどのIoTデバイスにも不可欠な存在です。このように、現代社会のあらゆるインフラや生活を支える基盤技術として、組み込みプロセッサは欠かせないものとなっております。

組み込みプロセッサを機能させるためには、様々な関連技術が不可欠でございます。まず、プロセッサ上で動作するソフトウェアとして、「組み込みOS」が挙げられます。特にリアルタイム処理が要求されるシステムでは、「リアルタイムOS(RTOS)」が用いられ、μITRON、FreeRTOS、Zephyr、VxWorksなどが広く利用されています。これらのOSは、タスク管理、メモリ管理、プロセス間通信などを効率的に行い、システムの応答性を保証いたします。ソフトウェア開発には、プログラミング言語として主にC言語やC++が使われ、特定の処理速度が求められる部分ではアセンブリ言語も用いられることがあります。開発環境としては、コンパイラ、デバッガ、統合開発環境(IDE)などが提供されており、ターゲットとなる組み込みプロセッサに合わせてクロスコンパイル環境が構築されます。

ハードウェア面では、プログラムやデータを格納するためのメモリ技術が重要です。プログラムを保存するフラッシュメモリ(ROM)や、一時的なデータを保持するSRAMやDRAM(RAM)が使われます。また、外部機器との通信や入出力を担う各種インターフェースも欠かせません。例えば、UART、SPI、I2Cといったシリアル通信インターフェースや、USB、Ethernet、CAN(車載ネットワーク)、GPIO(汎用入出力)などが挙げられます。さらに、組み込みシステムに特有の要件として、低消費電力技術が挙げられます。スリープモード、動的な周波数制御、電圧制御などにより、バッテリー駆動のデバイスの長時間稼働を可能にします。近年では、IoTデバイスの普及に伴い、セキュリティ技術も重要性を増しており、セキュアブート、暗号化、セキュアエレメントなどが組み込みプロセッサに搭載されるようになってまいりました。このように、組み込みプロセッサは単体で機能するものではなく、OS、開発ツール、メモリ、各種インターフェース、そして電力管理やセキュリティといった多岐にわたる技術と密接に連携し、現代社会の多様なニーズに応えるシステムの中核を形成していると言えるでしょう。