2015 Club Vivado Users Group by Xilinx メガトレンドが引き起こす課題とそれを解決するIoT IoT is driven by population increase, aging and urbanization ～半導体に求められる変化とは～ ～What should semiconductor industry do for IoT era?～ Akira Minamikawa IHS Technology, Japan [email protected] 1 Contents 1． メガトレンドが必要とするIoT・M2M Mega trend stimulate IoT/M2M market 2． 2025年までに予想されるエレクトロニクス産業 Loｎg term electronics industry trend 2 2 メガトレンドが引き起こす様々な問題 Mega trend cause global crisis, population explosion, aging and urbanization 人口増加、高齢化、都市集中化が加速している Population growth, aging and urbanization have accelerated エネルギー不足、水・食料不足、交通渋滞、医療不足、環境問題などが加速している Energy/water/food shortage, traffic jam, medical shortage, environmental destruction 2020年に向けてICT技術を活用してこれらの問題解決方法を探ることが予想される Those crisis should be improved by using ICT technology WW Population 12000 15歳未満人口構成比率 % 50 35 中国 35 インド 30 米国 30 25 ブラジル 20 バングラディシュ ロシア 15 1950年25億人 インド インドネシア 2000 パキスタン バングラディシュ 15 ナイジェリア ロシア 0 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 1950 2000 2050 ナイジェリア 日本 10 4000 ブラジル パキスタン 20 中国 米国 インドネシア 25 1987年50億人 6000 40 40 10 5 5 0 0 （兆kWh） 200000 アジア オセアニア 日本 人口増加 高齢化 都市集中化 Energy shortage 45 1998年70億人 8000 45 45 50 2050年93億人 10000 60歳以上人口構成比率 % 180000 Water/food shortage Traffic congestion g Medical shortage Environmental destruction 中東 40 160000 アフリカ ラテンアメリカ 35 140000 北米 西欧 30 120000 ロシア・その他旧ソ連諸国・東欧 25 100000 電力供給能力 世界GDP 20 80000 15 60000 10 40000 Eco 20000 5 0 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010F 2015F 2020F 2025F 2030F 3 3 人口急増が引き起こす問題は多い 食料不足・エネルギー不足・都市化 Population increase too fast, then cause global crisis 過去65年で世界の人口は約3倍になった WW population increased 3X in last 65 years 増加した人口のほぼ9割はエマージング市場である Emerging market grow however major developed country flat or declined million WW Population 12000 10000 8000 6000 4000 9300m in 2050 7000m in 1998 5000m in 1987 2500m in1950 2000 0 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 1950 2000 2050 United Nations 4 4 中間所得者層が急増 新興国向けエレクトロニクス機器は2倍必要 Middle income population increase, Electronics demand increased 3x in last 15 years 新興国の中間所得者層は10年間で10億人以上増加している Middle income population of emerging country increased from 0.6b to 1.6b in 10 years Middli income population in emerging countries 100million 35.0 410m 1730m 150m 300m 155m 235m 30.0 25.0 20.0 non Asia 680million 15.0 10.0 Non Asia 370million Asia 940million 5.0 Asia 220million 0.0 2000 2010 2020 Romania Poland Hungary Russia Peru Benezuera Brazil Argentina non Asia Mexico Nigeria 860million Egipt South Africa SaudiArabia ＵＡＥ Turkey Pakistan Philippine Asia 200million Malaysia Singapore Vietnam Thailand Indonesia India Taiwan Korea HKG China 資料：各種資料をIHSまとめ Consumption trend by income 資料：MITI 5 5 人口の多いTOP10人口構成比WW Top 10 Aging Country 高齢化社会には高度医療が必要で日本は実験場として最適 Aging country need more advanced medical system Population ratio under 15 years Population ratio over 65 years % % China become 2nd aging society 50 45 45 40 40 China 35 35 Japan China India USA 30 Indonesia Brazil 25 Pakistan 20 India 30 USA Indonesia 25 Brazil Pakistan 20 Bangladesh Russia 15 Bangladesh 15 Russia Nigeria Japan 10 5 Nigeria 10 Japan 5 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 0 国連 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 国連 6 6 都市化が急速に進んでいるため環境破壊が進み スマート社会が必要になる Smart society is required since urbanization cause global crisis 世界的に都市部への人口集 中が続いている。 Urban population continue to increase 都市化率（都市部に住む人 口の割合）は、先進国で 2010年時点で70～80％に達 しており、2050年には90％ と大部分が都市に住むこと になる。Urbanization rate of developed countries has reached 70-80% in 2010, and 90% in 2050. 東京の車は80％強が駐車さ れており稼働していない。 80% car in Tokyo have just parking. 7 7 世界の電力消費量の推移 WW Electricity Supply & Demand Balance 電力削減の規制はこれからが本番 Electricity reduction will be require in near future （Billion kWh） 50 2020年頃には世界の電力需要は 問題が発生する アジア Asia オセアニア Oceania 45 200000 180000 中東 Middle east 40 アフリカ Africa ラテンアメリカ Latin America 35 北米 USA 西欧 Western Europe ロシア・その他旧ソ連諸国・東欧 Russia, Eastern Europe 電力供給能力 Electricity capacity 世界GDP WW GDP 30 25 20 160000 Electricity shortage is estimated in 2020 More energy generation ? Or reduction of electricity is required? 140000 120000 100000 80000 15 60000 10 40000 5 20000 0 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010F 2015F 2020F 2025F 2030F （出所）IEA, Energy Balances of OECD Countries, Energy Statistics and Balances of non‐OECD Countriesをもとに作成 8 8 資源は有限であることを認識する Our Resources are limited IoTによるエネルギー削減が重要 Energy reduction by IoT become important 人口増加と中間所得者層増加でこれまで以上のエネルギー需要が起こり、解決 しないと世界中で資源、特に食料、水、エネルギーが枯渇する。 Resources, especially food, water, energy is depleted, since the middle‐income population keep grow same pace. 2050年までに人々が今の生活を続けた場合、地球2個分の自然資源が必要。 If the people continue same life style, we needs 2x of natural resources in 2050. 9 9 Contents 1． メガトレンドが必要とするIoT・M2M Mega trend stimulate IoT/M2M market 2． 2025年までに予想されるエレクトロニクス産業 Loｎg term electronics industry trend 10 10 世界と日本の電子機器産業規模の変化 WW and Japan Electronics Market Trend 世界の電子機器生産額は1997年の100兆円から2014年には2倍の200兆円になる WW electronics system production increased from $1 trillion(1997) to $2 trillion(2014) 日本の電子機器生産額は1997年の23兆円から2014年には20%減の18兆円になる Japan electronics system production declined from $230 billion(1997) to $180 billion(2014) WW Electronics Market US$M 2,500,000 2,000,000 US$M Japan Electronics Market 250,000 Industrial Electronics Industrial Electronics 200,000 Automotive Electronics Automotive Electronics 1,500,000 150,000 Consumer Electronics Wireless Communications Wireless Communications 1,000,000 100,000 Wired Communications Wired Communications 500,000 0 50,000 Data Processing Data Processing 0 11 11 More than Mooreの製品が拡大 More than Moore products gain market share Memory, Micro, Logicの比率が低下し、レガシープロセスの製品比率が上昇 Leading edge product, memory/micro/logic lost share Industrial、Automotive分野の成長に必要な半導体は別 Industrial and auto system require more than Moore products 半導体デバイス別売上規模 M$ 半導体デバイス別シェア 500,000 100% 450,000 90% 400,000 80% 350,000 Sensors & Actuators 70% Optical Semiconductor 60% Other Discrete 300,000 250,000 Power Transistor & Thyristor 50% 200,000 Analog IC 40% Logic IC 30% Microcomponent IC 150,000 100,000 Memory IC 20% 50,000 10% 0 0% Sensors & Actuators Optical Semiconductor Other Discrete Power Transistor & Thyristor Analog IC Logic IC Microcomponent IC Memory IC 12 12 機器一台当たりの半導体搭載比率 Semiconductor device type of major system IT機器はほとんどがMemory, Micro, Logic Memory, Micro and Logics are key devices for IT equipment Industrial、Automotiveはアナログ、パワー、オプト、センサーが多い MeAnalog, Power Tr, Opto and sensors are key devices for Auto and Industrial Semiconductor contents by device type 100% 90% 80% Sensors & Actuators 70% Optical Semiconductor 60% Discretes 50% Analog IC 40% Logic IC 30% Microcomponent IC 20% Memory IC 10% 0% PC Smartphone LCD TV Automotive Industrial 13 13 デバイス別のウエハ口径の違い Semiconductor production by silicon size Millions of Sq. In. of Si. per Year by Wafer Size Logic Silicon 4,0 00 3,5 00 3,5 00 3,0 00 Millions of Sq. In 3,0 00 2,5 00 2,0 00 1,5 00 2,0 00 1,5 00 4-in ch 5-in ch 6-in ch 8-in ch 12-i nch 4-in ch © 2015 IHS Source: IHS Millions of Sq. In. of Si. per Year by Wafer Size Microcomponent Silicon 5-in ch 6-in ch 8-in ch 201 8 201 7 201 6 201 5 201 4 201 3 201 2 201 1 201 0 200 9 200 8 200 7 200 6 200 5 200 4 200 3 200 0 201 8 201 7 201 6 201 5 201 4 201 3 201 2 201 1 201 0 200 9 200 8 200 7 200 6 200 5 200 4 200 3 200 2 - 200 1 500 200 0 500 200 2 1,0 00 1,0 00 12-i nch © 2015 IHS Source: IHS Millions of Sq. In. of Si. per Year by Wafer Size Analog Silicon 1,6 00 1,2 00 1,4 00 Millions of Sq. In 1,0 00 Millions of sq. In 2,5 00 200 1 Millions of Sq. In Millions of Sq. In. of Si. per Year by Wafer Size Memory Silicon 800 600 400 1,2 00 1,0 00 800 600 400 200 200 201 8 201 7 201 6 201 5 201 4 201 3 201 2 201 1 201 0 200 9 200 8 200 7 200 6 200 5 200 4 200 3 200 2 200 0 200 1 - 201 8 201 7 201 6 201 5 201 4 201 3 201 2 201 1 201 0 200 9 200 8 200 7 200 6 200 5 200 4 200 3 200 2 200 1 200 0 - 14 4-in ch Source: IHS 5-in ch 6-in ch 8-in ch 12-i nch 4-in ch © 2015 IHS Source: IHS 5-in ch 6-in ch 8-in ch 12-i nch 14 © 2015 IHS IoTデバイスは8インチがメイン Major IoT devices are produced in 8 inch wafer Memory、Micro、Logicは12インチ化に向かっている Memory, micro and logic are mainly produced in 12 inch fab. Analog、Discrete、Opto&Sensorは8インチがメイン Analog, Discrete, Opto&sensor are mainly produced in 8 inch fab. Millions of Sq. In. of Si. per Year by Wafer Size Opto&Sensor Silicon 1,4 00 1,6 00 1,2 00 1,4 00 Millions of Sq. In Millions of Sq. In Millions of Sq. In. of Si. per Year by Wafer Size Discrete Silicon 1,0 00 800 600 1,2 00 1,0 00 800 600 400 400 200 200 4-in ch Source: IHS 5-in ch 6-in ch 8-in ch 201 8 12-i nch 4-in ch © 2015 IHS 5-in ch 6-in ch 8-in ch 201 8 201 7 201 6 201 5 201 4 201 3 201 2 201 1 201 0 200 9 200 8 200 7 200 6 200 5 200 4 200 3 200 2 200 1 200 0 201 7 201 6 201 5 201 4 201 3 201 2 201 1 201 0 200 9 200 8 200 7 200 6 200 5 200 4 200 3 200 2 200 1 200 0 - 12-i nch © 2015 IHS Source: IHS 15 15 古いプロセスが生き残る Legacy process last long Millions of Sq. In. per year by Feature Size AnalogSilicon Millions of Sq. In. per year by Feature Size Microcomponent Silicon 1,8 00 Millions of Sq. In Millions of sq. In 1,2 00 1,0 00 10nm 800 14nm 22nm 600 400 65nm 200 90nm 0.13μm 0.18μm 1,6 00 1,4 00 1,2 00 1,0 00 0.18μm 800 600 0.25μm 400 0.35μm 200 - 1 2 3 >=0.50 mi cron 0.13 micro n 0.045 micr on 0.020 micr on 4 5 6 7 0.35 micro n 0.11 micro n 0.040 micr on 0.019 micr on 8 9 10 11 0.25 micro n 0.09 micro n 0.032 micr on 0.015 micr on 12 13 14 15 0.18 micro n 0.08 micro n 0.028 micr on 0.014 micr on 16 17 18 19 0.15 micro n 0.065 micr on 0.022 micr on 0.010 micr on © 2015 IHS Source: IHS 1 2 3 >=0.50 mi cron 0.13 micro n 0.045 micr on 0.020 micr on 4 5 6 7 0.35 micro n 0.11 micro n 0.040 micr on 0.019 micr on 8 9 10 11 0.25 micro n 0.09 micro n 0.032 micr on 0.015 micr on 12 13 14 15 0.18 micro n 0.08 micro n 0.028 mcir on 0.014 micr on 16 17 18 19 0.15 micro n 0.065 micr on 0.022 micr on 0.010 micr on © 2015 IHS Source: IHS Millions of Sq. In. per year by Feature Size DiscreteSilicon Millions of Sq. In 1,4 00 1,2 00 1,0 00 800 0.35μm 600 400 0.5μm 200 1 2 3 4 5 6 7 >=0.50 mi cron 0.35 micro n 0.13 micro n 0.11 micro n 0.045 micr on 0.040 micr on 0.020 micr on 0.019 micr on Source: IHS 8 9 10 11 0.25 micro n 0.09 micro n 0.032 micr on 0.015 micr on 12 13 14 0.18 micro n 0.08 micro n 0.028 mcir on 0.014 micr on 15 16 17 18 0.15 micro n 0.065 micr on 0.022 micr on 0.010 micr on 19 © 2015 IHS 16 16 先端製品とそれ以外の半導体マーケットシェア Market share of more than Moore product 日系メーカーはMore than Mooreの製品群でまだシェア回復のチャンスはある Japanese market share may revive in More than Moore market Memory+Micro+Logic Market share Analog+Discrete+Opto+Sensor Market share 70% 50% 45% 60% 40% 50% 35% 40% 30% 20% Americas 30% Americas EMEA 25% EMEA Japan 20% Japan Asia‐Pacific 15% Asia‐Pacific 10% 10% 5% 0% 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 0% 17 17 特にPowerとOpto半導体には注目したい Need to focus on power and optoelectronics product 特にPower半導体とCMOS sensorやLEDには勝機がある Need to focus on power Tr, CMOS sensor and LED Opto Market share Discrete Market share 70% 60% 60% 50% 50% 40% Americas 30% Americas 40% EMEA EMEA 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 0% 2004 0% 2003 10% 2002 10% 2001 Asia‐Pacific 20% 2003 Asia‐Pacific Japan 2002 20% 30% 2001 Japan 18 18 2014年日系電子機器メーカーが強い分野 Position of Japanese electronics maker Automotive Japan 20% EMEA 38% Americ as 16% Asia‐ Pacific 26% Wired Communication Computer peripheral Japan 21% EMEA 10% Ameri cas 26% EMEA 22% Asia‐ Pacifi 31% Japan 7% Ameri cas 29% Computer platform EMEA 4% Asia‐ Pacific 54% Americas 43% Wireless Communication Consumer EMEA 7% Japan 35% EMEA 9% Japan 3% Americas 17% Asia‐ Pacific 39% Industrial Americas 37% Asia‐ Pacific 39% Japan 14% Asia‐ Pacific 53% Japan 18% Americ as 40% EMEA 32% Asia‐ Pacific 10% Size of pie chart represent market size 19 19 Title まとめ Conclusion メガトレンドが環境破壊、資源不足、医療不足を引き起こす Mega trend cause global crisis これらの問題を解決するにはエネルギー削減が必要であり、 日本メーカーのエコ技術が必要 Energy saving become important to solve those problems and Japanese eco technology is required. 日系電子機器メーカーが強い車載、産業、コンピュータ周辺 機器にはチャンスがある Automotive, industrial and computer peripheral market are target application for Japanese players More than Mooreの半導体は重要になってきた More than Moore products become important for Japanese engineers 20 20 Title ご清聴ありがとうございました Thank you 南川 明 Akira Minamikawa IHS Technology, Japan 21 21
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