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市場動向 

原動力: 半導体産業の成長

電子設計自動化市場は、主に半導体業界の力強い成長によって牽引されています。その中で、世界の半導体市場は 2023 年に 6,010 億米ドルと評価されており、これは主に家庭用電化製品、自動車アプリケーション、IoT デバイスの需要の増加によるものです。 5G テクノロジーもこれに大きく貢献しており、5G チップセットは 2024 年までに 235 億ドルの収益を生み出すと予測されています。さらに、業界が小型化と 5nm および 3nm プロセスなどの高度なノードテクノロジーに焦点を当てているため、高度な EDA ツールの必要性が高まっています。同時に、AI半導体市場は2023年に153億ドルに達すると予測されているため、AIアプリケーションの需要も増加しています。

半導体テクノロジーノードの継続的な小型化に伴い、設計の複雑さは増大しており、高度な電子設計自動化市場の需要が高まっています。 2024 年までに、半導体企業の 75% 以上が効率と精度を向上させるために AI 駆動の EDA ツールに投資するでしょう。自動車セクターの自動運転車への移行も推進力の一つで、自動車用半導体市場は530億ドルに達すると予想されている。さらに、HPC チップ市場は 2023 年末までに 440 億ドルに達すると見込まれており、EDA ツールの重要性が強調されています。 

さらに、家庭用電化製品の成長は、スマート ホーム製品やウェアラブル技術によってさらに加速され、高度な半導体設計の需要が高まります。コンシューマーエレクトロニクス市場全体の規模は、2023 年までに 1 兆 1,000 億ドルに達する大幅な成長が見込まれており、そのかなりの割合をスマート デバイスが占めています。これは、家庭用電化製品への AI および機械学習の組み込みが 30% 増加することを意味し、そのため、設計段階で AI 主導の複雑さに対応できる EDA ツールが必要になります。したがって、この組み合わせが示すように、EDA ツールは半導体業界の成長と革新をサポートするために不可欠です。

トレンド: クラウドベースの EDA ソリューションへの移行

拡張性、柔軟性、コスト効率が、クラウドベースの EDA ソリューションの人気が高まっている理由です。クラウドベースの EDA ツールの電子設計自動化市場シェアは、2023 年までに 14.2% の CAGR で成長し、27 億ドルに達すると予想されます。半導体企業が連携を強化し、設計プロセスを合理化するために、クラウドベースの EDA ソリューションを採用する割合は約 55% です。クラウドベースの EDA への移行の背後にある理由は、高い計算能力と、高度な半導体設計をサポートする大規模なデータセットを処理する能力に対する需要が高まっていることです。設計者は、一度に多額の資金を事前に投入することなく、クラウドによって提供される膨大な量のコンピューティング リソースを使用できます。

クラウドベースの EDA ツールへの移行により、半導体企業のインフラストラクチャ コストが 25% 削減されました。さらに、現在のハイブリッド作業環境では、電子設計自動化市場におけるクラウドベースのソリューションを介したリモート アクセスとコラボレーションが必要です。さらに、AI と機械学習がクラウドベースの EDA ツールに統合されることで、設計効率がさらに向上し、設計精度が 18% 向上すると予想されます。クラウドベースの EDA 市場は引き続き拡大し、2023 年までに新しいツールの導入の 70% がクラウドベースになると予測されています。この傾向は、急速な技術進歩に必要な、より機敏で応答性の高い設計環境を生み出しています。急速な技術開発のペースに追いつくことで、この傾向はより機敏で応答性の高い設計空間を促進します。

さらに、クラウドベースの EDA ソリューションにより、小規模企業や新興企業が数分の 1 のコストで最新の設計ツールにアクセスできるため、大企業と競争できるようになりました。また、Astute Analytica のアナリストは、クラウド上の EDA ツールの民主化により、2025 年までに半導体分野に参入する新興企業が 22% 増加すると予想しています。さらに、これにより、世界各地のチームがリアルタイムで協力し、コスト削減が可能になります。設計サイクル時間が 15% 短縮され、全体的な生産性が向上します。この傾向は、多くの企業が洗練された設計機能を広く利用できるようになり、この業界全体にわたるイノベーションを刺激するため、EDA の取り組み方を変えつつあります。

課題: 高度なノード設計の複雑さ

電子設計オートメーション市場の EDA 企業は、高度なノード設計の複雑化に伴い、困難な課題に直面しています。半導体テクノロジーのノードが縮小し続け、5nm、3nmに達するにつれて、設計と検証のプロセスはさらに困難になっています。設計の複雑さの管理は、2023 年におけるチップ開発者の 70% 以上にとっての最大の課題です。5nm チップの開発コストは 5 億 4,000 万ドルと推定されており、スケーリングがさらに進むにつれてコストは増加すると考えられます。高度なノード設計の精度とパフォーマンスには、洗練された EDA ツールと方法論が必要です。

市場投入までの時間の短縮は、複雑で高度なノード設計に伴う成果の 1 つです。 5nm チップの設計には約 30 か月かかりますが、7 nm チップの設計には 24 か月しかかかりません。これに加えて、アドバンスト ノードの設計検証ではより多くのリソースが消費され、設計にかかる総コストの半分以上を占めるようになりました。これらの課題を克服するには、EDA ツールの継続的な革新と、増大する複雑性を管理し、予定通りの製品リリースを保証するための新しい設計手法の開発が必要です。さらに、業界が検討すべきもう 1 つの重要な側面は、電子設計オートメーション市場でこのような洗練された設計に効果的に取り組むことができる高度なスキルを備えたエンジニアをトレーニングすることです。

高度なノードでの特殊な IP ブロックやカスタム ソリューションに対する需要の高まりによって、設計の複雑さもさらに増しています。カスタム IP への投資は、2023 年に半導体企業の約 65% にとって最優先事項となっており、設計プロセスはさらに複雑化しています。同時に、電力効率と熱管理が深刻な課題となっており、新しいノードごとに消費電力が 10% 増加すると予想されています。これらの複数の課題を解決するには、EDA ツール ベンダー、半導体企業、研究機関が協力して、複雑で高度なノード設計を適切に処理できる技術を見つける必要があります。

セグメント分析 

提供によって

電子設計オートメーション市場のソリューションセグメントには、コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）、半導体知的財産（IP）、PCB（プリント基板）およびMCM（マルチチップモジュール）、ICの物理設計および検証が含まれます。主にその包括的でスケーラブルなサービスにより、収益創出においてサービス部門を上回っています。 2023 年、このセグメントは 73.41% 以上の市場収益を生み出しました。これらのソリューションの本質的な価値は、設計の効率と精度を大幅に向上させる能力にあり、これは技術の急速な革新サイクルに不可欠です。たとえば、CAE ツールの導入により、設計の反復回数が最大 40% 削減され、大幅な時間とコストの節約につながります。さらに、昨年市場シェアが 12% 拡大した半導体 IP は、開発プロセスを合理化する再利用可能な設計コンポーネントを提供し、その採用をさらに推進しています。

さらに、デバイスがより複雑になり、より高いレベルの統合と機能が必要になるにつれて、高度な PCB および MCM の需要が急増しています。世界の PCB 市場だけでも、CAGR 4.3% を反映して、2024 年までに 800 億ドルに達すると予想されています。電子設計自動化市場のこの成長は、洗練された PCB 設計に大きく依存する自動車や家庭用電化製品などの業界によって促進されています。同様に、IC の物理設計および検証ツールは、チップが性能と電力仕様を確実に満たすようにするために重要であり、この分野では AI および機械学習アプリケーションの台頭により投資が 15% 増加しました。これらのツールは、再製造に伴うコストが高いことを考慮すると、最初から適切なシリコンを実現するのにも役立ちます。これは重要な要素です。

サービス収益は顧客サポートとカスタマイズに不可欠ですが、製品販売ほど効果的に拡大できません。 EDA ソリューションは初期費用が高くなりますが、効率の向上とイノベーションのサポートを通じて長期的な価値を提供します。たとえば、ハイエンド EDA ツールの平均ライセンス費用は 100,000 ドルを超える場合があり、市場投入までの時間の短縮と開発コストの削減によって投資収益率 (ROI) が実現されます。一方、サービスは労働集約的で拡張性が低い傾向があり、収益の可能性は固定されています。 

展開別 

電子設計自動化 (EDA) ユーザーがオンプレミス展開モデルを好む主な理由は、セキュリティ、遅延、制御です。したがって、EDA ツールは独自のチップ設計や機密の顧客データなどの非常に機密性の高い知的財産を扱うため、セキュリティが最大の懸念事項となります。オンプレミス導入は、セキュリティだけの観点から、電子設計自動化市場の 57.50% 以上の市場シェアを占めました。シノプシスは 2023 年の調査で、EDA ソリューションを使用している回答者のうち、サイバー脅威に対するより優れた保護を提供するためオンプレミスを選択したと答えた回答者はわずか 68% であることを明らかにしました。このオプションを選択する次に高い理由として、データ セキュリティの問題を挙げた人もかなりの数いたため、データの安全性に対する懸念は正当なものであったことがわかります。

Cadence Design Systems のレポートによる別の視点では、4 分の 3 以上、つまり正確に 74 % が、オンプレミス展開でレイテンシが短くなり、パフォーマンスの大幅な向上を経験していることがわかります。これは、これらの組織が代わりにクラウドベースのソリューションを選択していたら、処理時間の遅延が発生し、エンジニアリング ワークフロー中のシミュレーションなど、即時応答が必要なリアルタイム タスクに影響を与えた可能性があることを示しています。しかし、オンプレミス展開モデルに関連するこれらすべての利点にもかかわらず、主にスケーラビリティ、コスト削減、コラボレーション機能によって EDA でのクラウド コンピューティングの採用を推進するさまざまな方面からの需要が依然として存在します。クラウド コンピューティングを使用すると、企業はハードウェアに巨額の資本投資をすることなく、必要に応じて計算リソースを動的にスケールアップできます。

ツール別 

電子設計自動化市場におけるシミュレーション ツールの需要は大幅に増加しています。これは、複雑な電子システムを設計する際の精度、効率、費用対効果の要件の結果です。このセグメントは、2023 年に 36.78% 以上の市場シェアを保持しており、今後数年間も 10.36% の CAGR で成長を続けると予想されています。シミュレーション ツールは、物理的なプロトタイプを構築する前に回路の動作を予測するために使用され、試行錯誤の段階とそれに関連するコストも削減します。自動車、航空宇宙、家庭用電化製品など、ミスが壊滅的な経済的損失や安全上の危険につながる可能性がある業界では特に重要です。

シミュレーション ツールには多くの高度な機能があり、今日の業界全体で需要が高まっています。これらには、堅牢な統計分析と 3D 視覚化の統合が含まれており、これによりエンジニアは what-if シナリオでもリスクのない仮想環境テストを実行できます。この機能は特に、開発中の潜在的な設計上の問題を早い段階で特定するのに役立ちます。これにより、数百万ドルの再設計コストを節約できるだけでなく、後でこれらの問題がより高価になるときに修正されるのを待つ時間も節約できます。さらに、Autodesk Fusion 360 と PTC の Creo のようなソリューションもあり、設計、モデリング、シミュレーション機能を含む完全なパッケージ取引を提供します。したがって、設計とプロセスを最適化するための大規模なシミュレーションベースの実験を実行するだけでなく、デジタルツインを作成できると同時に、コンセプトから生産段階に至る製品ライフサイクルがさらに簡素化されます。

最近の数字は、電子設計自動化市場におけるシミュレーション ツールの使用と影響が増加していることを示しています。シミュレーションを使用すると、開発時間を 30% 削減できる可能性があります。コストが最大 20% 削減されます。製品の品質が 25% 向上しました。特にシミュレータを設計に統合することにより、信頼性が 4 分の 1 向上しました。

エンドユーザー別

通信およびデータセンター業界は、高性能、信頼性、スケーラブルなハードウェア ソリューションに対する独自の需要により、収益シェア 27.45% を誇る電子設計オートメーション市場の著名なエンド ユーザーとして浮上しています。 IoT デバイス、5G ネットワーク、クラウド コンピューティングによって引き起こされるデータ トラフィックの急激な増加に対処するために、設計および最適化ツールもより複雑になる必要があります。高度なネットワーキングおよびデータ処理機能に必要な高度な集積回路およびシステム オン チップ (SoC) の設計は、これらの分野の EDA ツールを通じて容易に行うことができます。大量の情報を扱う電気通信会社やセンターは、このようなソフトウェア パッケージを使用することで、コストを削減しながら市場投入までの期間を短縮できる可能性があります。

電子設計自動化市場における通信およびデータセンター業界のリーダーシップを裏付ける、いくつかの説得力のある統計があります。 2024 年までに世界のデータ トラフィックが月間 396 エクサバイトに達すると、堅牢なインフラストラクチャのアップグレードが必要になります。現在のクラウド コンピューティング市場の価値は 1 兆 5000 億ドルに達し、データ センターの継続的な拡大により急速に成長しており、世界中に 600 以上のハイパースケール データ センターがあります。 15億以上の加入が予測される5Gネットワ​​ークの展開による高速データ伝送に対応するため。最先端のチップ設計を使用する必要があります。また、市場規模は 3,0960 億ドルと予測されており、AI と機械学習の導入には、この事実に対処しながら特殊な AI チップの開発を支援できる高度な EDA ツールが必要です。ノードが 3nm に縮小するにつれて半導体製造はますます複雑になっているため、高度な EDA ツールが必要です。 EDAのデザイン。

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地域分析

2023 年、北米は世界の電子設計オートメーション市場で最大の収益を生み出す地域として首位に立ち、多くの重要な要因により市場全体のシェアの約 43.65% を占めました。近代的な技術インフラ、主要な業界プレーヤーの存在感、広範な研究開発活動などが挙げられます。また、一貫したイノベーションと研究開発への巨額投資によってその地位を確保しているケイデンス デザイン システムズ、シノプシス、メンター グラフィックスといったエレクトロニクス製造業界の主要企業のハブでもあります。米国は特に半導体産業が非常に発達しており、インテルやアドバンスト・マイクロ・デバイセズのような巨大企業は、世界中の他の大手チップメーカーに対する競争力を維持し、テクノロジーの限界を超えるために、洗練された電子設計自動化ツールを要求しています。 。さらに、この成長市場は、北米全土に確立された無線インフラストラクチャと多額の政府融資によって支えられており、この市場は EDA の主要地域の 1 つとなっています。

電子設計オートメーション市場は、特にエレクトロニクスおよび半導体技術の革新の代名詞となっているシリコンバレーにおいて、巨大テクノロジー企業と新興企業の強固なエコシステムの結果として、北米の優位性を享受しています。この地域の電子機器への高額支出と一部の主要市場ベンダーの存在も、市場の大幅な拡大に貢献しました。これに加えて、米国は世界で最も多くの半導体設計専門家の本拠地であり、電子設計自動化分野におけるイノベーションと開発の能力を強化しています。さらに、新しいテクノロジーの導入に注力することと、自動化ソリューションによる業務効率の向上も、同社が主導的な地位を維持する要因となっています。

北米における電子設計オートメーション市場の地域的地位は、この地域の大手テクノロジー企業や小規模新興企業を含むエンドユーザーによって大きく影響されます。これらのユニットは、半導体設計と電気工学の限界を押し広げ続けています。彼らは非常に革新を行っており、より高度な電子設計自動化ツールの探求により、非常に人気が高まっています。 2023 年には、家庭用電化製品アプリケーションセグメントが市場シェアの大きな部分を占め、目新しさと新しいスタイルへの欲求の両方を表しました。さらに、高度なエレクトロニクスによる自動車産業の複雑さの高まりにより、EDA の需要が高まり、エンジニアが複雑な集積回路 (IC)、センサー、制御システムを形成できるようになりました。ノースアメリカンは、常にイノベーションと研究開発活動の最前線にいる主要な市場参加者で構成されているため、市場での優位性を維持しています。有力な市場プレーヤーの存在とイノベーションと技術開発への強い注力により、北米は世界の電子設計オートメーション市場での優位性を維持しています。

アジア太平洋地域の急成長

電子設計自動化市場において、アジア太平洋地域は急速に世界の他の地域に追いついています。2023年には、アジア太平洋地域が市場の大部分を占めていました。これは、日本、韓国、中国といった国々の貢献によるものです。北京当局は過去10年間だけでも半導体に多額の投資を行っており、その貢献額はこれまでに1,500億ドルを超えています。この資金は、現在この地域で広く使用されている高度な設計自動化システムに投入され、わずか1年で12%の増加を記録しました。韓国の半導体輸出額は約1,280億ドルで、これは、韓国に拠点を置く2大電子機器メーカーであるサムスンやTSMCといった企業が製造する電子機器が、韓国の半導体なしでは利用できなかったことを示しています。しかし、台湾のTSMCだけでも、2023年には新型半導体の研究に300億ドルを投資しました。同時に、同地域では同年中に10億を超える5G接続が既に確立されており、需要をさらに押し上げています。

自動車エレクトロニクスも見逃すことはできません。自動車エレクトロニクスは、2023 年にアジア太平洋地域全体で 650 億米ドル相当の売上高を占めました。さらに、学界と産業界の間の研究開発パートナーシップ (例として清華大学とファーウェイ) は、設計自動化ツール自体の進歩を促進するのに役立ちました。

欧州の着実な貢献

欧州は、北米やアジア太平洋地域に後れをとっているにもかかわらず、依然として電子設計自動化市場の主要プレーヤーです。 2023年には、強力な半導体産業と自動車産業により大きなシェアを占めた。この分野で最大の半導体市場であるドイツからは約500億ドルが流入した。欧州連合の Horizo​​n 2020 プログラムは、研究とイノベーションに 800 億ユーロを割り当て、EDA テクノロジーの成長に大きな影響を与えてきました。フォルクスワーゲンや BMW などの大手自動車メーカーは、特に電気自動車や自動運転車の設計に使用される EDA ツールのニーズを生み出しています。電気自動車の販売台数に関しては、2023年には欧州が世界の30％を占めた。

さらに、この地域が持続可能性とグリーンテクノロジーに重点を置いているため、再生可能エネルギー関連プロジェクトベースの電子設計自動化ツールの導入も10%増加を記録しました。それに加えて、EPI (欧州プロセッサーイニシアチブ) などの共同研究プロジェクトは、実施されているヨーロッパのさまざまな地域での先進的な半導体設計能力の強化に役立ってきました。航空宇宙産業への投資だけでも 2,500 億米ドルと推定されていますが、研究開発活動に投入されたこれらの資金は、EDA 市場に関してこの分野からどれだけ活用できるかにも影響を与えるため、これで終わりではありません。さらに、デジタル ヨーロッパ プログラムによってサポートされているすべてのセクターにわたるデジタル化の推進により、高度な EDA ツールの迅速な導入が可能になり、EU 加盟国だけでなくヨーロッパ全土の他の国々でも需要が高まりました。

世界の電子設計自動化市場のトッププレーヤー

• 株式会社アルデック
• アルタイル
• 株式会社オートデスク
• ケイデンス設計システム
• ハンマースペース
• キーサイト・テクノロジーズ株式会社
• 日本データ
• シーメンス
• シルバコ株式会社
• シノプシス株式会社
• ヴェンサ・テクノロジーズ
• ザイリンクス社
• 株式会社図研
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要:

提供によって

• ソリューション
  • コンピュータ支援エンジニアリング (CAE)
  • 半導体の知的財産 (IP)
  • PCB (プリント基板) および MCM (マルチチップモジュール)
  • IC の物理設計と検証
• サービス

展開別

• オンクラウド
• オンプレミス

ツール別

• シミュレーションツール
• 検証ツール
• デザインツール
• 信頼性の確保 (DFM) ツール

エンドユーザー別

• 自動車産業
• ヘルスケア産業
• 航空宇宙および防衛産業
• 通信およびデータセンター業界
• 家庭用電化製品産業
• 産業部門
• その他

地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 西欧
    • 英国
    • ドイツ
    • フランス
    • イタリア
    • スペイン
    • 残りの西ヨーロッパ
  • 東欧
    • ポーランド
    • ロシア
    • 東ヨーロッパの残りの地域
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • オーストラリアとニュージーランド
  • 韓国
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東とアフリカ
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • アラブ首長国連邦
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域