組込みシステムは、小型、低コスト、低消費電力のコンピュータをシステムに組み込み、特定の機能を実行させるものです。エレクトロニクス業界では、マイクロプロセッサーやマイクロコントローラーの処理能力が驚くほど向上し、消費電力やコストが削減された組込みシステムが登場しています。また、システムのリアルタイム性を確保しながら、リアルタイムコンポーネントと非リアルタイムコンポーネントを単一のプラットフォームに統合する仮想化というコンセプトが、ここ数年、支持を集めています。AI/ML、マシンビジョン、ハイエンドGPUを搭載した組込みシステム内の技術的な進歩は、組込みシステム市場の次のゲームチェンジャーになると考えられており、より多くの組込みシステムの市場導入につながると推測されます。実際、組込み技術は、今日のIT分野で最も急速に成長している分野の一つです。しかし、コンシューマーエレクトロニクス市場に革新的な製品をこれまで以上に速く、これまで以上に廉価に投入しなければならないというプレッシャーが高まっているため、コスト、開発期間、システムの複雑さを軽減しながら、製品の品質を保証することは、厳しい課題となっているのです。
世界の組込みシステム市場の概要
組込みシステムは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによる統合システムであると定義されています。組込みシステムは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより、リアルタイムの要件を満たすように設計されています。現在、組み込みシステムは、平均的な自動車の総価値の40％を占めており、これは自動車分野を支配すると予想されます。同様に、組込みソフトウェアとエレクトロニクスは、産業用オートメーションシステムの45％、家電製品の70％、医療機器の45％を占めると予測されています。さまざまな最終用途産業における技術の浸透が、組込みシステム市場の成長を加速させると予想されます。
組み込み型ハイパーバイザーは、1つのSoC（System on a Chip）上で複数のコンピューティング環境を同時に実行できるようにするためのソフトウェアです。仮想マシン（VM）技術は、ハイパーバイザーを使ってコンピュータの仮想的なコピーを複数作成し、それぞれを1つの用途別で、あたかも1つしか実行していないかのように使用するものです。
マルチコアの組込みシステムに対する需要の高まりにより、組込みシステムにおける仮想化技術の用途が拡大しています。組込みハイパーバイザーは、組込みシステムの仮想マシンへの直接起動、システムリソースへの直接アクセス、サイバー攻撃からの強力な保護、異なるプロセッサへのサポートを可能にします。
より少ない消費電力で、より高い性能、より高いセキュリティ、そして信頼性の高い接続オプションが求められる中、複雑で高度に統合されたSoCがますます標準的な選択肢となってきています。このような要求に応えるために多くのソリューションが生まれ、中でも組み込み型仮想化は最も効果的なソリューションの一つです。かつてはデスクトップやサーバー向けと考えられていたものが、現在ではリソースに制約のある組み込みシステム向けの標準的な手法となっています。
例えば、2022年2月、ノースロップ・グラマンとカーティス・ライト社は、現在稼働中の米軍機の一部に搭載されている軍用組み込みシステムに同様のアプローチを導入することを目的とした、新たなパートナーシップを発表しました。このパートナーシップは、Curtiss Wright社が供給するシングルボードコンピュータと、Northrop Grumman社の仮想化ソフトウェア「Real-time Virtualization & Modernized Protection（ReVAMP）」を軸に構成されています。
For Instance, 2018年6月、ルネサスは車載用システムオンチップ（SoC）「R-Car」のハイパーバイザーを容易に開発できる「R-Car仮想化サポートパッケージ」を発表しました。
自動化用途は、製造業から自動車産業に至るまで、さまざまな産業を変革しています。組込みシステムは、デバイスを小型化、敏捷化、高速化できるため、オートメーションに広く活用されています。ネットワーク組込みシステムは、複雑なユーザーインターフェイスを持つ非常に複雑なものになる可能性があります。しかし、いくつかの組込みシステムは比較的シンプルで、たった一つの目的しか実行しませんが、そのタスクはシステムの動作に不可欠である可能性があります。
オートメーション用途の組み込みシステムには、製造施設の環境要求に耐えられることが重要です。極端な温度、振動、衝撃はすべて、これらの状況で頻繁に発生します。そのため、オートメーション用途の大半は、SLC（シングル・レベル・セル）フラッシュ・メモリを搭載したリアルタイム組込みシステムを使用しています。
スタンドアロン型の組込みシステムは、電力効率の最適化、性能の最大化、過酷な条件下での動作の制御を支援するために構築されています。一般に、小規模な組込みシステムは、マイクロプロセッサ、メモリ、電源、および大規模システムの他のコンポーネントと通信する外部インターフェイスを含む小型の回路基板です。産業用オートメーション用途で組込みシステムを評価する場合、重要なユースケースは機械制御と機械監視の 2 つです。したがって、オートメーションとインダストリアル4.0は、産業部門全体で組込みシステム用途の需要を高め、市場収益を押し上げるだろう。
組込みシステムの運用は、自動車の安全性、セキュリティシステム、製造業など、多くの領域で重要である。現代生活のより多くの側面におけるモノのインターネットの浸透の上昇は、これまで現代のコンピューティングとは無縁だった技術のビットをより多く組み込みシステムに向かわせる。
ハードウェアプラットフォームの幅広い選択肢と、機械学習や人工知能（AI）のためのオープンソースライブラリの量によって、IoTの組み込みシステムとして実装されるコンピュータビジョンシステムの数が急速に増えている可能性があります。組込みシステムにおけるコンピュータビジョンのAI用途は、極めて競争力が高く、価値が高い。
組込みシステムにおけるコンピュータビジョンは、特に人工知能の機能が含まれている場合、数多くの用途があります。主な用途別には、製造業、インダストリー4.0.、自律走行車、ロボティクスなどがあります。
組み込みシステムは、電子レンジから航空機に至るまで、さまざまな機器に電力を供給しています。一般的な現代の自動車には、組み込みデバイスのクラスタである約100個の制御ユニットが搭載されています。組み込みシステムは、生成、処理、送信されるすべてのデータへのアクセスをハッカーに提供するため、ハッカーにとって共通のターゲットとなる。多くの組み込み機器やシステムは、パスワードやSSL（Secure Socket Layer）、SSH（Secure Shell）などの暗号化方式で保護されていますが、それだけでは安全を確保することができないようです。
ATMや重要インフラ、組込み機器などは、それぞれ独自の課題を抱えていますが、古いソフトウェアやハードウェアで動作していることが多いという大きな制約があります。組込みシステム特有の要件や問題に特化して作られた多層防御だけが、組込みシステムを最新の脅威から守り抜くことができるのです。
2021年の世界の組込みシステム市場は、アジア太平洋地域が大半を占め、シェアを占めています。同地域には数多くの産業が存在し、さまざまな機関や政府部門からの組込みエンジニアリングサービスの需要や拡大が大きいため、市場は拡大している。
アジア太平洋地域の組込みシステム市場は、一人当たりの所得の増加、継続的な大規模工業化および都市化が市場を牽引していることが明らかになっています。また、アジア太平洋地域では、低価格の電子製品が入手可能であることが、マイクロプロセッサやマイクロコントローラの需要拡大に寄与しているものと思われます。APACでは、自律型ロボットや組み込み型ビジョンシステムの利用が増加しており、産業用途で使用されるマイクロプロセッサやコントローラなどの組み込みシステム用ハードウェアの用途が拡大すると予想されます。
世界の組込みシステム市場は、様々なメーカー、設計者、インテグレーター、サービスプロバイダー、ソフトウェア開発者が存在するため、非常に断片的な市場となっています。いくつかの市場参加者は、組込みシステムの技術革新に重点を置いています。組み込みシステム市場の主要企業には、Analog Devices、Broadcom、Cypress Semiconductor、Infineon、Intel、Marvell、Maxim Integrated、Microchip、Nuvoton、NXP Semiconductors、On Semiconductor、Qualcomm、Renesas、Samsung Electronics、Silicon Laboratories、STmicroelectronics、Texas Instruments、およびToshibaが含まれます。
組込みシステムの世界市場における主な展開
2022年9月、Marvellは、汎用および決済処理向けに設計されたLiquidSecurity 2（LS2）ハードウェアセキュリティモジュール（HSM）アダプターを発表した。LS2は、トップクラスのハイパースケールクラウドに展開されている同社の技術に基づいて構築されています。新しいマーベルHSMアダプターは、AES、RSA、ECC暗号化アルゴリズム用の最大100万個の暗号鍵のハードウェア保護されたストレージ、マルチテナントのユースケース用の45個のパーティションなど、高性能な暗号アクセラレーションとプロセッシングを提供します。
2022年5月、ブロードコムはVMwareを現金と株式で約610億米ドルで買収しました。ブロードコムの一員となったVMwareは、企業顧客に対して、最も複雑なITインフラの課題に対応するためのより大きな選択肢と柔軟性を提供することになると思われます。これにより、ブロードコムのソフトウェアの規模と成長の機会が加速されると期待され、ソフトウェア収益の49%を含む400億米ドル以上のプロフォーマ収益が見込まれます。
2022年1月、AMDはザイリンクスの買収を完了しました。これは、半導体史上最大の買収であると公式に発表されました。この買収により、製品ラインアップ、顧客、市場の専門知識を補完する業界大手2社が揃い、ハイパフォーマンスおよびアダプティブ・コンピューティングのリーディングカンパニーが誕生しました。
2021年、インテルは、史上最速のモバイル・プロセッサー「インテル Core i9-12900HK」を筆頭に、全く新しい第12世代インテル Core Hシリーズ・モバイル・プロセッサーを含む第12世代インテル Coreプロセッサー・ファミリーを発表しました。第12世代インテル・コア・ファミリーは、60のプロセッサーと500以上のデザインを含むことになる。
2021年、インテルは、自律走行車向けの新しいEyeQ Ultra専用SoCを含むMobileyeのアップデートを紹介し、2024年にGeelyのZeekrブランドで世界初のレベル4自律走行車を消費者に届ける予定であり、運転支援システムにMobileyeのマッピング技術を適用するためにVolkswagen GroupおよびFordと協力することを発表しました。
2016年5月31日、マーヴェルはホームオートメーション、産業、およびウェアラブル用途向けに高度に最適化されたIoTアプリケーション・プロセッサのスイートを発表しました。マーベルのIoTアプリケーション・プロセッサ（IAP）ファミリーの一部として目的別に作られたIAP220システムオンチップ（SoC）は、多くのIoT製品に必要な低消費電力と高性能コンピューティングを可能にし、ARM Cortex-A7デュアルコア・プロセッサを搭載しています。
これらの各企業は、会社概要、財務概要、事業戦略、製品ポートフォリオ、事業セグメント、最近の動向などのパラメータに基づいて、組み込みシステム市場レポートにおいて紹介されています。
【目次】
1. はじめに
1.1. 市場紹介
1.2. 市場とセグメントの定義
1.3. 市場の分類
1.4. 調査方法
1.5. 前提条件と頭字語
2. エグゼクティブサマリー
2.1. 組込みシステムの世界市場概要
2.2. 地域別概要
2.3. 産業別概要
2.4. マーケットダイナミックスナップショット
2.5. 競争の青写真
3. マーケットダイナミクス
3.1. マクロ経済要因
3.2. ドライバ
3.3. 制約要因
3.4. 機会
3.5. 主なトレンド
3.6. 規制の枠組み
4. 関連産業と主要指標評価
4.1. 親産業の概要 – 世界のロボット産業の概要
4.2. サプライチェーン分析
4.3. 価格設定分析
4.4. 技術別ロードマップ
4.5. 業界SWOT分析
4.6. ポーターファイブフォース分析
4.7. COVID-19のインパクトとリカバリー分析
5. 組込みシステムの世界市場分析（コンポーネント別
5.1. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）、数量（Million Units）分析・予測、コンポーネント別、2017年～2031年
5.1.1. ハードウェア
5.1.1.1. マイクロコントローラ
5.1.1.2. マイクロプロセッサー
5.1.1.3. フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)
5.1.1.4. デジタルシグナルプロセッサ(DSP)
5.1.1.5. メモリ
5.1.1.6. ASIC
5.1.1.7. PMIC
5.1.1.8. その他 (タイマ、DAC/ADC、I/Oポートなど)
5.1.2. ソフトウェア
5.1.2.1. オペレーティングシステム(OS)
5.1.2.2. ミドルウェア
5.1.3. サービス
5.2. 市場魅力度分析（コンポーネント別
6. 組込みシステムの世界市場分析（機能別
6.1. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）、数量（Million Units）分析・予測、機能別、2017年～2031年
6.1.1. リアルタイム
6.1.2. スタンドアロン
6.1.3. モバイル
6.1.4. ネットワーク型
6.2. 市場魅力度分析（機能別
7. 組込みシステムの世界市場分析（システムサイズ別
7.1. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）分析・予測、システムサイズ別、2017年～2031年
7.1.1. 小型サイズ
7.1.2. 中型サイズ
7.1.3. ラージサイズ
7.2. 市場魅力度分析（システムサイズ別
8. 組込みシステムの世界市場分析（最終用途産業別
8.1. 組込みシステムの市場規模（US$ Mn）分析・予測、最終用途産業別、2017年～2031年
8.1.1. 自動車関連
8.1.2. 民生用電子機器
8.1.3. 航空宇宙・防衛
8.1.4. ヘルスケア
8.1.5. 通信
8.1.6. 工業
8.1.7. その他
8.2. 市場魅力度分析、最終用途産業別
9. 組込みシステムの世界市場の地域別分析・予測
9.1. 組込みシステムの地域別市場規模（US$ Mn）および数量（Million Units）分析・予測、2017年～2031年
9.1.1. 北米
9.1.2. 欧州
9.1.3. アジア太平洋
9.1.4. 中東・アフリカ
9.1.5. 南米
9.2. 市場魅力度分析（地域別
10. 北米組込みシステム市場の分析・予測
10.1. 市場スナップショット
10.2. ドライバーと阻害要因 インパクト分析
10.3. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）、数量（Million Units）分析・予測、コンポーネント別、2017-2031年
10.3.1. ハードウェア
10.3.1.1. マイクロコントローラ
10.3.1.2. マイクロプロセッサー
10.3.1.3. フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)
10.3.1.4. デジタルシグナルプロセッサ(DSP)
10.3.1.5. メモリ
10.3.1.6. ASIC
10.3.1.7. PMIC
10.3.1.8. その他 (タイマ、DAC/ADC、I/Oポートなど)
10.3.2. ソフトウェア
10.3.2.1. オペレーティングシステム(OS)
10.3.2.2. ミドルウェア
10.3.3. サービス
10.4. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）、数量（Million Units）分析・予測、機能別、2017年～2031年
10.4.1. リアルタイム
10.4.2. スタンドアロン
10.4.3. モバイル
10.4.4. ネットワーク型
10.5. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）分析・予測、システムサイズ別、2017年～2031年
10.5.1. 小型サイズ
10.5.2. 中型サイズ
10.5.3. ラージサイズ
10.6. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）分析・予測、最終用途産業別、2017年～2031年
10.6.1. 車載用
10.6.2. 民生用電子機器
10.6.3. 航空宇宙・防衛
10.6.4. ヘルスケア
10.6.5. 通信
10.6.6. 産業
10.6.7. その他
10.7. 組込みシステム市場規模（US$ Mn）および数量（Million Units）分析・予測、国別・小地域別、2017年～2031年
10.7.1. 米国(U.S.)
10.7.2. カナダ
10.7.3. その他の北米地域
10.8. 市場魅力度分析
10.8.1. コンポーネント別
10.8.2. 機能別
10.8.3. システムサイズ別
10.8.4. エンドユーザー産業別
10.8.5. 国・地域別
…
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