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시장보고서
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생성형 AI 하드웨어 재료 시장(2027-2037년)The Generative AI Hardware Materials Market 2027-2037 |
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생성형 AI 하드웨어 소재 시장은 AI 훈련 및 추론 시스템 구축에 사용되는 소재와 부품을 포괄하며, 그 범위는 원자재인 기판과 가스에서 완성된 서버 랙에 이르기까지 다양합니다. 수요는 AI 데이터센터에 대한 하이퍼스케일러, 기업 및 정부의 설비 투자와 엣지에서 실행되는 AI 연산의 점유율 확대에 의해 견인되고 있습니다.
시스템 성능은 모델 설계보다는 일련의 물리적 제약에 의해 제한됩니다. 연산 처리량은 레티클 면적과 트랜지스터 밀도에 의해 제한됩니다. 메모리 대역폭은 HBM의 적층 높이와 핀 폭에 의해 제한됩니다. 상호 연결 대역폭은 레인당 약 224Gbps를 초과하면 구리 배선에서의 신호 감쇠에 의해 제한됩니다. 방열은 열 계면 전도도와 냉각액의 유량에 의해 제한됩니다. 전력 공급은 IR 강하와 전압 조정기의 효율에 의해 제한됩니다. 각 제약 조건에 대한 진전은 특정 소재 및 패키징 기술 개발에 달려 있으며, 따라서 이 단계가 AI 연산 능력을 얼마나 신속하게 향상시킬 수 있는지를 결정합니다.
시장은 원자재, 가스 및 포토레지스트, 파워 반도체 및 전원 공급, 열 관리 소재 및 냉각, 포토닉스 패키징, 기판 및 인터포저, 첨단 패키징, HBM 및 메모리 서브시스템, AI 가속기용 실리콘, AI 서버 및 랙 등 9가지 계층으로 구성되어 있습니다. 이와 관련하여, 이와는 별개의 부문로 전력 인프라, 냉각 설비, 건물, 엔지니어링 서비스 등을 아우르는 데이터센터 건설 공급망이 있습니다.
성장률은 계층에 따라 크게 다릅니다. AI 가속기용 실리콘은 가장 큰 부문이지만, 그 하위 계층에 속하는 몇 가지 계층에 비해 성장 속도는 완만합니다. HBM과 첨단 패키징은 스택 높이가 증가하고 CoWoS급 패키징 능력이 여전히 부족하므로 예측 기간 중 점유율을 확대할 전망입니다. 포토닉스 패키징과 데이터센터용 파워 반도체는 기반 규모는 작지만 가장 빠르게 성장할 것입니다. 이는 CPO(CO-PACKAGED OPTICS)가 양산 단계에 접어들고, 랙의 전력 수준이 300kW를 초과하게 되기 때문입니다. 냉각 방식은 공랭식에서 점차 전환되고 있으며, 2030년까지 신규 AI 도입의 60% 이상을 직접 액체 냉각 및 침지 냉각이 차지하게 될 것입니다.
공급업체와 구매업체 모두에게 두 가지 구조적 특징이 중요합니다. 첫 번째는 지역적 집중입니다. 대만, 한국, 일본이 최첨단 실리콘, 메모리, 패키징, 기판, 특수 소재 생산 능력의 대부분을 차지하고 있으며, CoWoS급 패키징은 제약이 가장 큰 단일 공정으로 자리 잡고 있습니다. 두 번째는 수출 규제의 영향입니다. 이로 인해 중국에서는 독자적인 공급업체와 공정 노드 제한을 가진 독립적인 하드웨어 공급망이 형성되고 있습니다. 양측의 역량 격차는 소형 모델의 추론에서 가장 빠르게 줄어들고 있으며, 최첨단 모델의 훈련에서는 가장 완만하게 줄어들고 있습니다.
보고서의 내용은 다음과 같습니다. :
다루어진 기업 개요에는 1X Technologies, 3 M, Acbel Polytech, Accelink Technologies, Achronix Semiconductor, Advanced Micro Devices(AMD), AGC(Asahi Glass), Agility Robotics, AheadComputing, Ajinomoto FineTechno(ABF), Akhan Semiconductor, Alibaba THead(PingTouGe), Alpha Assembly Solutions(MacDermid Alpha), Alphabet Inc.(Google), Amazon Web Services(AWS), Ambarella, Amber Semiconductor(AmberSemi), AMD, Amkor Technology, Amphenol Corporation, Anduril Industries, Apple Inc., Applied Materials, Apptronik, Arago, ASE Group, ASE Technology Holding(SPIL 포함), Asetek, Asia Vital Components(AVC), ASMPT, Asperitas, Astera Labs, Astrus, AT&S(Austria Technologie & Systemtechnik), Auras Technology, Avalanche Technology, Axelera AI, Axera Technology, AXT Inc., Ayar Labs, BE Semiconductor Industries(BESI), Biren Technology, Black Sesame Technologies, Blaize, Broadcom Inc., Cambricon Technologies, Cambridge GaN Devices(CGD), Carbice Corporation, Celero Communications, Cerebras Systems, Chemours Company, ChipAgents, Chipmind, ChipMOS Technologies, Chiral, Ciena, Cisco Systems, Claros, Coherent Corp., ColorChip, Cooler Master Co., CoolIT Systems, CoreWeave Inc., Corintis, Corning Incorporated, Crossbar Inc., Crusoe Energy Systems, CXMT(ChangXin Memory Technologies), DEEPX, Delta Electronics, d-Matrix, DOW Inc., Dust Photonics, Eaton Corporation, EdgeCortix, EFFECT Photonics, Efficient Computer, Efficient Power Conversion(EPC), Element Six(e6), Eliyan, Empower Semiconductor, Engineered Fluids, Eoptolink Technology, Eridu, Etched.ai, Ethernovia, EuQlid, EV Group(EVG), Everspin Technologies, Fabric8Labs, Fabrinet, Femtum, Ferroelectric Memory Company(FMC), Figure AI, Fourier Intelligence, Foxconn Industrial Internet(FII), Foxconn Interconnect Technology(FIT), Frore Systems, FSP Group, Fujipoly, Furiosa AI, G42, Gaianixx, Galatek, Gigalight, Google, Great Sky, Green Revolution Cooling(GRC), GreenWaves Technologies, Groq Inc., GS Microelectronics(GSME), Hailo Technologies, Henkel AG, Heraeus, Hesheng Silicon Industry, Hisense Broadband, HiSilicon(Huawei), Hitachi Energy, Hon Hai(Foxconn), Honeywell International, Horizon Robotics, Hua Tian Technology(HT-Tech), Huawei Technologies, Huawei Technologies(HiSilicon), Hummink, Ibiden Co. Ltd., Iceotope Technologies, Iluvatar CoreX, Indium Corporation, Infineon Technologies AG, Innolight Technology, Innoscience Technology, Intel, Intel Corporation, Intel Foundry, IQE plc, JCET Group, JetCool Technologies, Kandou AI, Kaneka Corporation, Kinsus Interconnect Technology, Kioxia Holdings, Kneron, Kulicke & Soffa Industries(K&S), Kyocera Corporation 등이 있습니다.
The generative AI hardware materials market covers the materials and components used to build AI training and inference systems, from raw substrates and gases through to finished server racks. Demand is driven by hyperscaler, enterprise and sovereign capital expenditure on AI datacentres, and by the growing share of AI compute performed at the edge.
System performance is limited by a set of physical constraints rather than by model design. Compute throughput is limited by reticle area and transistor density. Memory bandwidth is limited by HBM stack height and pin width. Interconnect bandwidth is limited by signal attenuation in copper traces above roughly 224 Gbps per lane. Heat removal is limited by thermal interface conductivity and coolant flow rate. Power delivery is limited by IR drop and voltage regulator efficiency. Progress against each constraint depends on a specific materials or packaging development, which is why this layer determines how quickly AI compute capacity can be added.
The market is structured in nine layers: raw materials, gases and photoresists; power semiconductors and delivery; thermal materials and cooling; photonics packaging; substrates and interposers; advanced packaging; HBM and the memory subsystem; AI accelerator silicon; and AI servers and racks. A related but separate segment is the datacentre construction supply chain, covering power infrastructure, cooling plant, buildings and engineering services.
Growth rates differ substantially by layer. AI accelerator silicon is the largest segment but grows more slowly than several of the layers below it. HBM and advanced packaging gain share over the forecast period, as stack heights increase and CoWoS-class packaging capacity remains tight. Photonics packaging and datacentre power semiconductors grow fastest from a smaller base, as co-packaged optics moves into volume production and rack power levels rise above 300 kW. Cooling shifts away from air: direct liquid cooling and immersion account for more than 60% of new AI deployments by 2030.
Two structural characteristics are relevant to suppliers and buyers. The first is geographic concentration. Taiwan, South Korea and Japan account for most leading-edge silicon, memory, packaging, substrate and specialty materials capacity, and CoWoS-class packaging is the most constrained single step. The second is the effect of export controls, which have led to a separate hardware supply chain in China with its own suppliers and process node limits. The capability gap between the two is narrowing fastest in small-model inference and slowest in frontier model training.
Report contents include:
Companies profiled include 1X Technologies, 3M, Acbel Polytech, Accelink Technologies, Achronix Semiconductor, Advanced Micro Devices (AMD), AGC (Asahi Glass), Agility Robotics, AheadComputing, Ajinomoto FineTechno (ABF), Akhan Semiconductor, Alibaba THead (PingTouGe), Alpha Assembly Solutions (MacDermid Alpha), Alphabet Inc. (Google), Amazon Web Services (AWS), Ambarella, Amber Semiconductor (AmberSemi), AMD, Amkor Technology, Amphenol Corporation, Anduril Industries, Apple Inc., Applied Materials, Apptronik, Arago, ASE Group, ASE Technology Holding (incl. SPIL), Asetek, Asia Vital Components (AVC), ASMPT, Asperitas, Astera Labs, Astrus, AT&S (Austria Technologie & Systemtechnik), Auras Technology, Avalanche Technology, Axelera AI, Axera Technology, AXT Inc., Ayar Labs, BE Semiconductor Industries (BESI), Biren Technology, Black Sesame Technologies, Blaize, Broadcom Inc., Cambricon Technologies, Cambridge GaN Devices (CGD), Carbice Corporation, Celero Communications, Cerebras Systems, Chemours Company, ChipAgents, Chipmind, ChipMOS Technologies, Chiral, Ciena, Cisco Systems, Claros, Coherent Corp., ColorChip, Cooler Master Co., CoolIT Systems, CoreWeave Inc., Corintis, Corning Incorporated, Crossbar Inc., Crusoe Energy Systems, CXMT (ChangXin Memory Technologies), DEEPX, Delta Electronics, d-Matrix, DOW Inc., Dust Photonics, Eaton Corporation, EdgeCortix, EFFECT Photonics, Efficient Computer, Efficient Power Conversion (EPC), Element Six (e6), Eliyan, Empower Semiconductor, Engineered Fluids, Eoptolink Technology, Eridu, Etched.ai, Ethernovia, EuQlid, EV Group (EVG), Everspin Technologies, Fabric8Labs, Fabrinet, Femtum, Ferroelectric Memory Company (FMC), Figure AI, Fourier Intelligence, Foxconn Industrial Internet (FII), Foxconn Interconnect Technology (FIT), Frore Systems, FSP Group, Fujipoly, Furiosa AI, G42, Gaianixx, Galatek, Gigalight, Google, Great Sky, Green Revolution Cooling (GRC), GreenWaves Technologies, Groq Inc., GS Microelectronics (GSME), Hailo Technologies, Henkel AG, Heraeus, Hesheng Silicon Industry, Hisense Broadband, HiSilicon (Huawei), Hitachi Energy, Hon Hai (Foxconn), Honeywell International, Horizon Robotics, Hua Tian Technology (HT-Tech), Huawei Technologies, Huawei Technologies (HiSilicon), Hummink, Ibiden Co. Ltd., Iceotope Technologies, Iluvatar CoreX, Indium Corporation, Infineon Technologies AG, Innolight Technology, Innoscience Technology, Intel, Intel Corporation, Intel Foundry, IQE plc, JCET Group, JetCool Technologies, Kandou AI, Kaneka Corporation, Kinsus Interconnect Technology, Kioxia Holdings, Kneron, Kulicke & Soffa Industries (K&S), Kyocera Corporation and more.....