LEO/地球低軌道の民間活用時代の到来で成長が加速、STMicroelectronicsの宇宙半導体事業

STMicroelectronics(STマイクロエレクトロニクス)は日本時間の5月4日、同社のLEO(Low Earth Orbit:低軌道衛星)向けビジネスの状況を投資家およびアナリスト向けに「The LEO Opportunity」というタイトルのWebcastで公開したので、その内容をご紹介したい(Photo01)。

Photo01:説明を行ったRemi El-Ouazzane(レミ・エル-ワザン)氏(President, Microcontrollers, Digital ICs and RF products Group) (出所:STMicroelectronics、以下すべて)

まず宇宙産業は、従来の政府主導の国家プロジェクトから、民間資本が主導する巨大な経済圏(New Space)へ構造転換中であるとし、この転換の核心はLEOにあり、半導体メーカーにとっては単なる技術供給を超えて指数関数的な需要創出の場となっているとする(Photo02)。

Photo02:MEOとかGEO、さらにその先はまだ国家プロジェクトの比率が高いが、LEOは明らかに民間主導になっているとする

宇宙利用の活性化で高まる半導体の需要

この経済性の劇的な改善は、SpaceX(スペースX)のStarshipなどで実現された再利用型ロケットの登場により、打ち上げコストの劇的な低下(1/100以下)に起因するもので(Photo03)、この結果として宇宙がもはや特殊な空間ではなく、地球上のテラビット級インフラのバックボーンとして機能し始めたことを示しており、これはそのまま半導体需要の爆発的増加につながるとする(Photo04)。

Photo03:最大の効果は打ち上げコストの劇的な低下だが、これに伴い衛星そのものや地上のターミナルも量産効果が効くことになり、これがさらにコスト押し下げにつながった

Photo04:これだけみるとこの5年で急にマーケットが広がったようにも見える

ただ同社は実はもうこの宇宙という市場に対して10年以上も顧客と共に投資を行ってきており(Photo05)、その意味では突然マーケットが生まれた訳ではない(Photo06)。

Photo05:このSpaceXとの協業が現在のポジションにつながっている訳だ

Photo06:これはガートナーの予測であるが、年率24.5％という成長を示している

同社はこのLEO向けのRFというマーケットで90％以上のシェアを確保しており、他社に比べて有利なポジションを確保しているとする。

極めて高い半導体インテンシティ

このLEOのマーケットだが、現在は大きく3つの分野が存在する(Photo07)。

Photo07:もちろんこのすべてで同社が大きなシェアを持っているという訳ではないが、先行している事のメリットは大きい

まずは「Broadband」で、未接続の30億人を対象としたDigital Divideの解消に加え、航空・海上などに対するモビリティの機会が広がるとする。2つ目が「Direct-to-Cell」で、衛星を「空飛ぶ基地局」とし、既存のスマホやIoT機器を直接接続。ローミングレスな接続性と、広域アセットトラッキングを実現できる。3つ目が「Orbital Data Center」、いわゆる「軌道上データセンター」である。Blue OriginのProject SunriseやGoogleのSun Catcherに代表される、計算資源の宇宙配置。Elon Musk氏は年間100GWの計算能力が追加される巨大な計算フロンティアが出現すると預言しており、これの実現に向けてのビジネスが加速しているとする。

まずBroadbandマーケットの伸びの予測はすさまじい(Photo08)し、足元でも同社の業績に大きく貢献している(Photo09)。

Photo08:Starlinkが先行した衛星Broadbandは国内でも急速に普及が進んでいる。各国とも5G基地局のDeployが一段落し、現在残っているのはコスト的に割が合わない人口密度過疎地帯のみ(ここが一番面積が広大)で、ここに向けての良いソリューションになるからという事も大きいだろう

Photo09:特にFD-SOIベースのBiCMOSの需要が確実に発生しているのは、同社のFD-SOIプロセスの維持や生産拡大には大きな弾みとなる

また半導体のIntensity(搭載密度)が深化している事も大きなポイントである。Starlinkの衛星がv1.5からv3に進化する中、衛星一基当たりの通信容量が40倍以上になったが、これに伴い一基あたりのBOMは8倍に増加。同社の売り上げは衛星1基あたり数万ドル規模に達しているそうで、こうしたサービスの高度化が同社の売り上げに大きく貢献する事につながっているとする。またUser Terminal(UT)の方はどんどんコストが下がっており(Photo11)、その出荷量は年間数百万～数千万台に達する事も説明されている。

Photo10:v1.5の写真の脇の人間で大きさが概ね理解できるかと思われる

Photo11:UTに搭載されるBOMは(それこそ右端のREV4 miniとかだと)数十ドルのオーダーだが、なにしろ数量が出るからこちらはこちらで大きなビジネスになる

こうした形で弾みがついたことで、STにおけるLEO Broadband向けのマーケットは急速に拡張する、というのが同社の計画である(Photo12)。

Photo12:Photo07で「すべてではない」と書いたものものの、LEO Broadbandの8社のうち7社を取り込めそう、というのはやはり実績がモノをいう世界だからという事はあるのだろう

ここでの強みはFD-SOIとBiCMOSプロセスとPLPである(Photo13)。

Photo13:加えて言えば、個々の要素を別々のファウンドリに発注して自分で統合するのはそこでも困難がある訳だが、STはこれを統合した宇宙・衛星向けビジネスにすでに45年の経験があり、そこでのノウハウが差別化の大きな要因になっているとする

もちろん、これらは他社(例えばFD-SOIならGlobalFoundriesがあるし、BiCMOSはさまざまなファウンドリが提供中。PLPはOSAT各社が現在提供を開始しつつある)でも入手可能な技術ではあるが、それをワンストップで提供できる部分が同社の強みである。実際その技術を使って、LEO向けにさまざまなコンポーネントを提供可能であり(Photo14)、こうした積み重ねでLEOビジネスを着実に伸ばして行ける、としている(Photo15)。