Appleようやく5G採用も、課題は残る

Appleようやく5G採用も、課題は残る

Appleようやく5G採用も、課題は残る
Apple は、4機種すべてが5Gに対応したiPhoneの新シリーズを発表しました。発表イベントでは、ネットワークが混雑していてもiPhone 12 Proで最大4Gbpsの高速通信が可能であることが強調されました。このニュースが5G業界にとって明るい兆しとなっていることは間違いありませんが、5Gが普及するまでには多くの課題が待ち受けています。
 
新型iPhoneは、あらゆるスマートフォンの中でも最多の5G周波数帯に対応しており、世界最大の5G通信エリアを提供します。これは、スマートフォンの設計における目覚ましい成果であり、世界中を移動する人には非常に便利といえるでしょう。しかしながら、大多数の利用者が使えるのは、わずかな種類の5G周波数帯のみとなります。さらに、5Gの通信エリアはまだまだ狭いため、多くの人にとっては5Gサービスを利用できる機会があまりありません。この業界では、5Gスマートフォンの第一波によって5Gサービスに対する需要が喚起され、今後数年の間に5G基地局の設置が加速することを期待しています。IDTechExの調査レポート「5Gの技術、市場および見通し 2020-2030年」では、2020年には世界で43万の5G基地局が新たに設置され、2030年には400万を超えると予測しています。
 
5G通信の信号は、4Gスマートフォンよりもかなり高い電力を消費するため、消費電力も懸念事項の1つとなっています。これは、バッテリー の寿命と取扱い、熱管理、そしてスマートフォン本体の寿命に対し、連鎖的に深刻な影響を及ぼします。この問題は、5Gの中でも高い周波数帯(24~40GHz)であるミリ波をサポートする米国内の機種で顕著になります。IDTechExの調査レポート「5Gにおける熱管理」では、5Gインフラと携帯電話の両方に向けて急速に成長しているサーマルインターフェースマテリアル市場を取り上げています。窒化ガリウムなどの新たな電力増幅器用半導体技術や、無加圧銀焼結などのダイ接着材料も、ミリ波5Gの台頭から恩恵を受けると考えられます。
 
5G技術、特にミリ波5Gにとってのもう1つの課題は、伝送損失です。IDTechExの調査レポート「5G向け低誘電損失材料 2021-2031年」では、低誘電損失材料や、アンテナとRFモジュールの統合が進んだ設計が5Gにとって不可欠になりつつあることを指摘しています。その一例が、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)材料です。この素材は、高周波向け用途で優れた性能が立証されており、5G市場のおかげで需要が拡大すると見込まれています。しかしながら、PTFEベースの高周波向け材料は高額な場合が多く、プリント基板の製造や、高度なパッケージングプロセスにおいて課題となる可能性があります。こうした背景から、変性熱硬化性材料、ポリフェニレンオキシド、炭化水素、さらにはポリイミドエアロゲルなど、PTFEに代わる新材料の開発競争が起きています。「5G向け低誘電損失材料 2021-2031年」には、5G市場をターゲットにした低誘電損失材料の開発競争の状況と性能のベンチマークを収録しています。
 
収益性の高いビジネスモデルとキラーアプリケーションが登場し始めていることに伴い、5Gは規模、成長力ともに最大の市場の1つになると予想されています。Appleが5G競争に参入したことにより、間違いなく通信企業の投資が後押しされ、残された課題を解決するための新材料や新技術の導入も加速していくでしょう。
 
さらに詳しくは、IDTechExの5G調査レポートシリーズをご覧ください。
 
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Top image: iPhone 12 Pro and iPhone 12 Pro Max. Image Source: Apple