AIインフラ再設計の鍵：メモリ内演算AIチップ市場、CAGR116.5%で拡大し2032年487.77億ドルへ

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メモリ内演算AIチップとは、従来のプロセッサ中心型計算アーキテクチャを根本から再定義する半導体技術である。データを演算装置へ移動させるのではなく、メモリ内部あるいはその近傍で直接演算を行うことで、計算効率とエネルギー効率を飛躍的に高める点に本質的価値がある。AIワークロードにおいては、計算量そのもの以上にデータ移動が電力消費と遅延の主要因となってきたが、本技術はその構造的制約を解消する。特にエッジAI、データセンター向け推論処理、自動運転、スマート製造といった領域では、低消費電力かつリアルタイム性が競争力の源泉となり、メモリ内演算は不可逆的な技術進化として位置付けられている。アナログ型、デジタル型、あるいはハイブリッド型など実装方式は多様化しつつあり、単なるチップではなく、アルゴリズム、ソフトウェアスタック、システム設計を含む総合的AI基盤として市場に受け入れられ始めている。

指数関数的成長を駆動する市場力学
LP Information調査チームの最新レポートである「世界メモリ内演算AIチップ市場の成長予測2026～2032」（https://www.lpinformation.jp/reports/598761/processing-in-memory-ai-chips）によると、2026年から2032年の予測期間中のCAGRが116.5%で、2032年までにグローバルメモリ内演算AIチップ市場規模は487.77億米ドルに達すると予測されている。背景にある市場ドライバーは明確であり、第一に生成AIおよび大規模モデルの普及による推論需要の爆発的増加、第二に電力制約と演算密度の限界に直面する既存GPU・CPUアーキテクチャの代替需要、第三に各国政府が推進する半導体主権とAIインフラ投資である。一方、市場制約要因としては、製造歩留まりの不確実性、ソフトウェアエコシステムの未成熟、標準化の遅れが挙げられる。さらに、アナログ演算特有の精度管理、量産時の信頼性確保、顧客側のシステム移行コストといったリスクと課題も無視できない。しかしながら、これらの制約は市場の天井ではなく、参入企業の技術力と資本力を選別するフィルターとして機能している点に、この産業の戦略的魅力がある。

図. メモリ内演算AIチップ世界総市場規模

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図. 世界のメモリ内演算AIチップ市場におけるトップ14企業のランキングと市場シェア（2024年の調査データに基づく；最新のデータは、当社の最新調査データに基づいている）

LP Informationのトップ企業研究センターによると、メモリ内演算AIチップの世界的な主要製造業者には、Syntiant、Myhtic、Hangzhou Zhicun (Witmem) Technology、Shenzhen Reexen Technology、Axelera AI、Beijing Pingxin Technology、Graphcore、AistarTek、Beijing Houmo Technology、Suzhou Yizhu Intelligent Technologyなどが含まれている。2025年、世界のトップ10企業は売上の観点から約80.0%の市場シェアを持っていた。

群雄割拠から寡占構造へ向かう競争地図
現在のメモリ内演算AIチップ市場は、スタートアップ主導で形成されつつあるが、すでに明確な序列が現れ始めている。市場上位にはSynfiant、Mythic、Hangzhou Zhicun Technology、Shenzhen Reexen Technologyが位置し、独自のメモリ技術とアルゴリズム最適化によって先行優位を築いている。これに続き、Axelera AI、Beijing Pingxin Technology、AistarTekといった企業が特定用途向けで存在感を高めている。さらにGraphcore、D-Matrix、EnCharge AIなどはシステムレベルでの統合力を武器に差別化を図る。一方でSamsung、SK Hynixといった既存半導体大手は、量産能力と資本力を背景に、次の成長局面で主導権を握る可能性を秘めている。本市場は技術革新の速度が速く、単なる市場参入では優位性を確立できない。今後はIP、製造、ソフトウェア、顧客接点を一体化した企業のみが持続的シェアを獲得する構造へと移行していくと考えられる。