FELD PROGRAMMIERBAR TOR ARRAY MARKT ANALYSIS

Die programmierbare Gate-Array-Marktgröße wurde bei USD 9.7 Bn in 2023 und wird erwartet, dass jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 7% von 2023 bis 2030. Der Markt ist es, den Markt zu fördern, da es eine steigende Nachfrage nach Internet der Dinge gibt. Der hohe Stromverbrauch im Vergleich zu Asic wird voraussichtlich das Marktwachstum behindern. Basierend auf dem Segment wird der Markt durch Konfiguration, durch Architektur und durch den Endbenutzertyp geteilt.

Feld programmierbar Tor Array Markt Regionale Einblicke

• Nordamerika ist traditionell die dominante Region im globalen FPGA-Markt. Die Präsenz von großen FPGA-Herstellern wie Intel und Xilinx mit ihrem Hauptsitz in den USA hat die Region mit einem Vorteil in FuE- und Produktionskapazitäten ausgestattet. Nach den im Januar 2022 veröffentlichten Daten der US International Trade Commission wuchsen die US-Importe von programmierbaren Logikgeräten einschließlich FPGAs zwischen 2020 und 2021 um mehr als 15%, was die starke Nachfrage aus verschiedenen Endverbraucherbranchen in der Region anzeigte. FPGAs ermöglichen Hochleistungs-Computing-Anwendungen, die in Nordamerika in Branchen wie Luft- und Raumfahrt & Verteidigung, Automotive, Industrieautomation etc. weit verbreitet sind.
• Asien-Pazifik Region ohne Japan (APEJ) ist die am schnellsten wachsende Region für FPGAs. Mehrere APEJ-Länder wie China, Südkorea und Indien erleben ein starkes Wachstum in der Elektronikproduktion, das Chancen für die FPGA-Adoption schafft. Zum Beispiel, nach Statistiken von Indien Brand Equity Foundation im November 2022, Indiens Elektronikproduktion wird auf $300 Milliarden bis 2026 im Vergleich zu $75 Milliarden im Jahr 2020. Dieses rasante Wachstum des Elektroniksektors in der Region treibt die FPGA-Nutzung in verschiedenen Endverwendungsbranchen in APEJ voran. Darüber hinaus steigt der Import und Export von programmierbaren Logikgeräten einschließlich FPGAs aus APEJ-Ländern stetig an, wie die Daten von UN COMTRADE vom Oktober 2022 berichteten. Mit starkem Wirtschaftswachstum und industrieller Entwicklung ist APEJ weltweit der führende Wachstumsmarkt für FPGAs.

Abbildung 1. Global Field Programmable Gate Array Market Share (%), nach Region, 2023

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Analyst View Point: Die Dynamik technologischer Veränderungen beschränkt sich auf das Wachstum des Field Programmable Gate Array (FPGA) Marktes. Da die Technologie in der Halbleiterindustrie schnell vorankommt, müssen FPGAs ständig weiterentwickeln und auf neuere Prozessknoten upgraden, um die Nachfrage zu halten. Die Umstellung auf neuere Knoten erfordert jedoch enorme Investitionen von Zeit und Kapital. Für FPGA-Hersteller ist die Entwicklung von Produkten für aufstrebende Technologien wie künstliche Intelligenz und 5G ein komplexer und langwieriger Prozess, der umfangreiche Forschung und Entwicklung beinhaltet.

Ein FPGA, der für eine bestimmte Technologie konzipiert wurde, erreicht die Massenproduktion, die die Technologie möglicherweise weiter vorangetrieben hat. Dies verringert das Fenster, in dem die FPGA weiterhin relevant und wettbewerbsfähig auf dem Markt bleibt. Zusätzlich mit konkurrierenden Technologien wie anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) und strukturierten ASICs, die eine bessere Leistungsfähigkeit und Leistungseffizienz an fortgeschrittenen Knoten bieten, bewegen sich einige Anwendungen von FPGAs weg. So werden beispielsweise zunächst FPGA-basierte maschinelle Lernbeschleuniger zunehmend mit Hilfe von ASICs für verbesserte Leistungsleistungen realisiert.

Feld programmierbar Tor Array Markttreiber

• Die steigende Nachfrage aus dem Telekommunikationssektor: Der globale Telekommunikationssektor erlebt eine steigende Nachfrage nach schnelleren und effizienteren Netzwerklösungen, um die Verbreitung intelligenter Geräte und den zunehmenden Internetverkehr zu unterstützen. Field Programmable Gate Arrays oder FPGAs haben sich als bevorzugte Technologie für Telekommunikationsgerätehersteller entwickelt, um ihre Netzwerkhardware für Anwendungen wie Paketverarbeitung, Verkehrsmanagement und 5G-Infrastrukturentwicklung zu entwickeln. Die reprogrammierbare Natur von FPGAs ermöglicht es Telekommunikationsunternehmen, die Hardware zur Integration neuer Funktionen und Protokolle zu aktualisieren, ohne neue anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) von Grund auf zu entwerfen.
• Die Abteilung für Telekommunikation (DoT) zielt darauf ab, bis Dezember 2022 mehrere Schlüsselziele zu erreichen, einschließlich der Bereitstellung von 100% Breitband-Konnektivität in ländlichen Gebieten, eine 55%-Faserisierungsrate für mobile Türme zu erreichen, eine durchschnittliche Breitband-Geschwindigkeit von 25 Mbps zu gewährleisten und 30 lakh Kilometer Glasfaser im ganzen Land einzusetzen. Seit September 2022 hat sich die Zahl der Breitbandverbindungen deutlich auf 816 Millionen erhöht, was seit März 2014 ein bemerkenswertes Wachstum von 1238% bedeutet, als es 61 Millionen betrug.
• Rise of Edge Computing und Data Center: Mit der Verbreitung von Daten, die Internet-of-Things (IoT) Geräte und datenintensive Anwendungen wie künstliche Intelligenz verbrauchen, ist die Nachfrage nach verteilter Recheninfrastruktur deutlich gewachsen. Edge Computing implementiert anwendungsspezifische Hardware wie FPGAs am Netzwerkrand, um Echtzeit- und Analytik in der Nähe der Quelle der Datengenerierung zu ermöglichen, anstatt alle Daten in zentralisierte Cloud-Datenzentren zu überführen. Dies bringt Vorteile wie niedrigere Latenz, Netzwerk-Band-Ersparnis, betriebliche Effizienz und bessere Endbenutzer-Erfahrung. Gleichzeitig bevorzugen Datencenterbetreiber, um schnell skalierende Cloud-basierte Workloads zu unterstützen, rekonfigurierbare FPGAs über anwendungsspezifische ICs für ihre Flexibilität und Leistungsfähigkeit.

Feld programmierbar Tor Array Markt Möglichkeiten

• Wachstum in aufstrebenden Anwendungen wie KI und maschinelles Lernen: Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen sind zu wichtigen Technologien geworden, die Innovationen in vielen Branchen vorantreiben. Da diese Anwendungen weiter komplexer werden, wächst der Bedarf an Hochleistungs-Computing exponentiell. FPGAs sind einzigartig positioniert, um diese Anforderungen durch ihre Umprogrammierbarkeit und Anpassungsfähigkeit an parallele Arbeitsbelastungen zu erfüllen. Viele AI- und ML-Aufgaben, wie Bild- und Spracherkennung, erfordern Milliarden von mathematischen Operationen pro Sekunde, um nützliche Ergebnisse zu erzielen. Die Nachfrage nach KI- und ML-Fähigkeiten wird in den kommenden Jahren auf viele verschiedene Sektoren stoßen. So wird nach 2021 Daten der Vereinten Nationen erwartet, dass die Anzahl der Internet-Anbindungen weltweit von 7 Milliarden im Jahr 2017 auf über 25 Milliarden bis 2025 wachsen.
• Steigerndes Eindringen von EFPGAs in die militärische und Luftfahrtindustrie: Anpassbarkeit, schnelle Prototyping, Echtzeit-Verarbeitung, Raumoptimierung, Sicherheit, Fehlertoleranz, Legacy-Systemintegration und Anpassungsfähigkeit an weiterentwickelnde Standards gehören zu den Vorteilen der Verwendung von eFPGAs im Luft- und Raumfahrtbereich. Aufgrund dieser Vorteile hat sich eFPGA als wertvolle Technologie zur Verbesserung der Flexibilität, Zuverlässigkeit und Leistung von Luft- und Raumfahrtanwendungen entwickelt. eFPGAs werden vom Militär für eine Vielzahl von Aufgaben verwendet, einschließlich Lifecycle Management, Fehlertoleranz, sichere Kommunikation, Echtzeit-Verarbeitung, Hardware-Beschleunigung, Legacy-Systemintegration und SWaP-Optimierung.

Feld programmierbar Tor Array Markt Entwicklung

• Die Entstehung neuer Technologien: Die Entstehung neuer Technologien wie künstlicher Intelligenz und 5G-Netzwerke wird in den kommenden Jahren einen erheblichen Einfluss auf den programmierbaren Gate-Array (FPGA)-Markt haben. Da KI-Workloads zunehmend rechnerintensiv werden, besteht ein wachsender Bedarf an spezialisierten Hardware, die die KI-Verarbeitung effizienter beschleunigen kann als verallgemeinerte Prozessoren. FPGAs sind gut für diese Rolle geeignet, da ihre hochparallele Architektur es ihnen ermöglicht, Workloads wie maschinelles Lernen inferenz und Computer Vision Verarbeitung mehr als CPUs oder GPUs alleine zu beschleunigen. Viele große FPGA-Anbieter haben kürzlich neue Produkte mit speziell auf AI ausgerichteten Erweiterungen wie High-Bandbreite-Speicherschnittstellen und integrierte Maschinenlernmotoren ausgerollt.
• Growing Adoption von FPGA für Anwendungen, die hohe Leistung und Parallel erfordern Verarbeitung: Die wachsende Übernahme von Field Programmable Gate Arrays oder FPGAs für Anwendungen, die eine hohe Leistung und parallele Verarbeitung erfordern, hat einen tiefen Einfluss auf den FPGA-Markt. FPGAs haben in den letzten Jahren zunehmenden Einsatz in Bereichen wie High-Performance Computing, Datenanalyse, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen gesehen. Dies liegt daran, dass FPGAs eine anpassbare, parallele Verarbeitung ermöglichen, die über allgemeine Prozessoren für diese Art von Workloads signifikante Geschwindigkeits- und Effizienzgewinne liefert. So haben z.B. mehrere hochrangige KI- und ML-Ausbildungsorganisationen umfangreiche FPGAs in ihrer Infrastruktur implementiert, um eine schnellere, leistungseffizientere Modellausbildung zu erreichen. Im Jahr 2021 hat Anthropic, ein KI-Sicherheits-Startup, ihre neurale Netzwerk-Trainingsplattform überarbeitet, um FPGAs von Intel zu nutzen und eine massive 400-fache Zunahme der Operationen pro Sekunde im Vergleich zu GPU-Servern erreicht. Dies half ihnen, Modelle viel schneller zu trainieren und gleichzeitig CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Andere Unternehmen in Genomik, autonomen Fahrzeugen, Fintech haben auch Speedups von 10-100x gemeldet, indem Teile ihrer Workloads auf FPGA beschleunigte Server abgeladen werden.

Feld programmierbar Tor Array Marktrückhaltungen

• Dynamische Natur technologischer Veränderungen: Die Dynamik technologischer Veränderungen beschränkt sich auf das Wachstum des Field Programmable Gate Array (FPGA) Marktes. Da die Technologie in der Halbleiterindustrie schnell vorankommt, müssen FPGAs ständig weiterentwickeln und auf neuere Prozessknoten upgraden, um die Nachfrage zu halten. Die Umstellung auf neuere Knoten erfordert jedoch enorme Investitionen von Zeit und Kapital. Für FPGA-Hersteller ist die Entwicklung von Produkten für aufstrebende Technologien wie künstliche Intelligenz und 5G ein komplexer und langwieriger Prozess, der umfangreiche Forschung und Entwicklung beinhaltet. Die hohen Investitionen und Risiken im Vorfeld verschärfen einige Kunden, insbesondere kleinere Spieler, von der vollständigen Einführung von FPGAs. Nach Angaben der International Telecommunication Union stiegen die weltweiten 5G-Abonnementzahlen von rund 16 Millionen im Jahr 2019 auf über 228 Millionen Ende 2020 trotz verzögerter Rollouts aufgrund der Pandemie. Allerdings ist das Tempo der 5G Adoption immer noch unter anfänglichen Projektionen, die Technologieübergänge andeuten, Schwierigkeiten bereiten.
• Gegengewicht: Die kontinuierlichen Fortschritte in der Technologie können dazu beitragen, die Komplexität der Gestaltung von FPGA-Schaltungen zu überwinden. Es werden neue Design-Tools und Methoden entwickelt, die den Designprozess vereinfachen und benutzerfreundlicher gestalten können. Die zunehmende Übernahme von KI- und maschinellem Lernen in verschiedenen Branchen kann vielfältige Möglichkeiten für den FPGA-Markt bieten. FPGA kann aufgrund ihrer reprogrammierbaren Natur und ihrer hohen Leistung in KI- und maschinellen Lernanwendungen eingesetzt werden.

Neueste Entwicklungen

• In NOV 2021, Xilin genehmigt Alveo U55C, seine effektivste Beschleunigerkarte, zweckgebunden für HPC und große Datenzuweisungen. Die neue Alveo U55C-Karte ist die wichtigste Alveo-Beschleunigerkarte, die die große Computerdichte und HBM-Kapazität in der Alveo-Beschleuniger-Datenbank bietet.
• Im Februar 2022, AMD komplette Akquisition mit Xilinx. Die Amalgamation von AMD und Xilinx stellt eine dominante Kraft in der Hochleistungs- und adaptierbaren Rechenindustrie fest. Diese Gewerkschaft vereint eine harmonische Reihe von Produkten, Kunden und Marktsegmenten, die durch ausgeprägtes geistiges Eigentum und ein außergewöhnliches Expertenteam gestärkt werden. Die Integration von AMD und Xilinx bringt erhebliche Vorteile in Bezug auf Produkte, Technologie, Märkte und finanzielle Stärke. Der Erwerb von Xilinx bringt eine hochkomplementäre Reihe von Produkten, Kunden und Märkten zusammen mit differenzierten IP- und erstklassigen Talenten, um den leistungsfähigen und adaptiven Computing-Führer der Branche zu schaffen. Xilinx bietet branchenführende FPGAs, adaptive SoCs, KI-Inferenzmotoren und Software-Expertise, die AMD ermöglicht, das stärkste Portfolio an High-Performance anzubieten
• In Nov 2021 Lattice Semiconductor Corporation kompletter Erwerb mit Mirametrix, Inc. ein Software-Unternehmen konzentrierte sich auf fortschrittliche künstliche Intelligenz (KI) Lösungen für Computer Vision Anwendungen, in einer all-cash, accretive Transaktion. Mirametrix Software wurde erfolgreich in mehr als 20 Millionen Endbenutzersystemen weltweit eingesetzt. Die Kombination von Mirametrixs Expertise mit Lattices innovativen Hardware- und Software-Lösungsstacks schafft eine end-to-end-KI- und Computer Vision-Lösung, die sich von der Hardware bis zur Anwendungsschicht erstreckt.

Abbildung 2. Global Field Programmable Gate Array Market Share (%), By Architecture, 2023

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Top-Unternehmen in Field Programmable Gate Array Market

• Xilinx Inc. (AMD Corporation)
• Intel Corporation
• Quicklogic Unternehmen
• GOWIN Semiconductor Corporation
• Mikrochip-Technologie integriert
• Lattice Semiconductor Unternehmen
• Efinix Inc
• Achronix Semiconductor Corporation
• S2C
• Sonstige

Definition: Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) sind Halbleiterbauelemente, die um ein Gitter aus konfigurierbaren Logikblöcken (CLBs) aufgebaut sind, die über programmierbare Pfade miteinander verbunden sind. Was FPGAs von Application Specific Integrated Circuits (ASICs) unterscheidet, ist ihre Fähigkeit, auch nach ihrer Herstellung auf bestimmte Anwendungs- oder Funktionsanforderungen umzugestalten. Während einmalige programmierbare (OTP) FPGAs eine Option sind, ist die dominante und vielseitige Sorte SRAM-basiert, sodass sie für verschiedene Designs angepasst und angepasst werden können.

Nur wenige weitere Promising-Berichte in der Informations- und Kommunikationstechnologieindustrie

Terrestrial Trunked Radio Market

LoRa Gateway Market

Synchroner optischer Netzwerkmarkt

Firewall Market der nächsten Generation