FPGA GLOBAL INTéGRé MARCHé SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

FPGA global intégré Marché Size and Trends

Le marché mondial des FPGA embarqués est estimé à 109,82 millions de dollars en 2024 et devrait atteindre 302,96 millions de dollars en 2031, présentant un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 15,6 % de 2024 à 2031.

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On s'attend à ce que le marché enregistre une croissance importante au cours de la période de prévision en raison de l'augmentation de la demande de FPGA intégrés dans diverses verticales de l'industrie et de l'adoption croissante de conceptions de systèmes sur puces.

Les FPGA intégrés aident à intégrer la logique programmable dans les SoC ainsi que d'autres composants, offrant ainsi aux développeurs une flexibilité accrue pour modifier les conceptions matérielles en fonction de l'évolution des exigences d'application après la production. Ils permettent également de rationaliser les cycles de développement et de réduire le délai de mise en marché en permettant des personnalisations au niveau du matériel pendant le développement du produit. Les changements rapides de technologie et l'évolution des normes dans toutes les industries rendent nécessaire des dispositifs plus adaptables et reconfigurables tels que les FPGA embarqués. Les secteurs de l'automobile, de l'industrie et des communications, en particulier, devraient stimuler l'adoption de la FPGA intégrée au cours de la période de prévision.

Augmentation de l'IA et de l'apprentissage automatique

Avec l'IA de plus en plus complexe et apprentissage automatique des charges de travail, des FPGA intégrés sont adoptés pour gérer efficacement ces tâches à la limite. Comme plus de capacités d'IA sont intégrées directement dans des appareils de bord comme les caméras, les routeurs et les équipements industriels, il est nécessaire de disposer d'un calcul flexible et performant à proximité de l'endroit où les données sont produites et consommées. Les FPGA embarqués fournissent une cible matérielle programmable idéale pour développer et déployer des modèles AI/ML personnalisés directement sur le silicium de bord. Par rapport aux solutions CPU ou GPU traditionnelles, les FPGA sont mieux adaptés pour accélérer les charges de travail impliquant le traitement d'images et de vidéos en temps réel, la fusion de capteurs, la maintenance prédictive, et traitement des langues naturelles. Les principales entreprises qui développent des dispositifs de bord AI tirent parti des FPGA embarqués à leur avantage, leur permettant de personnaliser des solutions pour des applications et des charges de travail spécifiques.

Market Concentration and Competitive Landscape

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Parallèlement à la montée de l'IA, le marché connaît une explosion du nombre d'appareils connectés à Internet sur de nombreux marchés, notamment l'automobile, l'Internet des objets, l'infrastructure de communication et l'électronique grand public. Cette prolifération d'appareils connectés génère de grandes quantités de données qui doivent être traitées plus près de sa source pour des applications sensibles à la latence et pour éviter les goulets d'étranglement dans la connectivité cloud. Les FPGA embarqués permettent aux OEM d'intégrer directement des accélérateurs flexibles et des ressources informatiques hétérogènes dans le secteur du silicium alimentant ces appareils connectés. Non seulement les FPGA peuvent gérer une variété de tâches de traitement impliquant la vidéo, la vision, les données de capteur et les protocoles de communication, mais ils fournissent également aux fabricants d'appareils une programmabilité pour mettre à niveau facilement les produits sur le terrain via des mises à jour de firmware. Alors que de plus en plus de «choses» à travers diverses verticales deviennent connectées à Internet au cours de la prochaine décennie, les FPGA embarqués continueront de gagner en importance pour alimenter les couches de bord des architectures distribuées et répondre aux exigences de faible puissance et de haute performance des appareils connectés de prochaine génération.

Par exemple, en février 2022, le gouvernement indien a reconnu l'essor mondial des technologies Machine to Machine (M2M) et Internet des objets (IoT), reconnaissant leurs avantages potentiels dans toutes les industries. Pour renforcer l'écosystème M2M, plusieurs mesures ont été adoptées, notamment des lignes directrices à l'intention des fournisseurs de services et des fournisseurs de connectivité M2M, de nouvelles licences pour les opérations M2M et une extension de la disponibilité du spectre pour les applications M2M/IoT. Ces actions visent à faciliter les processus d'enregistrement, à améliorer la connectivité et à favoriser l'innovation dans des secteurs tels que l'électricité, l'automobile, les soins de santé, l'agriculture et le développement d'infrastructures intelligentes.

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Un défi important pour le marché mondial des FPGA embarqués consiste à créer des plateformes qui équilibrent la flexibilité, l'efficacité énergétique et les performances, qui sont essentielles pour les applications embarquées. Contrairement aux circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC), les grilles de porte programmables en champ (FPGA) consomment généralement plus de puissance, ce qui limite leur aptitude aux appareils alimentés par batterie. De plus, les flux d'outils et la conception sont complexes, ce qui rend les FPGA moins faciles à utiliser pour les développeurs intégrés par rapport aux microcontrôleurs ou aux produits standard spécifiques à l'application. Un autre obstacle est le maintien d'une structure de coûts semblable à celle des ASSP tout en offrant les avantages d'une logique reprogrammable.

Possibilités de marché : Après fabrication Personnalisation

À mesure que les appareils deviennent plus interconnectés dans diverses industries, la capacité d'adapter les fonctions logiques postproduction offre un niveau de flexibilité que les autres puces ne peuvent rivaliser. Cela offre des possibilités dans des secteurs tels que l'IoT industrielle, l'automobile et les communications, où la personnalisation, les améliorations de fonctionnalités ou le prototypage rapide sont essentiels.

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En termes de technologie, les segments SRAM représentent la part la plus élevée du marché en raison de sa flexibilité et de sa facilité de conception.

On s'attend à ce que le segment SRAM devienne le premier segment du marché des FPGA intégrés, avec une part de marché estimée à 31,72 % en 2024, en raison de ses principaux avantages par rapport aux autres technologies. Les FPGA basés sur SRAM offrent une excellente flexibilité qui permet aux concepteurs de reconfigurer l'appareil à plusieurs reprises après la fabrication. Cela rend les SRAM FPGA idéals pour les applications nécessitant des modifications de conception ou des mises à niveau sur le terrain. Leur reprogrammabilité signifie que la fonctionnalité FPGA peut être modifiée via un logiciel même après déploiement, ouvrant de nouveaux cas d'utilisation.

Les concepteurs préfèrent aussi les SRAM FPGA pour leur processus de conception simple et rapide. Avec SRAM, la conception logique peut être rapidement cartographiée, placée et routée à l'aide d'outils EDA standard. Les ingénieurs n'ont pas besoin d'équipement spécialisé de programmation non volatile ou d'expertise, selon les besoins, pour des technologies comme le flash ou l'antifuse. Le temps de compilation rapide et la nature itérative du flux de conception SRAM permettent d'accélérer significativement les cycles de développement. Cette facilité de programmation et de prototypage rapide permet aux concepteurs d'évaluer facilement plusieurs options de conception et d'optimiser la solution.

SRAM FPGA prend également en charge des interfaces de programmation avancées comme JTAG qui facilitent la programmation et le débogage dans le système. Leur densité élevée et leur nombre de portes se traduisent par des ressources plus logiques et des performances plus élevées que d'autres options FPGA intégrées. Les principaux fournisseurs ont également concentré leur recherche et leur développement sur les FPGA SRAM, améliorant continuellement les outils de productivité de conception et le soutien IP pour ces appareils. Avec la complexité croissante du système, la reconfiguration et la facilité d'utilisation offertes par les FPGA embarqués SRAM en ont fait le meilleur choix par rapport aux autres technologies logiques programmables intégrées.

En termes d'application, le segment du traitement des données représente la part la plus élevée du marché en raison de la demande croissante d'accélération de la charge de travail à forte intensité de débit.

Le segment du traitement des données devrait dominer le marché intégré des FPGA avec 34,67 % de part de marché en 2024, en raison de la nécessité d'accélérer les charges de travail centrées sur les données dans des domaines comme l'apprentissage automatique, l'analyse et les applications de stockage. Les solutions FPGA intégrées offrent des avantages uniques par rapport aux processeurs à usage général ou aux ASIC dédiés à de nombreuses tâches de traitement de données. Leur nature reprogrammable permet d'adapter le matériel pour évoluer avec de nouveaux algorithmes ou des caractéristiques de charge de travail. Cette flexibilité permet de concevoir et de minimiser les risques par rapport aux solutions de silicium sur mesure.

Les FPGA sont très efficaces pour mettre en place des pipelines de traitement parallèles nécessaires à l'algèbre linéaire à forte intensité de bande passante, aux opérations de filtrage et aux requêtes de bases de données. Avec leur support inné pour le parallélisme massif, les FPGA embarqués peuvent livrer des ordres de débit de magnitude plus élevés que les processeurs pour les noyaux de traitement de données communs. Ceux-ci offrent la personnalisation des ASIC ainsi que l'adaptabilité des logiciels, une combinaison attrayante pour les charges de travail qui impliquent des changements d'exigence fréquents et des optimisations d'exécution.

Regional Insights

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Le marché mondial intégré de FPGA (Field-Programmable Gate Array) dans la région de l'Asie-Pacifique devrait connaître une croissance importante, avec des projections indiquant qu'il détient la plus grande part de marché de 43,62 % en 2024. Il devrait maintenir le taux de croissance annuel composé le plus élevé (TCAC) de 18,22 % en 2024. Ces chiffres reflètent la demande croissante de solutions FPGA intégrées dans diverses industries de la région.

La domination de la région de l'Asie-Pacifique sur le marché intégré des FPGA peut être attribuée à plusieurs facteurs clés. Premièrement, la région abrite certaines des plus grandes économies du monde, dont la Chine, le Japon et la Corée du Sud, qui possèdent des industries de l'électronique et des semi-conducteurs prospères. L'adoption rapide de technologies de pointe telles que l'Internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (AI) et les réseaux 5G dans ces pays stimule la demande de solutions FPGA intégrées dans des applications allant de l'électronique grand public à l'automobile et aux télécommunications.

En outre, l'écosystème manufacturier robuste de la région de l'Asie-Pacifique et la main-d'oeuvre qualifiée contribuent à sa domination sur le marché intégré des FPGA. La présence de fabricants de semi-conducteurs de premier plan, ainsi que d'un nombre croissant d'entreprises et de startups de semi-conducteurs de fables, offre de nombreuses possibilités de collaboration et d'innovation dans la technologie FPGA.

En outre, les gouvernements de toute l'Asie-Pacifique encouragent activement les initiatives visant à renforcer leurs industries respectives de semi-conducteurs et à renforcer leurs capacités technologiques. Les politiques visant à encourager la recherche et le développement, à favoriser l'innovation et à soutenir les entreprises locales de semi-conducteurs alimentent davantage la croissance du marché intégré des FPGA dans la région.

Market Report Scope

Key Developments

• Le 1er mars 2024, Intel a lancé Altera, sa nouvelle société indépendante de gate array programmable sur le terrain (FPGA). Altera vise à saisir des opportunités dans divers secteurs, dont le cloud, le réseau, l'informatique de pointe, avec un potentiel de marché supérieur à 55 milliards de dollars américains.
• En octobre 2023, Achronix Semiconductor Corporation, une société connue pour ses FPGA haute performance et son IP intégré FPGA (eFPGA), a annoncé une innovation collaborative avec Myrtle.ai : une solution de reconnaissance automatique accélérée de la parole (ASR) utilisant le Speedster7t FPGA. Cette solution convertit efficacement la parole en texte dans plus de 1 000 flux simultanés en temps réel avec une précision accrue et des temps de réponse rapides, avec jusqu'à 20 fois d'amélioration des performances par rapport aux alternatives.
• En septembre 2023, Lattice Semiconductor a lancé la famille Lattice CrossLinkU-NX FPGA, pionnier de l'intégration de la fonctionnalité du périphérique USB dans leurs FPGA. Ces FPGA accélèrent les conceptions de systèmes équipés d'un système USB et simplifient la gestion thermique grâce à la combinaison d'un contrôleur USB intégré et d'une couche physique (PHY), ainsi qu'un mode de veille à faible puissance et une série de conceptions de référence. Ciblant divers secteurs tels que les marchés de l'informatique, de l'industrie, de l'automobile et des consommateurs, ces FPGA répondent à la demande croissante de solutions de conception simplifiées basées sur USB.
• En septembre 2021, QuickLogic Corp. a lancé Australis, un générateur de propriété intellectuelle (IP) programmable en champ intégré (eFPGA). Cet outil logiciel, basé sur le générateur IP OpenFPGA, permet aux développeurs ASIC et de systèmes sur puce de définir et de mettre en œuvre une IP eFPGA personnalisée pour leurs projets, facilitant ainsi une conception IP plus rapide et plus rentable.

*Définition : Le marché FPGA intégré comprend l'intégration de la technologie des réseaux de portes programmables sur le terrain (FPGA) dans les circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC) ou les conceptions système sur puce (SoC). Les FPGA embarqués permettent aux concepteurs de personnaliser la fonction logique après fabrication qui offre une flexibilité pour mettre à jour ou modifier la fonctionnalité de conception dans le domaine. Le marché FPGA embarqué fournit du matériel reconfigurable sur des appareils embarqués pour des applications dans des secteurs tels que l'IoT industriel, l'automobile, les communications, le consommateur, l'aérospatiale et la défense.

Market Segmentation

• Perspectives technologiques (Revenu, USD Mn, 2019 - 2031)
  • EEPROM
  • Antifuse
  • SRAM
  • Flash
  • Autres
• Présentation des demandes (Revenu, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Traitement des données
  • Électronique des consommateurs
  • Industrielle
  • Militaire et aérospatiale
  • Automobile
  • Télécommunications
  • Autres
• Perspectives régionales (Revenu, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Amérique du Nord
    • États-Unis
    • Canada
  • Amérique latine
    • Brésil
    • Argentine
    • Mexique
    • Reste de l'Amérique latine
  • Europe
    • Allemagne
    • Royaume-Uni
    • Espagne
    • France
    • Italie
    • Russie
    • Reste de l'Europe
  • Asie-Pacifique
    • Chine
    • Inde
    • Japon
    • Australie
    • Corée du Sud
    • ASEAN
    • Reste de l ' Asie et du Pacifique
  • Moyen-Orient et Afrique
    • GCC Pays
    • Afrique du Sud
    • Reste du Moyen-Orient & Afrique
• Points de vue des principaux acteurs
  • Achronix
  • Appareils analogiques Inc.
  • Broadcom Limited
  • Cyprès Semiconductor
  • Efinix
  • FlexLogix
  • Société Intel
  • Lattice Semiconductor
  • MicrochipTechnologie
  • Microsemi
  • NanoXplore
  • NXP Semiconductors N.V.
  • Technologies Qualcomm Incorporation
  • Société logique rapide
  • Renesas Electronics Corporation
  • Xilinx Inc.