MARCHé DES AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE CMOS ANALYSE

Le marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS a été évalué à US$ 4,55 milliards en 2022 et devrait présenter un TCAC de 8,1 % au cours de la période de prévision.

Un amplificateur de puissance CMOS est un dispositif électronique conçu pour augmenter la puissance du signal d'entrée. La force du signal d'entrée est augmentée à un niveau qui peut entraîner des charges à partir de dispositifs de sortie tels que générateurs de radiofréquences, haut-parleurs, écouteurs, etc. Les amplificateurs de puissance sont fabriqués à l'aide de différentes technologies de semi-conducteurs, comme le nitrure de gallium (GaN), le semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire (CMOS) ou l'arséniure de gallium (GaAs). La technologie CMOS permet de combiner facilement les émetteurs-récepteurs et les amplificateurs de puissance en une seule puce. Il offre une faible consommation d'énergie, un faible coût et un rendement élevé parmi d'autres amplificateurs de puissance. De plus, l'amplificateur CMOS trouve des applications pour GSM/EDGE, LTE, CDMA 2000 et d'autres normes de communication sans fil. Ils sont également utilisés dans les téléphones, tablettes et smartphones.

Marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS: Perspectives régionales

Amérique du Nord : Les États-Unis et le Canada sont les principaux acteurs de l'industrie mondiale des semi-conducteurs, y compris les amplificateurs de puissance CMOS. La forte capacité de recherche-développement (R-D) de la région, les investissements importants dans les technologies de pointe et la présence de grandes entreprises de semi-conducteurs contribuent à la croissance du marché. La vigueur du marché de la région est attribuée à ses solides capacités de recherche-développement, à des investissements substantiels dans des technologies de pointe et à la présence importante de grandes entreprises de semi-conducteurs. Ces facteurs contribuent collectivement à la croissance et à l'avancement continus du marché de l'amplificateur de puissance CMOS en Amérique du Nord.

L'Europe, en particulier dans des pays comme l'Allemagne et le Royaume-Uni, a une influence significative sur l'industrie des semi-conducteurs, y compris sur le marché de l'amplificateur d'alimentation CMOS. Réputés pour leur participation active à des initiatives de recherche et développement novatrices, les pays européens jouent un rôle important dans la promotion des technologies innovantes et des applications innovantes. Cette contribution importante est à l'origine de l'expansion et de la croissance du marché de l'amplificateur CMOS dans la région et dans le monde.

Asie-Pacifique Cette région est un moteur majeur du marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS. Des pays tels que la Chine, la Corée du Sud, le Japon et Taïwan sont des acteurs majeurs, bénéficiant de leur expertise dans la fabrication et du grand marché des appareils électroménagers. La demande croissante de smartphones et d'autres appareils sans fil dans la région stimule la croissance du marché. La forte croissance du marché dans la région est principalement attribuable à la demande croissante de smartphones et d'autres appareils sans fil. Par conséquent, ces facteurs dynamiques stimulent la croissance du marché de l'amplificateur de puissance CMOS et renforcent la position influente de la région dans l'industrie.

Amérique latine- Des pays comme le Brésil et le Mexique sont des marchés émergents pour les amplificateurs de puissance CMOS. La croissance de la population de la classe moyenne, l'utilisation croissante des smartphones et la croissance des infrastructures de télécommunications créent des possibilités de croissance du marché dans la région.

Moyen-Orient et Afrique- Bien que le marché des amplificateurs de puissance CMOS dans cette région soit relativement petit par rapport aux autres régions, la numérisation, l'urbanisation et l'investissement accru dans l'infrastructure de communication augmenteront la demande d'appareils sans fil, ce qui augmentera la demande d'amplificateurs de puissance.

Figure 1: Part du marché mondial des amplificateurs de puissance CMOS (%), par région, 2023

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Amplifieur de puissance mondial CMOS - Pilotes

Progrès technologiques dans le réseau de communication sans fil

Le secteur des communications sans fil a connu une forte croissance au cours des dernières années en raison de l'introduction de techniques de modulation plus complexes et de largeurs de bande plus grandes pour des taux de données plus élevés. De plus, le nombre d'inscrits a considérablement augmenté. Les principaux acteurs de l'industrie mondiale des communications sans fil se concentrent sur le développement de terminaux sans fil en utilisant un seul puce semi-conducteur. La technologie des semi-conducteurs à oxyde métallique complémentaire (CMOS) gagne en popularité parmi les fabricants d'amplificateurs de puissance (PA) en raison de son rapport coût-efficacité et de sa polyvalence. Ces progrès devraient donc stimuler la croissance du marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS au cours de la période de prévision.

Les principaux défis posés par les nouvelles normes sans fil devraient favoriser la croissance du marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS au cours de la période de prévision

L'introduction des normes de communication sans fil les plus récentes a créé des exigences strictes pour des taux de données plus élevés et s'est appuyée sur des systèmes de modulation à large bande à ordre plus élevé. La technologie moderne de la radiofréquence (RF) devrait être souple en termes d'optimisation de la durée de vie des batteries et d'amélioration des capacités de communication. Ces défis peuvent être surmontés grâce au développement et au déploiement rapides de la technologie CMOS. Par conséquent, ces facteurs devraient stimuler la croissance du marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS.

Marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS : opportunités

Avent de la technologie sans fil 5G

La mise en œuvre 5G La technologie sans fil devrait réduire la latence, améliorer l'expérience des utilisateurs et augmenter les taux de données réalisables. On s'attend à ce que les exigences du RF frontal de l'équipement soient aussi modernisées. On s'attend à ce que le coût et l'efficacité élevés augmentent l'utilisation de la technologie CMOS dans les modules périphériques RF 5G. Plusieurs entreprises et chercheurs de premier plan se concentrent sur l'innovation d'amplificateurs de puissance CMOS avancés pour répondre aux exigences de bande passante élevée de la technologie 5G, qui devrait offrir des possibilités de développement.

Émergence de l'IdO résultant des progrès technologiques dans les appareils connectés

Avec l'avènement de l'Internet des objets (IoT), divers progrès technologiques ont fait de nombreux appareils plus petits et plus connectés. Les appareils actuels permettent aux utilisateurs de transférer et de télécharger des vidéos et des données plus rapidement que les précédents modèles d'appareils mobiles. Cependant, ces appareils nécessitent un amplificateur de puissance qui offre une meilleure couverture et consomme moins d'énergie de la batterie. Cela facilitera la diffusion de la technologie CMOS. On s'attend donc à ce que ces facteurs offrent des possibilités de croissance lucrative au cours de la période de prévision.

CMOS mondial Marché des amplificateurs de puissance : tendances

Une forte adoption de la technologie LTE stimule la demande d'amplificateurs CMOS

Les amplificateurs de puissance CMOS jouent un rôle important dans les appareils compatibles LTE en amplifiant les signaux de radiofréquence avant la transmission. L'adoption de la technologie LTE a en effet contribué à l'augmentation de la demande d'amplificateurs CMOS.

Avantages offerts par la technologie CMOS augmente l'adoption de téléphones intelligents

La technologie CMOS est un moteur clé dans l'adoption généralisée des smartphones. Le CMOS est la technologie de semi-conducteur la plus couramment utilisée pour créer des circuits intégrés, y compris ceux que l'on retrouve dans les composants du smartphone. Les procédés de fabrication CMOS ont été optimisés au fil des ans, ce qui a permis la production de masse de circuits intégrés à un coût raisonnable. Comme le coût de fabrication des composants CMOS diminue, il sera plus facile pour les fabricants de smartphones de fabriquer et de vendre leurs appareils à des prix compétitifs.

CMOS mondial Marché des amplificateurs de puissance - Impact de COVID-19

COVID-19 a perturbé les chaînes d'approvisionnement mondiales avec des verrouillages, des restrictions de voyage et des fermetures d'usines. Cela a entraîné des pénuries de matières premières et de composants et des retards de production, ce qui a eu une incidence sur la disponibilité des amplificateurs CMOS. La COVID-19 a provoqué un changement dans le comportement des consommateurs et les priorités commerciales, entraînant des fluctuations de la demande pour divers appareils et produits électroniques qui utilisent des amplificateurs de puissance CMOS. Alors que la demande de smartphones et d'ordinateurs portables a augmenté en raison du travail à distance et de l'apprentissage en ligne, d'autres secteurs comme l'automobile et les applications industrielles ont connu une baisse de la demande. Les mesures de distanciation sociale et d'autres protocoles de sécurité dans les installations de fabrication ont eu une incidence sur les taux de production. Les entreprises doivent s'adapter au nouvel environnement de travail et adapter leur capacité de production, ce qui peut retarder l'introduction des produits sur le marché.

CMOS mondial Marché de l'amplificateur de puissance: restrictions

Les inconvénients techniques de la conception de l'amplificateur de puissance CMOS

Bien que les amplificateurs de puissance CMOS offrent une communication sans fil à faible coût et très intégrée, ils présentent plusieurs inconvénients qui entravent son adoption. Les principaux défis associés aux amplificateurs de puissance CMOS sont la non-linéarité, la basse tension de panne, l'absence de condensateurs haute tension et l'inexactitude du modèle RF. Les amplificateurs de puissance CMOS sont intrinsèquement non linéaires et peuvent introduire des distorsions. Ce n'est pas un choix idéal pour les techniques modernes de modulation haute PAR (de crête à moyenne). Les amplificateurs CMOS ont des coûts de développement plus élevés et des temps de fabrication plus longs que les autres technologies. Ces facteurs devraient donc freiner la croissance du marché au cours de la période de prévision. Mettre en œuvre des techniques de linéarisation telles que la pré-distorsion, la correction avant ou la rétroaction pour compenser le fonctionnement non linéaire de l'amplificateur de puissance CMOS. Ces méthodes peuvent aider à améliorer la linéarité et à réduire les distorsions. Utilisez un algorithme de traitement du signal numérique pour appliquer la pré-distorsion au signal d'entrée avant l'amplification. Cela peut aider à contrer les caractéristiques non linéaires de CMOS PA et à obtenir une meilleure linéarité.

Questions concernant les fuites actuelles

CMOS offre de grands avantages à l'industrie des télécommunications, mais les fuites actuelles demeurent le plus gros problème. Le courant de fuite peut causer de graves problèmes tout au long du circuit, notamment une consommation excessive d'énergie, des défauts et/ou des courts-circuits. Ces inconvénients majeurs compliquent son adoption, ce qui entrave la croissance du marché dans un avenir proche. Les concepteurs peuvent mettre en œuvre diverses techniques, telles que la réduction de la tension de la source, l'utilisation d'oxydes de grille plus épais et l'optimisation de la géométrie des transistors, afin de minimiser les courants de fuite tout en maintenant des performances acceptables.

Figure 2 : Part du marché mondial des amplificateurs de puissance CMOS (%), par demande, 2023

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CMOS mondial Marché de l'amplificateur de puissance: segmentation

Sur la base de l'application, le marché est segmenté en téléphone intelligent, téléphone fonctionnel, tablette connectée, et autres.

Téléphone intelligent

Le segment des téléphones intelligents occupait une position dominante sur le marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS en 2023. Les smartphones sont devenus une partie intégrante de la vie moderne, avec des milliards d'appareils en usage dans le monde entier. La diffusion et la vulgarisation croissantes des smartphones stimulent la demande de technologies de communication sans fil avancées, ce qui accroît le besoin d'amplificateurs de puissance CMOS efficaces et performants. Les smartphones ajoutent constamment de nouvelles fonctionnalités de connectivité telles que : prise en charge de plusieurs cartes SIM, WLAN, Bluetooth et NFC. Chacune de ces options de connectivité nécessite un amplificateur de puissance pour stimuler le signal et assurer une communication transparente.

Téléphone fonctionnel

Le marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS est moins touché par les téléphones portables que par les smartphones. Certains consommateurs ont continué d'utiliser les téléphones portables, mais sa part de marché et sa demande globale ont considérablement diminué au fil des ans en raison de l'augmentation du nombre de smartphones. Un téléphone fonctionnel est un simple téléphone mobile avec des fonctions limitées par rapport à un smartphone. Ceux-ci ont tendance à se concentrer sur les appels téléphoniques et la messagerie texte de base, et peuvent avoir des extras simples comme une caméra de base et la radio FM. Cependant, il manque des fonctionnalités avancées telles que le support d'application, la navigation sur le Web et les connexions de données à grande vitesse.

Comprimé connecté

Le marché mondial des amplificateurs d'alimentation CMOS pour tablettes connectées se développe grâce à la pénétration et l'intégration des tablettes avec les capacités de connectivité sans fil. La tablette connectée est un appareil avec des capacités cellulaires intégrées qui permet aux utilisateurs d'accéder à Internet et aux services de données sans compter uniquement sur la connexion Wi-Fi. Les tablettes connectées offrent aux utilisateurs la commodité de la connectivité mobile et permettent ainsi de rester connecté à Internet et d'accéder aux services en ligne en déplacement. Cette fonctionnalité est particulièrement attrayante pour les utilisateurs qui ont besoin d'un accès Internet en dehors des zones de couverture Wi-Fi.

D'autres segments du marché mondial de l'amplificateur d'alimentation CMOS se réfèrent généralement à diverses applications au-delà des principaux segments tels que les smartphones, les tablettes, les appareils IoT et l'infrastructure sans fil. D'autres segments incluent diverses applications utilisant des amplificateurs CMOS pour des besoins spécifiques.

CMOS mondial Marché de l'amplificateur de puissance : Développements clés

Le 17 février 2023, La société Murata Manufacturing Co., Ltd., un fabricant mondial leader de composants et de solutions électroniques, a lancé Type2GD, son module LTE-M/NB-IoT de deuxième génération, le produit offre une consommation d'énergie ultra faible et plusieurs protocoles de communication LPWA en un seul système, y compris le support pour la connectivité par satellite non terrestre (NTN). La première solution sur le marché je propose un paquet de puces (SoC). Combinant la technologie avancée LTE Cat M/NB-IoT de Sony avec la technologie d'emballage exclusive de Murata, cette solution présente les dimensions physiques les plus petites, la consommation d'énergie la plus faible et l'ensemble de fonctionnalités les plus avancées disponibles. Il est idéal pour diverses applications IoT telles que les compteurs intelligents, les étiquettes intelligentes, le suivi des actifs, les soins de santé mobiles, les portables et la télématique. Le courant de fonctionnement est significativement réduit par rapport à la génération précédente, avec une réduction de 80 % du mode 3GP eDRX, une réduction de 85 % de la transmission de messages courts et une amélioration globale de la durée de vie de la batterie pour les applications IoT typiques.

Le 22 septembre 2021, Skyworks, une entreprise américaine de semi-conducteurs, a lancé les modèles Automotive Switches and Low-noise Amplificateurs avant-boutique SKYA21038, SKYA21039, SKYA21040 et SKYA21041 pour l'automobile, les compensateurs cellulaires et la télématique cellulaire. Le SKYA21038 est un interrupteur monopolaire à double lancer (SPDT) destiné à la commutation de mode dans les applications WLAN. Grâce à la technologie de commutation avancée, SKYA21038 garantit une faible perte d'insertion et un isolement élevé pour tous les chemins de commutation. La haute linéarité et la faible perte d'insertion fournie par ce commutateur en font un choix idéal pour les applications de transmission/réception de faible puissance.

Le 9 février 2021, Qualcomm Technologies, Inc. est une société multinationale américaine. Il crée des semi-conducteurs, des logiciels et des services liés à la technologie sans fil. Elle possède des brevets essentiels aux normes de communication mobile 5G, 4G, CDMA2000, TD-SCDMA et WCDMA. Aujourd'hui a annoncé la solution Qualcomm RF Front End (RFFE) de nouvelle génération pour les appareils mobiles 5G haute performance. Ces solutions sont conçues pour soutenir l'amélioration des performances et des capacités d'économie d'énergie dans les systèmes modem-RF Qualcomm Snapdragon X65 et X62 5G récemment annoncés - le modem, le récepteur et le récepteur. Émetteurs RF, périphériques RF à intelligence artificielle (AI) et modules d'antenne Wave mm pour permettre aux OEM de concevoir des équipements 5G haut de gamme. Septième génération Qualcomm Wideband Envelope Tracker (Qualcomm® QET7100) - Le premier amplificateur multimode, multi-sorties, multi-puissances au monde, la première solution mondiale de suivi de l'enveloppe large bande qui prend en charge les bandes 5G inférieures 6 GHz et le LTE mondial.

Le 7 mars 2023, Appareils analogiques, Inc. est une entreprise américaine multinationale de semi-conducteurs spécialisée dans la conversion de données, le traitement des signaux et la technologie de gestion de l'énergie (ADI) a récemment introduit le premier d'une nouvelle série d'amplificateurs analogiques iCoupler qui offrent des erreurs de gain et de biais très faibles, ce qui les rend idéales pour une large gamme d'applications de détection de source de tension comme les onduleurs, les convertisseurs DC/DC et les chargeurs embarqués. L'ADuM4195-1 combine la commodité d'une entrée analogique avec un appareil de sortie analogique, avec la puissance de la technologie d'isolation numérique, entièrement certifiée pour des applications d'isolation améliorées telles que les parapluies automobiles, l'automatisation industrielle et la conversion d'énergie.

CMOS mondial Marché de l'amplificateur de puissance : les principales entreprises

Le marché de l'amplificateur de puissance CMOS est très concurrentiel en raison du lancement continu de nouvelles technologies en raison de la R-D continue et des efforts des participants à la chaîne de valeur. De plus, les principaux acteurs adoptent diverses stratégies de croissance des entreprises, afin d'accroître sa présence à l'échelle régionale et mondiale.

Parmi les principaux acteurs du marché mondial de l'amplificateur de puissance CMOS, on compte ACCO Semiconductor Inc., Qualcomm Technologies, Inc., Texas Instruments Inc., Skyworks Solutions, Inc., Qorvo, Inc., Toshiba Corporation, Murata Manufacturing Co. Ltd., Broadcom Ltd. et DSP GROUP.

*Définition : L'amplificateur complémentaire à semi-conducteur à oxyde métallique (CMOS) est un type d'amplificateur électronique qui utilise la technologie CMOS pour augmenter la puissance d'un signal électrique. La technologie CMOS est largement utilisée dans les circuits intégrés (IC) et les dispositifs semi-conducteurs, et les amplificateurs de puissance CMOS ne font pas exception. Le terme «complémentaire» dans CMOS désigne l'utilisation de transistors semi-conducteurs à oxyde métallique de type N et de type P dans la conception des amplificateurs. Ces transistors travaillent de manière complémentaire pour amplifier efficacement le signal. C'est-à-dire