FPGA GLOBAL EMBEDDED MERCATO SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

FPGA Global Embedded Mercato Size and Trends

Il mercato globale di FPGA incorporato è stimato in 109,82 milioni di USD nel 2024 e si prevede di raggiungere 302.96 milioni di USD entro il 2031, presentando un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 15,6% dal 2024 al 2031.

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Il mercato dovrebbe assistere a una crescita significativa durante il periodo di previsione a causa della crescente domanda di FPGA incorporato in vari verticali del settore accoppiato con la crescente adozione di progetti system-on-chip.

I FPGA incorporati aiutano a integrare la logica programmabile in SoCs insieme ad altri componenti, fornendo così agli sviluppatori una maggiore flessibilità per modificare i progetti hardware in base ai requisiti di applicazione in fase di post-produzione. Questi aiutano anche a semplificare i cicli di sviluppo e ridurre il time-to-market consentendo personalizzazioni a livello hardware durante lo sviluppo del prodotto. I rapidi cambiamenti tecnologici e gli standard in evoluzione in tutte le industrie stanno guidando la necessità di dispositivi più adattabili e riconfigurabili come FPGA incorporato. I settori dell'automotive, dell'industria e delle comunicazioni in particolare dovrebbero aumentare l'adozione di Embedded FPGA durante il periodo di previsione.

Rise of AI and Machine Learning

Con AI sempre più complesso e apprendimento automatico i carichi di lavoro, FPGA incorporato sono stati adottati per gestire in modo efficiente questi compiti al bordo. Poiché più funzionalità AI sono integrate direttamente in dispositivi di bordo come telecamere, router e attrezzature industriali, c'è una necessità di elaborazione flessibile e ad alte prestazioni vicino a dove i dati vengono generati e consumati. Le FPGA Embedded forniscono un obiettivo hardware programmabile ideale per lo sviluppo e la distribuzione di modelli AI/ML personalizzati direttamente sul bordo del silicio. Rispetto alle tradizionali soluzioni CPU o GPU, FPGAs è più adatto per accelerare i carichi di lavoro che coinvolgono l'elaborazione di immagini in tempo reale e video, la fusione dei sensori, la manutenzione predittiva e elaborazione del linguaggio naturale. Le aziende leader che sviluppano dispositivi di bordo AI stanno sfruttando FPGA incorporato a loro vantaggio, consentendo loro di personalizzare le soluzioni per applicazioni specifiche e carichi di lavoro.

Market Concentration and Competitive Landscape

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Insieme con l'aumento di AI, il mercato sta vedendo un'esplosione nel numero di dispositivi connessi a Internet su numerosi mercati, tra cui automobilistico, Internet industriale delle cose, infrastrutture di comunicazione e elettronica di consumo. Questa proliferazione di dispositivi connessi sta generando vaste quantità di dati che devono essere elaborati più vicino alla sua fonte per applicazioni sensibili alla latenza e per evitare strozzature nella connettività cloud. I FPGA incorporati consentono agli OEM di integrare acceleratori flessibili e risorse di calcolo eterogenee direttamente nel bordo del silicio alimentando questi dispositivi collegati. Non solo FPGAs può gestire una varietà di attività di elaborazione che coinvolgono i protocolli video, visione, dati dei sensori e comunicazioni, questi forniscono anche ai produttori di dispositivi la programmabilità di aggiornare facilmente i prodotti nel campo tramite gli aggiornamenti del firmware. Come sempre più ‘cose’ su vari verticali diventano collegati a Internet nel prossimo decennio, FPGAs incorporato continuerà a guadagnare prominenza per alimentare gli strati di bordi di architetture distribuite e soddisfare i requisiti di bassa potenza, ad alte prestazioni dei dispositivi collegati di nuova generazione.

Per esempio, nel febbraio 2022, il governo indiano ha riconosciuto l'aumento globale delle tecnologie di Machine to Machine (M2M) e Internet of Things (IoT), riconoscendo i loro potenziali vantaggi in tutte le industrie. Per rafforzare l'ecosistema M2M sono state introdotte diverse misure, tra cui linee guida per i provider di servizi M2M e i fornitori di connettività, nuove licenze per le operazioni M2M e un'estensione della disponibilità di spettro per le applicazioni M2M/IoT. Queste azioni mirano a facilitare i processi di registrazione, migliorare la connettività e promuovere l'innovazione in settori come il potere, l'automotive, la sanità, l'agricoltura e lo sviluppo di infrastrutture intelligenti.

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Una sfida significativa per il mercato globale di FPGA incorporato comporta la creazione di piattaforme che bilanciano flessibilità, efficienza energetica e prestazioni, che sono cruciali per applicazioni integrate. A differenza di Application-Specific Integrated Circuits (ASICs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) tipicamente consumano più potenza, limitando la loro idoneità per i dispositivi alimentati a batteria. Inoltre, ci sono complessità nei flussi di utensili e nel design che rendono FPGAs meno user-friendly per sviluppatori incorporati rispetto ai microcontroller o ai prodotti standard Application-Specific (ASSPs). Un altro ostacolo è mantenere una struttura di costo simile a ASSPs, fornendo i vantaggi della logica riprogrammabile.

Opportunità di mercato: Post-Manufacturing Personalizzazione

Poiché i dispositivi diventano più interconnessi in varie industrie, la capacità di personalizzare le funzioni logiche post-produzione offre un livello di flessibilità che altri chip non possono rivali. Questo presenta opportunità in settori come l'IoT industriale, l'automotive e le comunicazioni, dove la personalizzazione, i miglioramenti delle caratteristiche, o la prototipazione rapida sono cruciali.

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In termini di tecnologia, i segmenti SRAM contribuiscono alla massima quota del mercato grazie alla sua flessibilità e facilità di progettazione

Il segmento SRAM dovrebbe emergere come segmento leader nel mercato FPGA integrato con quota di mercato stimata del 31,72% nel 2024, grazie ai suoi principali vantaggi rispetto alle altre tecnologie. Le FPGAs basate su SRAM offrono un'eccellente flessibilità che consente ai progettisti di riconfigurare ripetutamente il dispositivo dopo la produzione. Questo rende SRAM FPGAs ideale per applicazioni che richiedono modifiche di progettazione o aggiornamenti nel campo. La loro riprogrammabilità significa che la funzionalità FPGA può essere modificata tramite software anche dopo l'implementazione, aprendo nuovi casi di utilizzo.

I progettisti preferiscono anche SRAM FPGAs per il loro processo di progettazione semplice e veloce. Con SRAM, il design della logica può essere rapidamente mappato, posizionato e percorso utilizzando strumenti standard EDA. Gli ingegneri non hanno bisogno di attrezzature di programmazione non volatile specializzate o di esperienza come richiesto per tecnologie come flash o antifuse. I tempi di compilazione rapidi e la natura iterativa del flusso di progettazione SRAM aiutano a velocizzare notevolmente i cicli di sviluppo. Questa facilità di programmabilità e prototipazione rapida consente ai progettisti di valutare più opzioni di progettazione facilmente e ottimizzare la soluzione.

SRAM FPGA supporta inoltre interfacce di programmazione avanzate come JTAG che facilitano la programmazione e il debug del sistema. La loro alta densità e conta cancello si traducono in più risorse logiche e prestazioni superiori rispetto ad altre opzioni FPGA incorporate. I principali fornitori hanno anche focalizzato la loro ricerca e sviluppo su SRAM FPGAs, migliorando continuamente gli strumenti di produttività di progettazione e il supporto IP per questi dispositivi. Con l'aumento della complessità del livello di sistema, la riconfigurabilità e la facilità d'uso offerti da SRAM embedded FPGAs li hanno resi la scelta migliore rispetto alle tecnologie logiche programmabili alternative embedded.

In termini di Applicazione, il segmento del trattamento dei dati contribuisce alla quota più alta del mercato a causa della crescente domanda di accelerazione dei carichi di lavoro ad alta intensità di produttività

Il segmento del trattamento dei dati dovrebbe dominare il mercato FPGA incorporato con la quota di mercato del 34,67% nel 2024, a causa della necessità critica di accelerare i carichi di lavoro incentrati sui dati in domini come applicazioni di machine learning, analytics e storage. Le soluzioni Embedded FPGA offrono vantaggi unici su processori di scopo generale o ASIC dedicati per molte attività di elaborazione dati. La loro natura riprogrammabile permette di adattare l'hardware per evolversi con nuovi algoritmi o caratteristiche di carico di lavoro. Questa flessibilità progetta e minimizza i rischi rispetto alle soluzioni personalizzate in silicio.

Le FPGA sono altamente efficienti nell'implementazione di condotte di elaborazione parallele necessarie per l'algebra lineare a larghezza di banda, le operazioni di filtraggio e la querying del database. Con il loro supporto innato per il parallelismo massiccio, FPGAs incorporato può fornire ordini di grandezza maggiore di CPU per kernel di elaborazione dati comuni. Questi offrono la personalizzazione di ASICs insieme all'adattabilità del software, una combinazione accattivante per i carichi di lavoro che comportano frequenti modifiche dei requisiti e ottimizzazioni runtime.

Regional Insights

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Il mercato globale FPGA incorporato (Field-Programmable Gate Array) nella regione del Pacifico Asiatico è pronto per una crescita significativa, con proiezioni che indicano che terrà la quota di mercato più grande del 43,62% nel 2024. Si prevede di mantenere il più alto tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 18,22% nel 2024. Queste cifre riflettono la crescente domanda della regione di soluzioni FPGA integrate in vari settori.

Il dominio della regione Asia Pacific nel mercato FPGA incorporato può essere attribuito a diversi fattori chiave. In primo luogo, la regione ospita alcune delle più grandi economie del mondo, tra cui Cina, Giappone e Corea del Sud, che vantano fiorenti industrie di elettronica e semiconduttori. La rapida adozione di tecnologie avanzate come Internet of Things (IoT), intelligenza artificiale (AI), e reti 5G in questi paesi aumenta la domanda di soluzioni FPGA integrate in applicazioni che vanno dall'elettronica di consumo all'automotive e alle telecomunicazioni.

Inoltre, il robusto ecosistema manifatturiero della regione Asia-Pacifico e la forza lavoro qualificata contribuiscono al suo dominio nel mercato FPGA incorporato. La presenza di produttori leader di semiconduttori, oltre a un numero crescente di aziende e startup semiconduttori senza fabless, offre ampie opportunità di collaborazione e innovazione nella tecnologia FPGA.

Inoltre, i governi dell'Asia Pacifico stanno attivamente promuovendo iniziative per rafforzare le rispettive industrie semiconduttori e migliorare le capacità tecnologiche. Le politiche volte a incentivare la ricerca e lo sviluppo, a promuovere l'innovazione e a sostenere le aziende semiconduttori locali stanno ulteriormente alimentando la crescita del mercato FPGA integrato nella regione.

Market Report Scope

Key Developments

• Il 1o marzo 2024 Intel lanciò Altera, la sua nuova società indipendente di gate programmabile sul campo (FPGA). Altera mira a cogliere opportunità in vari settori tra cui cloud, rete, edge computing, con un potenziale di mercato superiore a 55 miliardi di dollari.
• Nell'ottobre 2023, Achronix Semiconductor Corporation, una società nota per le sue FPGA ad alte prestazioni e FPGA incorporato (eFPGA) IP, ha annunciato un'innovazione collaborativa con Myrtle.ai: una soluzione di riconoscimento vocale automatico accelerata (ASR) che utilizza la Speedster7t FPGA. Questa soluzione converte in modo efficiente il discorso al testo in oltre 1.000 flussi in tempo reale concomitanti con maggiore precisione e tempi di risposta rapidi, con un miglioramento delle prestazioni fino a 20 volte rispetto alle alternative.
• Nel settembre 2023, Lattice Semiconductor ha lanciato la famiglia Lattice CrossLinkU-NX FPGA, pionieristica dell'integrazione della funzionalità del dispositivo USB nelle loro FPGA. Questi sistemi espedite FPGAs sono dotati di sistemi USB e semplificano la gestione termica attraverso una combinazione di controller USB incorporato e strato fisico (PHY), con modalità standby a bassa potenza e una suite di design di riferimento. Destinandosi a settori diversi come Computing, Industrial, Automotive e Consumer Market, questi FPGAs si rivolgono alla crescente domanda di soluzioni di progettazione basate su USB.
• Nel settembre 2021, QuickLogic Corp. lanciò Australis, un generatore di proprietà intellettuale embedded (eFPGA). Questo strumento software, costruito sul generatore IP OpenFPGA, consente agli sviluppatori ASIC e system-on-chip di definire e implementare un IP eFPGA personalizzato per i loro progetti, facilitando il design IP più rapido e conveniente.

*Definizione: Il mercato Embedded FPGA prevede l'integrazione della tecnologia di gate array programmabile sul campo (FPGA) in circuiti integrati specifici per applicazioni (ASIC) o sistemi su chip (SoC). I FPGA incorporati consentono ai progettisti di personalizzare la funzione logica dopo la produzione che offre flessibilità per aggiornare o modificare la funzionalità di progettazione in campo. Il mercato FPGA incorporato fornisce hardware riconfigurabile su dispositivi incorporati per applicazioni in settori come IoT industriale, automobilistico, comunicazioni, consumatore, aerospaziale e difesa.

Market Segmentation

• Technology Insights (Revenue, USD Mn, 2019 - 2031)
  • EEPROM
  • Antifurto
  • SRAM
  • Flash
  • Altri
• Insights (Revenue, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Trattamento dei dati
  • Elettronica di consumo
  • Industriale
  • Militare & Aerospaziale
  • Automotive
  • Telecomunicazioni
  • Altri
• Regional Insights (Revenue, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Nord America
    • USA.
    • Canada
  • America Latina
    • Brasile
    • Argentina
    • Messico
    • Resto dell'America Latina
  • Europa
    • Germania
    • U.K.
    • Spagna
    • Francia
    • Italia
    • Russia
    • Resto dell'Europa
  • Asia Pacifico
    • Cina
    • India
    • Giappone
    • Australia
    • Corea del Sud
    • ASEAN
    • Resto dell'Asia Pacifico
  • Medio Oriente e Africa
    • GCC Paesi
    • Sudafrica
    • Resto del Medio Oriente & Africa
• I giocatori chiave
  • Achronix
  • Analog Devices Inc.
  • Broadcom Limited
  • Semiconduttore Cypress
  • Efinix
  • FlexLogix
  • Intel Corporation
  • Semiconduttore del reticolo
  • MicrochipTechnology
  • Microsemi
  • NanoXplore
  • Semiconduttori NXP N.V.
  • Tecnologie di base Incorporazione
  • Quick Logic Corporation
  • Renesas Electronics Corporation
  • Xilinx Inc.