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

Global Embedded FPGA Mercado Size and Trends

Estima-se que o mercado global integrado da FPGA seja avaliado em USD 109,82 milhões em 2024 e é esperado alcançar USD 302,96 milhões em 2031, exibindo uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 15,6% de 2024 a 2031.

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Espera-se que o mercado testemunhe um crescimento significativo durante o período de previsão devido ao aumento da demanda por FPGAs embutidas em vários verticais da indústria, juntamente com a crescente adoção de projetos de sistema em chip.

FPGAs incorporados ajudam a integrar a lógica programável em SoCs, juntamente com outros componentes, proporcionando aos desenvolvedores maior flexibilidade para modificar projetos de hardware com base na alteração dos requisitos de aplicação pós-produção. Estes também ajudam a racionalizar os ciclos de desenvolvimento e reduzir o tempo para o mercado, permitindo personalizações no nível de hardware durante o desenvolvimento do produto. Mudanças rápidas de tecnologia e padrões de evolução em todas as indústrias estão impulsionando a necessidade de dispositivos mais adaptáveis e reconfigurados, como FPGAs embarcados. Os setores automotivo, industrial e de comunicações, em particular, devem impulsionar a adoção da FPGA incorporada durante o período de previsão.

Rise of AI and Machine Learning

Com IA cada vez mais complexo e aprendizado de máquina cargas de trabalho, FPGAs embarcadas estão sendo adotadas para lidar eficientemente com essas tarefas na borda. Como mais recursos de IA são integrados diretamente em dispositivos de borda como câmeras, roteadores e equipamentos industriais, há uma necessidade de computação flexível e de alto desempenho perto de onde os dados são gerados e consumidos. Os FPGAs incorporados fornecem um alvo de hardware programável ideal para desenvolver e implantar modelos AI/ML personalizados diretamente no silício de borda. Em comparação com as soluções tradicionais de CPU ou GPU, FPGAs são mais adequadas para acelerar cargas de trabalho envolvendo processamento de imagem e vídeo em tempo real, fusão de sensores, manutenção preditiva e processamento de linguagem natural. Empresas líderes que desenvolvem dispositivos de borda AI estão aproveitando FPGAs incorporados para sua vantagem, permitindo que eles personalizem soluções para aplicações específicas e cargas de trabalho.

Market Concentration and Competitive Landscape

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Juntamente com o aumento da IA, o mercado está vendo uma explosão no número de dispositivos conectados à Internet em vários mercados, incluindo a Internet das Coisas, a infraestrutura de comunicações e a eletrônica do consumidor. Esta proliferação de dispositivos conectados está gerando grandes quantidades de dados que precisam ser processados mais perto de sua fonte para aplicações sensíveis à latência e para evitar gargalos na conectividade da nuvem. Os FPGAs embarcados permitem que os OEMs integrem aceleradores flexíveis e recursos de computação heterogênea diretamente no silício de borda alimentando esses dispositivos conectados. Os FPGAs não só podem lidar com uma variedade de tarefas de processamento envolvendo protocolos de vídeo, visão, dados de sensores e comunicações, como também fornecem aos fabricantes de dispositivos a capacidade de programar facilmente produtos no campo através de atualizações de firmware. À medida que mais e mais ‘coisas’ em várias verticais se tornam conectadas à Internet ao longo da próxima década, FPGAs embarcados continuarão ganhando destaque para alimentar as camadas de borda de arquiteturas distribuídas e atender aos requisitos de baixa potência e alto desempenho de dispositivos conectados de próxima geração.

Em fevereiro de 2022, o governo indiano reconheceu o aumento global das tecnologias Machine to Machine (M2M) e Internet of Things (IoT), reconhecendo seus potenciais benefícios em todas as indústrias. Para reforçar o ecossistema M2M, foram introduzidas várias medidas, incluindo diretrizes para provedores de serviços M2M e provedores de conectividade, novas licenças para operações M2M e uma extensão da disponibilidade de espectro para aplicações M2M/IoT. Essas ações visam facilitar os processos de registro, melhorar a conectividade e promover a inovação em setores como poder, automotivo, saúde, agricultura e desenvolvimento de infraestrutura inteligente.

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Um desafio significativo para o mercado global incorporado FPGA envolve a criação de plataformas que equilibram a flexibilidade, a eficiência de energia e o desempenho, que são cruciais para aplicações embarcadas. Ao contrário do Application-Specific Integrated Circuits (ASICs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) normalmente consomem mais energia, limitando sua adequação para dispositivos alimentados por bateria. Além disso, existem complexidades em fluxos de ferramentas e design que fazem FPGAs menos fáceis de usar para desenvolvedores embarcados em comparação com microcontroladores ou produtos padrão específicos para aplicações (ASSPs). Outro obstáculo é manter uma estrutura de custo semelhante ao ASSPs, proporcionando as vantagens da lógica reprogramada.

Oportunidades de mercado: Pós-fabricação Personalização

À medida que os dispositivos se tornam mais interligados em várias indústrias, a capacidade de adaptar funções lógicas pós-produção oferece um nível de flexibilidade que outras fichas não podem rivalizar. Isso apresenta oportunidades em setores como IoT industrial, automotivo e comunicações, onde personalização, aprimoramentos de recursos ou prototipagem rápida são cruciais.

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Em termos de Tecnologia, os segmentos SRAM contribuem para a maior parte do mercado devido à sua flexibilidade e facilidade de design

Espera-se que o segmento SRAM emerja como o segmento líder no mercado integrado da FPGA com uma quota de mercado estimada de 31.72% em 2024, devido às suas principais vantagens sobre outras tecnologias. Os FPGAs baseados em SRAM oferecem excelente flexibilidade que permite que os designers reconfigurem repetidamente o dispositivo após a fabricação. Isso torna o SRAM FPGAs ideal para aplicações que exigem mudanças de design ou atualizações no campo. Sua reprogramabilidade significa que a funcionalidade FPGA pode ser modificada através de software mesmo após a implantação, abrindo novos casos de uso.

Os designers também preferem FPGAs SRAM para seu processo de design simples e rápido. Com SRAM, o design lógico pode ser mapeado rapidamente, colocado e encaminhado usando ferramentas EDA padrão. Os engenheiros não precisam de equipamentos de programação não voláteis especializados ou experiência conforme necessário para tecnologias como flash ou antifuso. Os tempos de compilação rápidos e a natureza iterativa do fluxo de projeto SRAM ajudam a acelerar os ciclos de desenvolvimento significativamente. Esta facilidade de programação e prototipagem rápida permite aos designers avaliar várias opções de design prontamente e otimizar a solução.

SRAM FPGAs também suporta interfaces de programação avançadas como JTAG que facilitam a programação e depuração convenientes no sistema. Suas contagens de alta densidade e portões se traduzem em recursos mais lógicos e maior desempenho em comparação com outras opções FPGA incorporadas. Os principais fornecedores também focaram sua pesquisa e desenvolvimento no SRAM FPGAs, aprimorando continuamente as ferramentas de produtividade do projeto e o suporte IP para esses dispositivos. Com a crescente complexidade do nível do sistema, a reconfigurabilidade e facilidade de uso oferecidos pela SRAM incorporados FPGAs fizeram deles a escolha superior sobre tecnologias lógicas programáveis alternativas embarcadas.

Em termos de aplicação, o segmento Processamento de Dados contribui para a maior parte do mercado devido à crescente demanda por acelerar cargas de trabalho intensivas em produtividade

Espera-se que o segmento de processamento de dados domine o mercado FPGA incorporado com 34,67% de market share em 2024, devido à necessidade crítica de acelerar cargas de trabalho centradas em dados em domínios como aprendizado de máquina, análise e aplicações de armazenamento. As soluções FPGA integradas oferecem benefícios exclusivos sobre processadores de finalidade geral ou ASICs dedicados para muitas tarefas de processamento de dados. Sua natureza reprogramável permite adaptar o hardware para evoluir com novos algoritmos ou características de carga de trabalho. Esta flexibilidade à prova de futuro projeta e minimiza os riscos em comparação com soluções de silício personalizadas.

Os FPGAs são altamente eficientes na implementação de pipelines de processamento paralelos necessários para a álgebra linear intensiva em largura de banda, operações de filtragem e consulta de banco de dados. Com seu apoio inato para o paralelismo maciço, FPGAs incorporados podem fornecer ordens de taxa de transferência maior do que CPUs para kernels comuns de processamento de dados. Estes oferecem a personalização de ASICs, juntamente com a adaptabilidade do software, uma combinação atraente para cargas de trabalho que envolvem mudanças frequentes de requisitos e otimizações de tempo de execução.

Regional Insights

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O mercado global de FPGA (Field-Programmable Gate Array) na região Ásia-Pacífico está pronto para um crescimento significativo, com projeções indicando que irá realizar a maior quota de mercado de 43,62% em 2024. Prevê-se manter a maior taxa de crescimento anual composto (CAGR) de 18,22% em 2024. Estes números refletem a demanda de burgeoning da região para soluções FPGA incorporadas em várias indústrias.

O domínio da região Ásia-Pacífico no mercado FPGA incorporado pode ser atribuído a vários fatores-chave. Em primeiro lugar, a região abriga algumas das maiores economias do mundo, incluindo China, Japão e Coreia do Sul, que possuem prósperas indústrias de eletrônicos e semicondutores. A rápida adoção de tecnologias avançadas, como Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (AI) e redes 5G nesses países aumenta a demanda por soluções FPGA incorporadas em aplicações que vão desde eletrônica de consumo até automotivo e telecomunicações.

Além disso, o robusto ecossistema de fabricação da região Ásia-Pacífico e a mão-de-obra qualificada contribuem para o seu domínio no mercado integrado da FPGA. A presença de principais fabricantes de semicondutores, bem como um número crescente de empresas e startups de semicondutores de fábula, oferece amplas oportunidades de colaboração e inovação na tecnologia FPGA.

Além disso, os governos em todo o Pacífico asiático estão promovendo ativamente iniciativas para reforçar suas respectivas indústrias semicondutoras e melhorar as capacidades tecnológicas. As políticas destinadas a incentivar a pesquisa e o desenvolvimento, promover a inovação e apoiar as empresas de semicondutores locais estão ainda a alimentar o crescimento do mercado integrado da FPGA na região.

Market Report Scope

Key Developments

• Em 1 de março de 2024, a Intel lançou a Altera, sua nova empresa independente de campo programável (FPGA). Altera visa aproveitar oportunidades em vários setores, incluindo nuvem, rede, computação de borda, com um potencial de mercado superior a US$ 55 bilhões.
• Em outubro de 2023, Achronix Semiconductor A Corporation, uma empresa conhecida por suas FPGAs de alto desempenho e FPGA incorporado (eFPGA) IP, anunciou uma inovação colaborativa com Myrtle.ai: uma solução acelerada de reconhecimento automático de fala (ASR) utilizando o Speedster7t FPGA. Esta solução converte de forma eficiente a fala em texto em mais de 1.000 fluxos simultâneos em tempo real com maior precisão e tempos de resposta rápidos, com uma melhoria de desempenho de 20 vezes em comparação com alternativas.
• Em setembro de 2023, Lattice Semiconductor lançou a família Lattice CrossLinkU-NX FPGA, pioneira na integração da funcionalidade do dispositivo USB em suas FPGAs. Estes FPGAs aceleram projetos de sistema equipados com USB e simplificam o gerenciamento térmico através de uma combinação de controlador USB integrado e camada física (PHY), juntamente com o modo de espera de baixa potência e um conjunto de designs de referência. Visando diversos setores como os mercados de computação, industrial, automotivo e consumidor, esses FPGAs atendem à crescente demanda por soluções simplificadas de design baseadas em USB.
• Em setembro de 2021, o QuickLogic Corp. lançou Australis, um gerador de propriedade intelectual (IP) programável de campo incorporado. Esta ferramenta de software, construída sobre o gerador IP OpenFPGA, capacita os desenvolvedores ASIC e system-on-chip com um meio automatizado para definir e implementar o IP eFPGA personalizado para seus projetos, facilitando o design IP mais rápido e econômico.

*Definição: O mercado FPGA incorporado envolve a integração da tecnologia de matriz de portão programável de campo (FPGA) em circuitos integrados específicos de aplicações (ASICs) ou projetos de sistema em chip (SoC). FPGAs incorporados permitem que os designers personalizem a função lógica após a fabricação que oferece flexibilidade para atualizar ou modificar a funcionalidade de projeto no campo. O mercado FPGA incorporado fornece hardware reconfigurado em dispositivos embarcados para aplicações em setores como IoT industrial, automotivo, comunicações, consumidor, aeroespacial e defesa.

Market Segmentation

• Tecnologia (Insights, USD Mn, 2019 - 2031)
  • EEPROM
  • Antifuso
  • SRAM
  • Flash
  • Outros
• (Insights da aplicação, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Processamento de Dados
  • Electrónica de consumo
  • Indústria
  • Militar e Aeroespacial
  • Automóvel
  • Telecomunicações
  • Outros
• Desenvolvimento Web ($15-25 USD / hora)
  • América do Norte
    • EUA.
    • Canadá
  • América Latina
    • Brasil
    • Argentina
    • México
    • Resto da América Latina
  • Europa
    • Alemanha
    • U.K.
    • Espanha
    • França
    • Itália
    • Rússia
    • Resto da Europa
  • Ásia Pacífico
    • China
    • Índia
    • Japão
    • Austrália
    • Coreia do Sul
    • ASEAN
    • Resto da Ásia Pacífico
  • Oriente Médio e África
    • GCC Países
    • África do Sul
    • Resto do Oriente Médio e África
• Insights dos principais jogadores
  • Achronix
  • Analog Devices Inc.
  • Broadcom Limited
  • Semicondutor de cipreste
  • Efinix
  • Flexibilidade
  • Intel Corporation
  • Semicondutor de Lattice
  • MicrochipTechnology
  • Microsemi
  • NanoXplore
  • NXP Semicondutores N.V.
  • Tecnologias de Qualidade Incorporação
  • Quick Logic Corporation
  • Renesas Electronics Corporation
  • Xilinx Inc.