MERCADO DE SILíCIO PROGRAMáVEL ANÁLISE

Estima-se que o mercado global de silício programável seja valorizado US$ 91,4 milhões em 2023 e é esperado alcançar US$ 223,9 milhões em 2030, crescer em um taxa de crescimento anual composto (CAGR) de 13,6% de 2023 a 2030.

O mercado de silício programável tem experimentado crescimento significativo e transformação nos últimos anos. Com a crescente demanda por personalização, flexibilidade e desempenho em sistemas eletrônicos, dispositivos de silício programáveis, como Arrays de porta programáveis de campo (FPGAs) e dispositivos lógicos programáveis (PLD) tornaram-se componentes essenciais em várias indústrias. Estes dispositivos oferecem a capacidade de reprogramar ou reconfigurar a lógica digital após a fabricação, permitindo aos fabricantes adaptar rapidamente seus projetos de hardware a requisitos específicos de aplicação.

O mercado é impulsionado por aplicações em telecomunicações, automotiva, automação industrial, eletrônica de consumo e centros de dados, onde as soluções de silício programáveis são usadas para infraestrutura de rede, comunicação sem fio, aceleração de algoritmos e processamento em tempo real.

Insights Regionais do Mercado de Silício Programável

• América do Norte: A América do Norte é o maior mercado de silício programável, com uma parcela de mais de 39% em 2023. A América do Norte tem sido tradicionalmente um mercado significativo para silício programável, impulsionado pela presença de grandes empresas de tecnologia, fortes capacidades de pesquisa e desenvolvimento, e um foco na inovação. A região é conhecida por sua infraestrutura avançada de telecomunicações, uso extensivo de silício programável em data centers e adoção de soluções lógicas programáveis em várias indústrias. Os principais intervenientes de mercado e inovadores da indústria são baseados na América do Norte, contribuindo para a proeminência da região no mercado.
• Europa: A Europa é o segundo maior mercado de silício programável, com uma quota de mais de 29% em 2023. Silício programável tem experimentado um crescimento substancial na Europa, particularmente em países-chave como Alemanha, França e Reino Unido. Estas nações desempenharam um papel crucial na expansão do mercado. Os fortes setores de automação automotivo e industrial da região contribuíram para a demanda por soluções de silício programáveis. As empresas europeias são conhecidas por seu foco em sustentabilidade, eficiência energética e fabricação inteligente, o que impulsiona ainda a adoção de dispositivos de silício programáveis.
• Ásia Pacífico: Ásia Pacific é o terceiro maior mercado de silício programável, com uma quota de mais de 21% em 2023. A região Ásia-Pacífico surgiu como um mercado de rápido crescimento para silício programável. Países como China, Japão, Coreia do Sul e Taiwan têm uma base de fabricação forte e são jogadores-chave na indústria eletrônica. O rápido crescimento econômico da região, o aumento da demanda de eletrônicos de consumo e o foco na automação industrial alimentaram a adoção de soluções de silício programáveis. O mercado da Ásia-Pacífico é impulsionado por fatores como aumentar a renda disponível, expandir a infraestrutura tecnológica e iniciativas governamentais que apoiam a transformação digital.

Figura 1. Global Programmable Silicon Market Share (%), por Região, 2023

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Ponto de vista do analista:

O mercado de silício programável parece muito promissor nos próximos anos. Os arrays de portões programáveis de campo (FPGAs) devem conduzir a adoção de silício programável devido à sua capacidade de ser reprogramado após a fabricação, o que oferece flexibilidade aos designers. A América do Norte domina o mercado de silício programável atualmente devido à presença de grandes fornecedores FPGA e a crescente aceitação de FPGAs entre indústrias. Espera-se que a Ásia Pacific ofereça as maiores oportunidades de crescimento devido à crescente indústria eletrônica na região.

Drivers para o Mercado de Silício Programáveis:

• Demanda de personalização e flexibilidade: Um dos principais impulsionadores do mercado de silício programável é a crescente demanda por personalização e flexibilidade em sistemas eletrônicos. Dispositivos de silício programáveis, como FPGAs e PLDs, permitem aos fabricantes reprogramar ou reconfigurar seus projetos de hardware após a fabricação. Esta capacidade permite prototipagem rápida, tempo-a-mercado mais rápido, e a capacidade de adaptar soluções para requisitos específicos de aplicação.
• Por exemplo: De acordo com um relatório de 2021 do Ministério da Economia de Taiwan, houve um aumento anual de mais de 15% nas vendas de equipamentos de rede de alto desempenho produzidos pelas empresas taiwanesas, comparando os anos 2020 e 2021.

• crescente necessidade de alta performance Computação: Com o aumento de tecnologias avançadas como inteligência artificial, aprendizado de máquina e análise de dados, há uma crescente necessidade de soluções de computação de alto desempenho. Dispositivos de silício programáveis, particularmente FPGAs, oferecem alta potência de processamento e capacidades de computação paralela, tornando-os adequados para tarefas computacionalmente intensivas. Eles são usados para acelerar algoritmos, implementar funções especializadas e melhorar o desempenho geral do sistema.
• Por exemplo: De acordo com um relatório recente das Nações Unidas, espera-se que, em 2023, mais de 6 bilhões de indivíduos globalmente estarão conectados à internet, graças à rápida implantação global da tecnologia 5G. Este aumento substancial na conectividade de dados está definido para exigir plataformas de hardware mais escaláveis e flexíveis para a análise de dados em tempo real e o suporte de aplicativos em redes com baixa latência.

Mercado de Silício Programável Oportunidades:

• Tecnologias e Aplicações Emergentes: O rápido avanço das tecnologias como inteligência artificial (AI), aprendizado de máquina (ML), Internet das Coisas (IoT), e 5G cria novas oportunidades para silício programável. Essas tecnologias exigem computação de alto desempenho, processamento em tempo real e personalização, tornando as soluções programáveis adequadas para atender a essas demandas. À medida que estas tecnologias continuam a evoluir e encontrar aplicações em várias indústrias, espera-se que a demanda por dispositivos programáveis aumente.
• Por exemplo: Um relatório da Cisco é um jogador líder na indústria de tecnologia de rede e comunicação. prevê que em 2023, mais de 75% do tráfego global de internet será tratado na borda, em estreita proximidade com fontes de dados. Esta mudança para a descentralização está preparada para alimentar uma expansão significativa em aplicações de IA de borda, exigindo hardware especializado e flexível.

• Eletrônica automotiva: A indústria automotiva oferece oportunidades significativas para soluções de silício programáveis. Com a adoção crescente de veículos elétricos, sistemas de condução autônomos, sistemas avançados de assistência ao condutor (ADAS), e infotainment no veículo, há uma crescente necessidade de dispositivos lógicos programáveis que podem lidar com algoritmos complexos, fusão de sensores e processamento em tempo real. Dispositivos de silício programáveis permitem que os fabricantes se adaptem aos requisitos de mudança e implementem funcionalidades personalizadas em eletrônica automotiva.
• Por exemplo: Em 2021, as vendas de veículos elétricos estabelecem registros consecutivos, superando mais de 100% ano após ano, conforme relatado pela Agência Internacional de Energia (IEA, 2022).

Mercado de Silício Programável Evolução:

• Aumento da demanda por Abstração de Alto Nível Ferramentas: À medida que a complexidade dos dispositivos de silício programáveis continua a aumentar, há uma crescente necessidade de ferramentas de abstração de alto nível que simplificam os processos de design e programação. Essas ferramentas fornecem níveis mais elevados de abstração, permitindo que os designers se concentrem na funcionalidade de nível do sistema em vez de detalhes de baixo nível. Ao abstrair as complexidades do design de hardware, essas ferramentas facilitam ciclos de desenvolvimento mais rápidos e permitem que os designers com diferentes níveis de especialização trabalhem com dispositivos de silício programáveis.
• Por exemplo: De acordo com o relatório anual 2022 de Xilinx, o uso de sua Plataforma de Software Unificado de Vitis aumentou significativamente em 45% em comparação com 2021. Este crescimento deve-se ao melhor suporte da plataforma para frameworks de síntese de alto nível de código aberto e linguagens de programação específicas.

• Integração da Inteligência Artificial (AI): A integração de técnicas de inteligência artificial, como aprendizado de máquina e redes neurais, com dispositivos de silício programáveis é uma tendência significativa no mercado. Os FPGAs, em particular, estão sendo usados para acelerar as cargas de trabalho da AI, fornecendo recursos de processamento paralelos e computação de alto desempenho. Dispositivos de silício programáveis oferecem flexibilidade para implementar algoritmos de IA em hardware, permitindo processos de inferência e treinamento mais rápidos e eficientes.
• Por exemplo: De acordo com informações fornecidas pela Organização Mundial da Saúde, espera-se que em 2023, assistentes cirúrgicos robóticos orientados por IA serão empregados em mais de 20 milhões de cirurgias. Com a crescente integração da IA em vários setores, fornecedores de silício programáveis especializados em soluções sob medida para esses domínios específicos estão prontos para ganhar uma vantagem competitiva no mercado.

Restrições programáveis do mercado do silício:

• Curva de complexidade e aprendizagem: Dispositivos de silício programáveis, como FPGAs, exigem conhecimento especializado e experiência para projetar e programar de forma eficaz. A complexidade desses dispositivos e as ferramentas de desenvolvimento associadas podem apresentar uma curva de aprendizagem para os designers que não estão familiarizados com a lógica programável. Isso pode limitar a adoção de soluções de silício programáveis, especialmente em indústrias ou aplicações onde há uma escassez de designers qualificados ou restrições de tempo para aprender novas metodologias de design.
• Contrapeso: A interface de usuário dos dispositivos de silício programáveis e software deve ser projetada de forma simples e intuitiva. Isso tornará mais fácil para os usuários entenderem e navegarem no sistema, reduzindo assim sua complexidade.

• Considerações de custos: Dispositivos de silício programáveis, particularmente FPGAs, podem ser mais caros em comparação com soluções alternativas como ASICs ou microcontroladores. Embora as soluções programáveis ofereçam vantagens de flexibilidade e personalização, os custos iniciais mais elevados podem ser dissuasivos, particularmente em mercados ou aplicações sensíveis aos preços com grandes volumes de produção onde ASICs ou processadores dedicados podem fornecer uma solução mais rentável. Os fabricantes precisam avaliar cuidadosamente a análise custo-benefício e avaliar os requisitos específicos de suas aplicações para justificar o uso de dispositivos de silício programáveis.
• Contrapeso: Em vez de comprar dispositivos de silício programáveis para fora, as empresas podem considerar leasing ou alugá-los. Isso pode ajudar a espalhar o custo por mais tempo e torná-lo mais gerenciável.

Desenvolvimentos recentes

Novo lançamento de produtos

• Em fevereiro de 2023, a Intel Corporation, com sede em Santa Clara, Califórnia, é uma grande empresa de tecnologia multinacional. Eles são conhecidos por fazer chips de computador e são uma das maiores empresas do mundo que faz isso. Eles ajudaram a criar a série x86 de conjuntos de instruções, que são como os blocos de construção para muitos computadores pessoais., anunciou o lançamento de sua nova família FPGA, o Agilex. A família Agilex é projetada para ser mais escalável e eficiente do que FPGAs anteriores, e é direcionada para uma ampla gama de aplicações, incluindo redes, data centers e inteligência artificial.
• Em dezembro de 2022, Achronix Semiconductor Corporation, distinguido como o único fornecedor independente de FPGAs high-end e soluções IP eFPGA na indústria, revelou a liberação de produção de seu AC7t1500 FPGA. Além disso, o AC7t800 FPGA com eficiência energética foi incorporado no Achronix Tool Suite.
• Em dezembro de 2022, Tecnologia de Microchip é uma empresa americana semicondutora que projeta e fabrica uma ampla gama de microcontroladores, anunciou o lançamento de sua nova família PolarFire FPGA. A família PolarFire é projetada para ser mais robusta e confiável do que as FPGAs anteriores, e é direcionada para aplicações que exigem altos níveis de segurança e segurança.

Aquisição e parcerias

• Em 11 de novembro de 2023, Achronix Semiconductor A Corporation está empolgada em apresentar o seu mais recente avanço em parceria com a Myrtle.ai, uma solução de reconhecimento de fala automática acelerada de ponta (ASR) utilizando a avançada Speedster7t FPGA.
• Em setembro de 2022, Achronix Semiconductor A Corporation deu um passo significativo para facilitar o design rápido e eficiente de sistemas de rede e data center de alto desempenho. A empresa anunciou a aquisição de ativos essenciais de propriedade intelectual (IP) da Accolade Technology, juntamente com a incorporação da equipe de tecnologia da Accolade. Este movimento estratégico aproveita a profunda experiência da Accolade em aplicações de rede baseadas em FPGA, capacitando a Achronix para fornecer uma solução abrangente de hardware e software para sua clientela de rede.
• Em janeiro de 2022, a Intel anunciou que iria adquirir a SiFive, um fornecedor líder de plataformas de silício programáveis de código aberto. Este negócio vai dar à Intel um grande apoio no mercado em rápido crescimento para silício programável.
• Em março de 2022, a Microsoft anunciou que iria parceria com a Xilinx para oferecer serviços de computação em nuvem baseados em FPGA. Esta parceria dará à Microsoft uma maneira de oferecer serviços de computação em nuvem mais poderosos e flexíveis, e também ajudará a Xilinx a expandir seu alcance para o mercado de nuvem.

Figura 2. Global Programable Silicon Market Share (%), por Tipo de dispositivo, 2023

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Principais empresas em Mercado de Silício Programável

• Advanced Micro Devices, Inc.
• Intel Corporation
• Semicondutor de Lattice
• Microchip Technology Inc.
• Achronix Semiconductor Corporation
• QuickLogic Corporação
• Efinix, Inc.
• Microsemi
• S2C Limited.
• Flexibilidade
• Semicondutor Gowin Corp.
• Synopsys, Inc.
• Dispositivos analógicos, Inc.

Definição: O silício programável refere-se a circuitos integrados (ICs) que podem ser reprogramados ou reconfigurados após a fabricação, permitindo flexibilidade e personalização de projetos de lógica digital. Abrange dispositivos como arrays de portões programáveis de campo (FPGAs) e dispositivos lógicos programáveis (PLDs) que permitem aos usuários implementar funcionalidades específicas configurando as conexões internas e o comportamento dos CIs.