Глобальный встроенный FPGA рынок SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Глобальный встроенный FPGA рынок Size and Trends

Мировой рынок FPGA оценивается как 109,82 млн долларов в 2024 году Ожидается, что он достигнет 302,96 млн долларов США к 2031 году, демонстрируя совокупный годовой темп роста (CAGR) 15,6% с 2024 по 2031 год.

To learn more about this report, request sample copy

Ожидается, что рынок станет свидетелем значительного роста в течение прогнозируемого периода из-за растущего спроса на встроенные FPGA в различных отраслевых вертикалях в сочетании с растущим внедрением систем на чипах.

Встроенные FPGA помогают интегрировать программируемую логику в SoC вместе с другими компонентами, тем самым предоставляя разработчикам повышенную гибкость для модификации аппаратных конструкций на основе изменяющихся требований приложений после производства. Они также помогают оптимизировать циклы разработки и сократить время выхода на рынок, позволяя настраивать оборудование на уровне оборудования во время разработки продукта. Быстрые технологические сдвиги и развивающиеся стандарты в разных отраслях приводят к необходимости более адаптируемых и реконфигурируемых устройств, таких как встроенные FPGA. Ожидается, что в течение прогнозируемого периода автомобильный, промышленный и коммуникационный секторы, в частности, будут стимулировать внедрение Embedded FPGA.

Рост ИИ и машинного обучения

Сложный ИИ и машинное обучение Рабочие нагрузки, встроенные FPGA принимаются для эффективного решения этих задач. По мере того, как все больше возможностей ИИ интегрируются непосредственно в периферийные устройства, такие как камеры, маршрутизаторы и промышленное оборудование, возникает необходимость в гибких и высокопроизводительных вычислениях, близких к тому, где генерируются и потребляются данные. Встроенные FPGA обеспечивают идеальную программируемую аппаратную цель для разработки и развертывания настраиваемых моделей AI / ML непосредственно на краевом кремнии. По сравнению с традиционными решениями CPU или GPU, FPGA лучше подходят для ускорения рабочих нагрузок, связанных с обработкой изображений и видео в реальном времени, синтезом датчиков, прогнозным обслуживанием и т. Д. Обработка естественного языка. Ведущие компании, разрабатывающие передовые устройства ИИ, используют встроенные FPGA в своих интересах, позволяя им настраивать решения для конкретных приложений и рабочих нагрузок.

Market Concentration and Competitive Landscape

Get actionable strategies to beat competition: Get instant access to report

Наряду с ростом ИИ на рынке наблюдается взрыв числа подключенных к Интернету устройств на многих рынках, включая автомобильный, промышленный Интернет вещей, инфраструктуру связи и бытовую электронику. Это распространение подключенных устройств генерирует огромные объемы данных, которые необходимо обрабатывать ближе к источнику для приложений, чувствительных к задержкам, и избегать узких мест в облачном подключении. Встроенные FPGA позволяют OEM-производителям интегрировать гибкие ускорители и гетерогенные вычислительные ресурсы непосредственно в краевой кремний, питающий эти подключенные устройства. FPGA не только могут выполнять различные задачи обработки, связанные с видео, зрением, данными датчиков и протоколами связи, но и обеспечивают производителям устройств программируемость для легкого обновления продуктов в полевых условиях с помощью обновлений прошивки. По мере того, как все больше и больше «вещей» по различным вертикалям становятся подключенными к Интернету в течение ближайшего десятилетия, встроенные FPGA будут продолжать набирать популярность для питания краевых слоев распределенных архитектур и отвечать требованиям низкой мощности и высокой производительности подключенных устройств следующего поколения.

В феврале 2022 года индийское правительство признало глобальный рост технологий «машина-машина» (M2M) и «интернет вещей» (IoT), признавая их потенциальные преимущества в различных отраслях. Для укрепления экосистемы M2M были введены несколько мер, включая руководящие принципы для поставщиков услуг M2M и поставщиков подключения, новые лицензии на операции M2M и расширение доступности спектра для приложений M2M / IoT. Эти действия направлены на облегчение процессов регистрации, улучшение связи и стимулирование инноваций в таких секторах, как энергетика, автомобилестроение, здравоохранение, сельское хозяйство и развитие умной инфраструктуры.

To learn more about this report, request sample copy

Значительная проблема для мирового рынка встроенных FPGA заключается в создании платформ, которые уравновешивают гибкость, энергоэффективность и производительность, что имеет решающее значение для встроенных приложений. В отличие от специализированных интегральных схем (ASIC), программируемые воротные массивы (FPGA) обычно потребляют больше энергии, ограничивая их пригодность для устройств с батарейным питанием. Кроме того, существуют сложности в потоках инструментов и дизайне, которые делают FPGA менее удобными для встроенных разработчиков по сравнению с микроконтроллерами или специализированными стандартными продуктами (ASSP). Еще одним препятствием является сохранение структуры затрат, аналогичной ASSP, при одновременном обеспечении преимуществ перепрограммируемой логики.

Рыночные возможности: Постпроизводство кастомизация

По мере того, как устройства становятся все более взаимосвязанными в различных отраслях, способность адаптировать логические функции после производства обеспечивает уровень гибкости, с которым другие чипы не могут конкурировать. Это открывает возможности в таких секторах, как промышленный IoT, автомобилестроение и связь, где настройка, улучшение функций или быстрое прототипирование имеют решающее значение.

Discover high revenue pocket segments and roadmap to it: Get instant access to report

С точки зрения технологий, сегменты SRAM обеспечивают наибольшую долю рынка благодаря своей гибкости и простоте проектирования.

Ожидается, что сегмент SRAM станет ведущим сегментом на рынке встроенных FPGA с долей рынка 31,72% в 2024 году из-за его ключевых преимуществ перед другими технологиями. FPGA на основе SRAM предлагают отличную гибкость, которая позволяет дизайнерам неоднократно перенастраивать устройство после изготовления. Это делает SRAM FPGA идеальными для приложений, требующих изменений дизайна или обновлений в этой области. Их перепрограммируемость означает, что функциональность FPGA может быть изменена с помощью программного обеспечения даже после развертывания.

Дизайнеры также предпочитают SRAM FPGA для простого и быстрого процесса проектирования. С SRAM логический дизайн может быть быстро отображен, размещен и маршрутизирован с использованием стандартных инструментов EDA. Инженеры не нуждаются в специализированном энергонезависимом программном оборудовании или экспертизе, как это требуется для таких технологий, как флэш-память или антитело. Быстрое время компиляции и итеративный характер потока проектирования SRAM помогают значительно ускорить циклы разработки. Эта простота программируемости и быстрое прототипирование позволяет дизайнерам легко оценить несколько вариантов дизайна и оптимизировать решение.

SRAM FPGA также поддерживают расширенные интерфейсы программирования, такие как JTAG, которые облегчают удобное внутрисистемное программирование и отладку. Их высокая плотность и количество ворот приводят к увеличению логических ресурсов и более высокой производительности по сравнению с другими встроенными опциями FPGA. Крупные производители также сосредоточили свои исследования и разработки на SRAM FPGA, постоянно повышая производительность проектирования и поддержку IP для этих устройств. С ростом сложности системного уровня реконфигурируемость и простота использования встроенных FPGA SRAM сделали их лучшим выбором по сравнению с альтернативными встроенными программируемыми логическими технологиями.

С точки зрения применения, сегмент обработки данных обеспечивает наибольшую долю рынка из-за растущего спроса на ускорение трудоемких рабочих нагрузок.

Ожидается, что сегмент обработки данных будет доминировать на рынке встроенных FPGA с долей рынка 34,67% в 2024 году из-за критической потребности в ускорении ориентированных на данные рабочих нагрузок в таких областях, как машинное обучение, аналитика и приложения для хранения. Встроенные решения FPGA предлагают уникальные преимущества перед процессорами общего назначения или специализированными ASIC для многих задач обработки данных. Их перепрограммируемый характер позволяет адаптировать оборудование к новым алгоритмам или характеристикам рабочей нагрузки. Эта гибкость обеспечивает будущие конструкции и минимизирует риски по сравнению с пользовательскими кремниевыми решениями.

FPGA очень эффективны при реализации трубопроводов параллельной обработки, необходимых для линейной алгебры с интенсивной пропускной способностью, операций фильтрации и запросов к базе данных. Благодаря врожденной поддержке массивного параллелизма встроенные FPGA могут обеспечить на порядок большую пропускную способность, чем процессоры для общих ядер обработки данных. Они предлагают настройку ASIC наряду с адаптивностью программного обеспечения, привлекательной комбинацией для рабочих нагрузок, которые включают частые изменения требований и оптимизацию времени выполнения.

Regional Insights

To learn more about this report, request sample copy

Глобальный рынок FPGA (Field-Programmable Gate Array) в Азиатско-Тихоокеанском регионе готов к значительному росту, при этом прогнозы показывают, что он будет удерживать самую большую долю рынка в 43,62% в 2024 году. Ожидается, что в 2024 году он сохранит самый высокий совокупный годовой темп роста (CAGR) в 18,22%. Эти цифры отражают растущий спрос региона на встроенные решения FPGA в различных отраслях.

Доминирование Азиатско-Тихоокеанского региона на рынке FPGA можно объяснить несколькими ключевыми факторами. Во-первых, в регионе находятся некоторые из крупнейших экономик мира, включая Китай, Японию и Южную Корею, которые могут похвастаться процветающей электронной и полупроводниковой промышленностью. Быстрое внедрение передовых технологий, таких как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (AI) и сети 5G в этих странах повышает спрос на встроенные решения FPGA в приложениях, начиная от бытовой электроники до автомобильной и телекоммуникаций.

Кроме того, надежная производственная экосистема Азиатско-Тихоокеанского региона и квалифицированная рабочая сила способствуют его доминированию на встроенном рынке FPGA. Присутствие ведущих производителей полупроводников, а также растущее число компаний и стартапов, предоставляющих широкие возможности для сотрудничества и инноваций в технологии FPGA.

Кроме того, правительства стран Азиатско-Тихоокеанского региона активно продвигают инициативы по укреплению своей полупроводниковой промышленности и расширению технологических возможностей. Политика, направленная на стимулирование исследований и разработок, содействие инновациям и поддержку местных полупроводниковых компаний, еще больше подпитывает рост рынка встроенных FPGA в регионе.

Market Report Scope

Key Developments

• 1 марта 2024 года Intel запустила Altera, свою новую независимую компанию по программируемым воротным массивам (FPGA). Altera стремится использовать возможности в различных секторах, включая облачные, сетевые, граничные вычисления, с рыночным потенциалом, превышающим 55 миллиардов долларов США.
• В октябре 2023 года Achronix Semiconductor Корпорация, известная своими высокопроизводительными FPGA и встроенными FPGA (eFPGA) IP, объявила о совместной инновации с Myrtle.ai: решение для ускоренного автоматического распознавания речи (ASR), использующее Speedster7t FPGA. Это решение эффективно преобразует речь в текст в более чем 1000 параллельных потоков в режиме реального времени с повышенной точностью и быстрым временем отклика, обеспечивая до 20-кратное улучшение производительности по сравнению с альтернативами.
• В сентябре 2023 года Lattice Semiconductor запустила семейство Lattice CrossLinkU-NX FPGA, впервые внедрив функциональность USB-устройств в свои FPGA. Эти FPGA ускоряют конструкцию системы, оснащенной USB, и упрощают управление температурой благодаря сочетанию встроенного контроллера USB и физического уровня (PHY), а также режима ожидания с низким энергопотреблением и набора эталонных конструкций. Ориентируясь на различные сектора, такие как компьютерные, промышленные, автомобильные и потребительские рынки, эти FPGA удовлетворяют растущий спрос на оптимизированные дизайнерские решения на основе USB.
• В сентябре 2021 года QuickLogic Corp. запустила Australis, встроенный полевой программируемый массив ворот (eFPGA) интеллектуальной собственности (IP). Этот программный инструмент, построенный на генераторе IP OpenFPGA, предоставляет разработчикам ASIC и систем на чипе автоматизированные средства для определения и реализации индивидуальных IP-адресов eFPGA для своих проектов, что способствует более быстрому и экономически эффективному дизайну IP.

* Определение: Встроенный рынок FPGA включает в себя интеграцию технологии программируемых ворот (FPGA) в специализированные интегральные схемы (ASIC) или системы на чипе (SoC). Встроенные FPGA позволяют дизайнерам настраивать логическую функцию после изготовления, что обеспечивает гибкость для обновления или изменения функциональности дизайна в этой области. Встроенный рынок FPGA обеспечивает реконфигурируемое оборудование на встраиваемых устройствах для приложений в таких секторах, как промышленный IoT, автомобильный, коммуникационный, потребительский, аэрокосмический и оборонный.

Market Segmentation

• Technology Insights (выручка, USD Mn, 2019 - 2031)
  • ЭПРОМ
  • противоядие
  • SRAM
  • Флэш
  • Другие
• Application Insights (Выручка, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Обработка данных
  • Потребительская электроника
  • промышленный
  • Военные и аэрокосмические
  • автомобильный
  • Телеком
  • Другие
• Regional Insights (Выручка, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Северная Америка
    • США.
    • Канада
  • Латинская Америка
    • Бразилия
    • Аргентина
    • Мексика
    • Остальная часть Латинской Америки
  • Европа
    • Германия
    • Великобритания.
    • Испания
    • Франция
    • Италия
    • Россия
    • Остальная Европа
  • Азиатско-Тихоокеанский регион
    • Китай
    • Индия
    • Япония
    • Австралия
    • Южная Корея
    • АСЕАН
    • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
  • Ближний Восток и Африка
    • ГКЦ Страны
    • Южная Африка
    • Остальная часть Ближнего Востока и Африки
• Ключевые игроки Insights
  • Ахроникс
  • Analog Devices Inc.
  • Компания Broadcom Limited
  • Полупроводник Cypress
  • Эфиникс
  • FlexLogix
  • Intel Corporation
  • Полупроводник Lattice
  • Микрочип-технология
  • Микросеми
  • NanoXplore
  • Полупроводники NXP N.V.
  • Qualcomm Technologies Инкорпорация
  • Компания Quick Logic
  • Корпорация Renesas Electronics
  • Xilinx Inc.