Программируемое поле Рынок GATE ARRAY ANALYSIS

Размер рынка программируемых ворот оценивался в USD 9,7 млрд. В 2023 году ожидается, что он станет свидетелем Составные годовые темпы роста (CAGR) из 7% с 2023 по 2030 год. Рынок должен стимулировать рынок, поскольку растет спрос на интернет вещей. Ожидается, что высокое потребление энергии по сравнению с асиком будет препятствовать росту рынка. В зависимости от сегмента рынок делится на конфигурацию, архитектуру и тип конечного пользователя.

Программируемое поле Gate Array Market Региональные обзоры

• Северная Америка Традиционно является доминирующим регионом на мировом рынке FPGA. Присутствие крупных производителей FPGA, таких как Intel и Xilinx, со штаб-квартирой в США, обеспечило региону преимущество в НИОКР и производственных мощностях. Согласно данным Комиссии по международной торговле США, опубликованным в январе 2022 года, импорт программируемых логических устройств в США, включая FPGA, вырос более чем на 15% в период с 2020 по 2021 год, что указывает на высокий спрос со стороны различных отраслей конечного использования в регионе. FPGA позволяют использовать высокопроизводительные вычислительные приложения, которые широко используются в Северной Америке в таких секторах, как аэрокосмическая и оборонная промышленность, автомобилестроение, промышленная автоматизация и т. Д.
• Азиатско-Тихоокеанский регион Регион за исключением Японии (APEJ) становится самым быстрорастущим регионом для FPGA. В некоторых странах APEJ, таких как Китай, Южная Корея и Индия, наблюдается значительный рост производства электроники, что создает возможности для внедрения FPGA. Например, согласно статистике, опубликованной India Brand Equity Foundation в ноябре 2022 года, производство электроники в Индии к 2026 году достигнет 300 миллиардов долларов по сравнению с 75 миллиардами долларов в 2020 году. Этот быстрый рост сектора электроники в регионе стимулирует использование FPGA в различных отраслях конечного использования в APEJ. Кроме того, импорт и экспорт программируемых логических устройств, включая FPGA из стран APEJ, неуклонно растет, о чем свидетельствуют данные UN COMTRADE за октябрь 2022 года. Благодаря сильному экономическому росту и промышленному развитию APEJ станет ведущим рынком роста для FPGA во всем мире.

Фигура 1. Доля рынка программируемых ворот (%), по регионам, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Аналитик View Point: Динамический характер технологических изменений ограничивает рост рынка программируемых ворот (FPGA). Поскольку технологии в полупроводниковой промышленности быстро развиваются, FPGA должны постоянно развиваться и обновляться до новых технологических узлов, чтобы идти в ногу со спросом. Однако переход на новые узлы требует огромных вложений времени и капитала. Для производителей FPGA разработка продуктов для новых технологий, таких как искусственный интеллект и 5G, является сложным и длительным процессом, который включает в себя обширные исследования и разработки.

К тому времени, когда FPGA, предназначенная для определенной технологии, достигнет массового производства, технология может продвинуться дальше. Это уменьшает окно, в течение которого FPGA остается актуальным и конкурентоспособным на рынке. Кроме того, с конкурирующими технологиями, такими как специализированные интегральные схемы (ASIC) и структурированные ASIC, предлагающие лучшую производительность и энергоэффективность на более продвинутых узлах, некоторые приложения отходят от FPGA. Например, ускорители машинного обучения, которые первоначально были основаны на FPGA, теперь все чаще внедряются с использованием ASIC для улучшения преимуществ производительности.

Программируемое поле Водители рынка Gate Array

• Растущий спрос со стороны телекоммуникационного сектора: Глобальный телекоммуникационный сектор стал свидетелем растущего спроса на более быстрые и эффективные сетевые решения для поддержки распространения интеллектуальных устройств и увеличения интернет-трафика. Полевые программируемые шлюзы или FPGA стали предпочтительной технологией для производителей телекоммуникационного оборудования для разработки сетевого оборудования для таких приложений, как обработка пакетов, управление трафиком и развитие инфраструктуры 5G. Перепрограммируемый характер FPGA позволяет телекоммуникационным компаниям обновлять оборудование для интеграции новых функций и протоколов без необходимости разработки новых интегральных схем (ASIC) с нуля.
• Департамент телекоммуникаций (DoT) стремится достичь нескольких ключевых целей к декабрю 2022 года, в том числе обеспечить 100% широкополосное подключение в сельских районах, достичь 55% скорости оптоволокна для мобильных вышек, обеспечить среднюю скорость широкополосного доступа 25 Мбит / с и развернуть 30 километров оптического волокна по всей стране. По состоянию на сентябрь 2022 года количество широкополосных подключений значительно увеличилось до 816 миллионов, что ознаменовало значительный рост на 1238% с марта 2014 года, когда оно составляло 61 миллион.
• Rise of Edge Computing и дата-центры: С распространением устройств Интернета вещей (IoT) и приложений с интенсивным использованием данных, таких как искусственный интеллект, спрос на распределенную вычислительную инфраструктуру значительно вырос. Edge computing развертывает специализированное оборудование, такое как FPGA, на границе сети, чтобы обеспечить обработку и аналитику в режиме реального времени вблизи источника генерации данных, а не маршрутизацию всех данных в централизованные облачные центры обработки данных. Это приносит такие преимущества, как более низкая задержка, экономия пропускной способности сети, операционная эффективность и лучший опыт конечных пользователей. В то же время для поддержки быстрого масштабирования рабочих нагрузок на основе облачных вычислений операторы центров обработки данных также предпочитают перенастраиваемые FPGA вместо IC для конкретных приложений для их гибкости и энергоэффективности.

Программируемое поле Gate Array Возможности рынка

• Рост новых приложений, таких как ИИ и машинное обучение: Искусственный интеллект и машинное обучение стали важными технологиями, которые стимулируют инновации во многих отраслях. Поскольку эти приложения продолжают усложняться, потребность в высокопроизводительных вычислениях растет экспоненциально. FPGA обладают уникальными возможностями для удовлетворения этих требований благодаря их перепрограммируемости и способности адаптироваться к рабочим нагрузкам параллельной обработки. Многие задачи ИИ и ML, такие как распознавание изображений и речи, требуют миллиардов математических операций в секунду для достижения полезных результатов. Ожидается, что спрос на возможности ИИ и МО в ближайшие годы будет расти во многих различных секторах. Например, согласно данным ООН за 2021 год, количество подключенных к Интернету вещей устройств во всем мире, как ожидается, вырастет с 7 миллиардов в 2017 году до более 25 миллиардов к 2025 году.
• Увеличение проникновения eFPGA в военную и аэрокосмическую промышленность: Настраиваемость, быстрое прототипирование, обработка в реальном времени, оптимизация пространства, безопасность, отказоустойчивость, унаследованная интеграция систем и адаптивность к развивающимся стандартам являются одними из преимуществ использования eFPGA в аэрокосмическом секторе. Благодаря этим преимуществам eFPGA стала ценной технологией для повышения гибкости, надежности и производительности аэрокосмических приложений. eFPGA используются военными для различных задач, включая управление жизненным циклом, отказоустойчивость, безопасную связь, обработку в реальном времени, аппаратное ускорение, унаследованную интеграцию системы и оптимизацию SWaP.

Программируемое поле Рынок Gate Array тенденции

• Появление новых технологий: Ожидается, что появление новых технологий, таких как искусственный интеллект и сети 5G, окажет значительное влияние на рынок программируемых ворот (FPGA) в ближайшие годы. Поскольку рабочие нагрузки ИИ становятся все более вычислительными, растет потребность в специализированном оборудовании, которое может ускорить обработку ИИ более эффективно, чем обобщенные процессоры. FPGA хорошо подходят для этой роли, поскольку их высокопараллельная архитектура позволяет им ускорять рабочие нагрузки, такие как вывод машинного обучения и обработка компьютерного зрения, больше, чем только процессоры или графические процессоры. Многие крупные поставщики FPGA недавно выпустили новые продукты с улучшениями, ориентированными конкретно на ИИ, такими как интерфейсы памяти с высокой пропускной способностью и интегрированные двигатели машинного обучения.
• Растущее принятие FPGA для приложений, требующих высокой производительности и параллельной работы Обработка: Растущее внедрение программируемых ворот или FPGA для приложений, требующих высокой производительности и параллельной обработки, оказывает глубокое влияние на рынок FPGA. В последние годы FPGA все чаще используются в таких областях, как высокопроизводительные вычисления, аналитика данных, искусственный интеллект и машинное обучение. Это связано с тем, что FPGA позволяют настраивать параллельную обработку, которая обеспечивает значительное увеличение скорости и эффективности по сравнению с процессорами общего назначения для этих видов рабочих нагрузок. Например, несколько ведущих организаций по обучению ИИ и МО широко внедрили FPGA в свою инфраструктуру для достижения более быстрого и энергоэффективного обучения модели. В 2021 году Anthropic, стартап по безопасности ИИ, переработал свою платформу обучения нейронной сети, чтобы использовать FPGA от Intel, и добился значительного увеличения операций в 400 раз в секунду по сравнению с серверами только с графическим процессором. Это помогло им гораздо быстрее обучать модели, одновременно уменьшая углеродный след. Другие компании в области геномики, автономных транспортных средств, финтеха также сообщили об ускорениях в 10-100 раз, разгрузив части своих рабочих нагрузок на ускоренные серверы FPGA.

Программируемое поле Gate Array ограничивает рынок

• Динамический характер технологических изменений: Динамический характер технологических изменений ограничивает рост рынка программируемых ворот (FPGA). Поскольку технологии в полупроводниковой промышленности быстро развиваются, FPGA должны постоянно развиваться и обновляться до новых технологических узлов, чтобы идти в ногу со спросом. Однако переход на новые узлы требует огромных вложений времени и капитала. Для производителей FPGA разработка продуктов для новых технологий, таких как искусственный интеллект и 5G, является сложным и длительным процессом, который включает в себя обширные исследования и разработки. Высокие авансовые инвестиции и связанные с ними риски удерживают некоторых клиентов, особенно мелких игроков, от полного использования FPGA. Согласно данным Международного союза электросвязи, количество подписок на 5G во всем мире выросло с 16 миллионов в 2019 году до более 228 миллионов к концу 2020 года, несмотря на задержку развертывания из-за пандемии. Тем не менее, темпы внедрения 5G все еще ниже первоначальных прогнозов, указывающих на то, что технологические переходы создают трудности.
• Контрбаланс: Постоянные технологические достижения могут помочь в преодолении сложности проектирования схем FPGA. Разрабатываются новые инструменты и методологии проектирования, которые могут упростить процесс проектирования и сделать его более удобным для пользователя. Растущее внедрение ИИ и машинного обучения в различных отраслях может предоставить широкие возможности для рынка FPGA. FPGA может использоваться в приложениях ИИ и машинного обучения из-за их перепрограммируемого характера и высокой производительности.

Последние события

• В НОВ 2021, Силин Alveo U55C, самая эффективная карта акселератора, специально разработанная для HPC и больших данных. Новая карта Alveo U55C является самой важной акселераторной картой компании Alveo, обеспечивая огромную плотность компьютера и пропускную способность HBM в базе данных акселератора Alveo.
• В феврале 2022 года AMD завершает сделку с Xilinx. Слияние AMD и Xilinx создает доминирующую силу в высокопроизводительной и адаптируемой вычислительной промышленности. Этот союз объединяет гармоничное множество продуктов, клиентов и сегментов рынка, подкрепленных отличительной интеллектуальной собственностью и исключительной командой экспертов. Интеграция AMD и Xilinx дает значительные преимущества с точки зрения продуктов, технологий, рынков и финансовой устойчивости. Приобретение Xilinx объединяет взаимодополняющий набор продуктов, клиентов и рынков в сочетании с дифференцированным IP и талантом мирового класса для создания высокопроизводительного и адаптивного вычислительного лидера отрасли. Xilinx предлагает ведущие в отрасли FPGA, адаптивные SoC, интеллектуальные движки AI и опыт программного обеспечения, которые позволяют AMD предлагать самый сильный портфель высокопроизводительных решений.
• В ноябре 2021 года Lattice Semiconductor Полное приобретение компанией Mirametrix, Inc. Компания-разработчик программного обеспечения, ориентированная на передовые решения искусственного интеллекта (AI) для приложений компьютерного зрения, в безналичной, аккретивной транзакции. Программное обеспечение Mirametrix успешно применяется в более чем 20 миллионах систем конечных пользователей по всему миру. Объединение опыта Mirametrix с инновационными аппаратными и программными решениями Lattice создает комплексное решение для ИИ и компьютерного зрения, которое охватывает от аппаратного обеспечения до прикладного уровня.

Фигура 2.Программируемое глобальное поле Доля рынка Gate Array (%), по архитектуре, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Лучшие компании на рынке программируемых ворот

• Xilinx Inc. (корпорация AMD)
• Intel Corporation
• Быстрый корпорация
• GOWIN Semiconductor Corporation
• Технология Microchip включена
• Полупроводник Lattice корпорация
• Компания Efinix Inc
• Корпорация Achronix Semiconductor
• S2C
• Другие

Определение: Полевые программируемые воротные массивы (FPGA) представляют собой полупроводниковые устройства, построенные вокруг сетки настраиваемых логических блоков (CLB), связанных между собой посредством программируемых путей. Что отличает FPGA от специализированных интегральных схем приложений (ASIC), так это их способность перенастраиваться в соответствии с конкретными потребностями приложения или функциональными потребностями даже после их изготовления. В то время как одноразовые программируемые (OTP) FPGA являются вариантом, доминирующим и универсальным вариантом является SRAM, что позволяет адаптировать их по мере необходимости для различных проектов.

Несколько других многообещающих отчетов в отрасли информационных и коммуникационных технологий

Наземный радиорынок

Рынок LoRa Gateway

Рынок синхронных оптических сетей

Следующее поколение Firewall Market