Программируемый рынок кремния АНАЛИЗ

Мировой рынок программируемого кремния оценивается 91,4 миллиона долларов США в 2023 году Ожидается, что он достигнет $223,9 млн к 2030 годуВырасти в a совокупный годовой темп роста (CAGR) из 13,6% с 2023 по 2030 год.

В последние годы рынок программируемого кремния пережил значительный рост и трансформацию. С ростом спроса на настройку, гибкость и производительность в электронных системах, программируемых кремниевых устройствах, таких как: Полевые программируемые воротные массивы (FPGA) Программируемые логические устройства (PLD) стали важными компонентами в различных отраслях промышленности. Эти устройства предлагают возможность перепрограммировать или перенастроить цифровую логику после производства, что позволяет производителям быстро адаптировать свои аппаратные конструкции к конкретным требованиям приложения.

Рынок обусловлен приложениями в области телекоммуникаций, автомобилестроения, промышленной автоматизации, потребительской электроники и центры обработки данных, где программируемые кремниевые решения используются для сетевой инфраструктуры, беспроводной связи, ускорения алгоритма и обработки в режиме реального времени.

Программируемый региональный анализ рынка кремния

• Северная АмерикаСеверная Америка является крупнейшим рынком программируемого кремния с долей более 39% в 2023 году. Северная Америка традиционно является значительным рынком для программируемого кремния, что обусловлено присутствием крупных технологических компаний, сильными возможностями исследований и разработок и акцентом на инновации. Регион известен своей развитой телекоммуникационной инфраструктурой, широким использованием программируемого кремния в центрах обработки данных и внедрением программируемых логических решений в различных отраслях промышленности. Ключевые игроки рынка и отраслевые новаторы базируются в Северной Америке, способствуя известности региона на рынке.
• ЕвропаЕвропа является вторым по величине рынком программируемого кремния с долей более 29% в 2023 году. Программируемый кремний пережил значительный рост в Европе, особенно в таких ключевых странах, как Германия, Франция и Великобритания. Эти страны сыграли решающую роль в стимулировании расширения рынка. Сильные секторы автомобильной и промышленной автоматизации региона способствовали спросу на программируемые кремниевые решения. Европейские компании известны своей ориентацией на устойчивость, энергоэффективность и интеллектуальное производство, что еще больше стимулирует внедрение программируемых кремниевых устройств.
• Азиатско-Тихоокеанский регионАзиатско-Тихоокеанский регион является третьим по величине рынком программируемого кремния с долей более 21% в 2023 году. Азиатско-Тихоокеанский регион стал быстрорастущим рынком программируемого кремния. Такие страны, как Китай, Япония, Южная Корея и Тайвань, имеют сильную производственную базу и являются ключевыми игроками в электронной промышленности. Быстрый экономический рост региона, увеличение спроса на потребительскую электронику и акцент на промышленной автоматизации способствовали принятию программируемых кремниевых решений. Рынок Азиатско-Тихоокеанского региона обусловлен такими факторами, как рост располагаемых доходов, расширение технологической инфраструктуры и правительственные инициативы, поддерживающие цифровую трансформацию.

Фигура 1. Доля глобального программируемого рынка кремния (%), по регионам, 2023

Чтобы узнать больше об этом отчете, запросить образец копии

Аналитическая точка зрения:

Программируемый рынок кремния выглядит очень перспективным в ближайшие годы. Ожидается, что полевые программируемые затворные массивы (FPGA) будут стимулировать принятие программируемого кремния из-за их способности перепрограммироваться после производства, что обеспечивает гибкость для дизайнеров. Северная Америка доминирует на рынке программируемого кремния в настоящее время из-за присутствия крупных поставщиков FPGA и растущего признания FPGA среди отраслей. Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион предложит самые высокие возможности роста благодаря растущей электронной промышленности в регионе.

Программируемые драйверы рынка кремния:

• Спрос на персонализацию и гибкость: Одним из основных драйверов рынка программируемого кремния является растущий спрос на настройку и гибкость в электронных системах. Программируемые кремниевые устройства, такие как FPGA и PLD, позволяют производителям перепрограммировать или перенастроить свои аппаратные конструкции после изготовления. Эта возможность позволяет быстро создавать прототипы, быстрее выходить на рынок и адаптировать решения к конкретным требованиям приложений.
• Например: Согласно отчету Министерства экономики Тайваня за 2021 год, ежегодный рост продаж высокопроизводительного сетевого оборудования, производимого тайваньскими компаниями, составил более 15% по сравнению с 2020 и 2021 годами.

• Растущая потребность в высокой производительности Вычисления: С ростом передовых технологий, таких как искусственный интеллект, машинное обучение и аналитика данных, растет потребность в высокопроизводительных вычислительных решениях. Программируемые кремниевые устройства, особенно FPGA, предлагают высокую вычислительную мощность и возможности параллельных вычислений, что делает их пригодными для вычислительно интенсивных задач. Они используются для ускорения алгоритмов, реализации специализированных функций и повышения общей производительности системы.
• Например: Согласно недавнему докладу Организации Объединенных Наций, ожидается, что к 2023 году более 6 миллиардов человек во всем мире будут подключены к Интернету благодаря быстрому глобальному развертыванию технологии 5G. Это существенное увеличение подключения к данным обусловливает необходимость в более масштабируемых и гибких аппаратных платформах для анализа данных в реальном времени и поддержки приложений в сетях с низкой задержкой.

Программируемый рынок кремния Возможности:

• Новые технологии и приложения: Быстрое развитие таких технологий, как искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение (ML), Интернет вещей (IoT) и 5G, создает новые возможности для программируемого кремния. Эти технологии требуют высокопроизводительных вычислений, обработки в реальном времени и настройки, что делает программируемые решения хорошо подходящими для удовлетворения этих требований. Поскольку эти технологии продолжают развиваться и находят применение в различных отраслях промышленности, спрос на программируемые устройства, как ожидается, увеличится.
• Например: Отчет Cisco является ведущим игроком в индустрии сетевых и коммуникационных технологий. По прогнозам, к 2023 году более 75% мирового интернет-трафика будет обрабатываться в непосредственной близости от источников данных. Этот сдвиг в сторону децентрализации будет способствовать значительному расширению передовых приложений ИИ, что потребует специализированного и гибкого оборудования.

• Автомобильная электроника: Автомобильная промышленность предлагает значительные возможности для программируемых кремниевых решений. С ростом внедрения электромобилей, автономных систем вождения, передовых систем помощи водителю (ADAS) и информационно-развлекательных систем в автомобиле растет потребность в программируемых логических устройствах, которые могут обрабатывать сложные алгоритмы, синтез датчиков и обработку в режиме реального времени. Программируемые кремниевые устройства позволяют производителям адаптироваться к изменяющимся требованиям и внедрять индивидуальные функции в автомобильной электронике.
• Например: В 2021 году продажи электромобилей установили рекорды подряд, поднявшись более чем на 100% в годовом исчислении, сообщает Международное энергетическое агентство (МЭА, 2022).

Программируемый рынок кремния Тренды:

• Растущий спрос на абстракцию высокого уровня Инструменты: Поскольку сложность программируемых кремниевых устройств продолжает расти, растет потребность в высокоуровневых инструментах абстракции, которые упрощают процессы проектирования и программирования. Эти инструменты обеспечивают более высокий уровень абстракции, позволяя дизайнерам сосредоточиться на функциональности системного уровня, а не на деталях низкого уровня. Абстрагируя сложности аппаратного проектирования, эти инструменты облегчают более быстрые циклы разработки и позволяют дизайнерам с различным уровнем знаний работать с программируемыми кремниевыми устройствами.
• Например: Согласно годовому отчету Xilinx за 2022 год, использование их платформы Vitis Unified Software Platform значительно увеличилось на 45% по сравнению с 2021 годом. Этот рост обусловлен улучшенной поддержкой платформы для высокоуровневых фреймворков синтеза с открытым исходным кодом и конкретных языков программирования.

• Интеграция искусственного интеллекта (ИИ): Интеграция технологий искусственного интеллекта, таких как машинное обучение и нейронные сети, с программируемыми кремниевыми устройствами является значительной тенденцией на рынке. В частности, FPGA используются для ускорения рабочих нагрузок ИИ, предоставляя возможности параллельной обработки и высокопроизводительные вычисления. Программируемые кремниевые устройства предлагают гибкость для реализации алгоритмов ИИ в аппаратном обеспечении, обеспечивая более быстрые и эффективные процессы вывода и обучения.
• Например: Согласно информации, предоставленной Всемирной организацией здравоохранения, ожидается, что к 2023 году роботизированные хирургические помощники с искусственным интеллектом будут использоваться в более чем 20 миллионах операций. С растущей интеграцией ИИ в различных секторах производители программируемого кремния, специализирующиеся на специализированных решениях для этих конкретных областей, готовы получить конкурентное преимущество на рынке.

Программируемые ограничения рынка кремния:

• Сложность и кривая обученияПрограммируемые кремниевые устройства, такие как FPGA, требуют специальных знаний и опыта для эффективного проектирования и программирования. Сложность этих устройств и связанных с ними средств разработки может представить кривую обучения для дизайнеров, которые не знакомы с программируемой логикой. Это может ограничить внедрение программируемых кремниевых решений, особенно в отраслях или приложениях, где не хватает квалифицированных дизайнеров или временных ограничений для изучения новых методологий проектирования.
• противовес: Пользовательский интерфейс программируемых кремниевых устройств и программного обеспечения должен быть разработан простым и интуитивно понятным способом. Это облегчит пользователям понимание и навигацию по системе, тем самым уменьшая ее сложность.

• Расчет расходовПрограммируемые кремниевые устройства, особенно FPGA, могут быть более дорогими по сравнению с альтернативными решениями, такими как ASIC или микроконтроллеры. В то время как программируемые решения предлагают гибкость и преимущества настройки, более высокие первоначальные затраты могут быть сдерживающим фактором, особенно на чувствительных к цене рынках или в приложениях с большими объемами производства, где ASIC или специализированные процессоры могут обеспечить более экономичное решение. Производители должны тщательно оценить анализ затрат и выгод и оценить конкретные требования своих приложений, чтобы оправдать использование программируемых кремниевых устройств.
• противовесВместо того, чтобы покупать программируемые кремниевые устройства напрямую, компании могут рассмотреть возможность аренды или аренды. Это может помочь распределить расходы в течение более длительного периода времени и сделать их более управляемыми.

Последние события

Запуск нового продукта

• В феврале 2023 года корпорация Intel, базирующаяся в Санта-Кларе, штат Калифорния, является крупной многонациональной технологической компанией. Они известны производством компьютерных чипов и являются одной из крупнейших компаний в мире, которая делает это. Они помогли создать наборы инструкций серии x86, которые похожи на строительные блоки для многих персональных компьютеров. Семейство Agilex разработано, чтобы быть более масштабируемым и эффективным, чем предыдущие FPGA, и ориентировано на широкий спектр приложений, включая сети, центры обработки данных и искусственный интеллект.
• В декабре 2022 года, Корпорация Achronix SemiconductorКомпания, которая является единственным независимым поставщиком высококачественных FPGA и решений eFPGA IP в отрасли, объявила о выпуске своего AC7t1500 FPGA. Кроме того, энергоэффективный AC7t800 FPGA был включен в комплект инструментов Achronix.
• В декабре 2022 года, Технология Microchip Американская полупроводниковая компания, которая разрабатывает и производит широкий спектр микроконтроллеров, объявила о запуске своего нового семейства PolarFire FPGA. Семейство PolarFire разработано, чтобы быть более прочным и надежным, чем предыдущие FPGA, и предназначено для приложений, которые требуют высокого уровня безопасности.

Приобретение и партнерство

• 11 ноября 2023 года, Achronix Semiconductor Корпорация рада представить свой последний прорыв в партнерстве с Myrtle.ai, передовым решением ускоренного автоматического распознавания речи (ASR), использующим передовое решение Speedster7t FPGA.
• В сентябре 2022 года Achronix Semiconductor Корпорация сделала значительный шаг, чтобы облегчить быстрое и эффективное проектирование высокопроизводительных сетей и систем центров обработки данных. Компания объявила о приобретении ключевых активов интеллектуальной собственности (ИС) у Accolade Technology, а также о включении технологической команды Accolade. Этот стратегический шаг использует обширный опыт Accolade в сетевых приложениях на основе FPGA, позволяя Achronix предоставлять комплексное аппаратное и программное решение для своих сетевых клиентов.
• В январе 2022 года Intel объявила о приобретении SiFive, ведущего поставщика программируемых кремниевых платформ с открытым исходным кодом. Эта сделка позволит Intel закрепиться на быстрорастущем рынке программируемого кремния.
• В марте 2022 года Microsoft объявила, что будет сотрудничать с Xilinx, чтобы предложить услуги облачных вычислений на основе FPGA. Это партнерство даст Microsoft возможность предлагать более мощные и гибкие сервисы облачных вычислений, а также поможет Xilinx расширить свое присутствие на облачном рынке.

Фигура 2. Доля глобального программируемого рынка кремния (%), Тип устройства, 2023

Чтобы узнать больше об этом отчете, запросить образец копии

Лучшие компании на программируемом рынке кремния

• Advanced Micro Devices, Inc.
• Intel Corporation
• Полупроводник Lattice
• Microchip Technology Inc.
• Корпорация Achronix Semiconductor
• Быстрая логика корпорация
• Efinix, Inc.
• Микросеми
• S2C Limited.
• FlexLogix
• Говин Полупроводник Корпус.
• Synopsys, Inc.
• Analog Devices, Inc.

Определение: Программируемый кремний относится к интегральным схемам (IC), которые могут быть перепрограммированы или переконфигурированы после производства, что позволяет обеспечить гибкость и настройку цифровых логических конструкций. Он включает в себя такие устройства, как программируемые в поле массивы ворот (FPGA) и программируемые логические устройства (PLD), которые позволяют пользователям реализовывать определенную функциональность путем настройки внутренних соединений и поведения IC.