可编程硅市场 分析

全球可编程硅市场估计价值 2023年9,140万美元 预计将达到 到2030年,2.239亿美元,生长在一个 复合年增长率 (CAGR) (韩语). 2023年至2030年占13.6%.

可编程硅市场近年来经历了显著增长和转型. 随着电子系统对定制、灵活性和性能的需求日益增加,可编程硅设备如: 外地可编程门阵列 和可编程逻辑设备已成为各行业的必要组成部分。 这些设备提供了制造后重新编程或重新配置数字逻辑的能力,使制造商能够快速调整其硬件设计以适应具体的应用要求.

市场由电信、汽车、工业自动化、电子消费品和 数据中心,其中可编程硅溶液用于网络基础设施,无线通信,算法加速,以及实时处理.

可编程硅市场区域透视

• 北美:北美是可编程硅的最大市场,2023年占比超过39%. 北美传统上是一个重要的可编程硅市场,其驱动力在于大型技术公司的存在,强大的研发能力,以及注重创新. 该区域以其先进的电信基础设施、数据中心广泛使用可编程硅以及在各种行业采用可编程逻辑解决方案而闻名。 主要市场参与者和行业创新者都以北美为基地,为该区域在市场上的突出地位做出了贡献。
• 欧洲:欧洲是可编程硅的第二大市场,2023年的份额超过29%. 可方案硅在欧洲,特别是在德国、法国和联合王国等关键国家,经历了大幅度增长。 这些国家在推动市场扩张方面发挥了关键作用。 本区域强大的汽车和工业自动化部门推动了对可编程硅解决方案的需求。 欧洲公司以注重可持续性、能源效率和智能制造而闻名,这进一步推动了可编程硅装置的采用。
• 亚太:亚太是可编程硅的第三大市场,2023年占比超过21%. 亚太区域已成为可编程硅快速增长的市场。 中国,日本,韩国,台湾等国家制造业基础较强,是电子工业的关键角色. 该区域的经济迅速增长,消费电子产品需求增加,并注重工业自动化,这推动了可编程硅解决方案的采用。 亚太区域市场是由可支配收入增加、技术基础设施扩大和支持数字化转型的政府举措等因素驱动的。

图 1. 2023年按区域分列的全球可规划硅市场份额(%)

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分析视图点 :

可编程硅市场在今后几年看来很有希望。 外地可编程门阵列(FPGAs)预计将推动采用可编程硅,因为制造后能够重新编程,为设计者提供了灵活性. 由于主要的FPGA销售商的存在以及越来越多的行业对FPGA的接受程度,北美目前主导了可编程硅市场. 由于亚太区域电子工业的发展,亚太区域预计将提供最高的增长机会。

可编程的硅市场驱动器 :

• 对自定义和灵活性的需求: 可编程硅市场的一个主要驱动力是电子系统对定制和灵活性的需求日益增加。 可编程硅设备,如FPGAs和PLD,允许制造商在制造后重新编程或重新配置其硬件设计. 这种能力能够快速原型化,更快地进入市场,并能够根据具体的应用要求调整解决方案。
• 例如: 根据台湾经济部2021年的一份报告,台湾公司生产的高性能网络设备销售年均增长15%以上,与2020年和2021年相比.

• 日益需要高绩效 计算 : 随着人工智能,机器学习,数据分析等先进技术的兴起,越来越需要高性能计算解决方案. 可编程硅设备,特别是FPGA,提供高处理功率和平行计算能力,使其适合计算密集型任务. 它们被用于加速算法,执行专门功能,提高系统的整体性能.
• 例如: 根据联合国最近的一份报告,预计到2023年,由于全球迅速部署5G技术,全球将有60多亿人上网。 数据互联互通的这种大幅度增长是为了需要更可扩展和灵活的硬件平台来分析实时数据和支持低延迟网络的应用程序。

可编程硅市场 机会:

• 新兴技术和应用: 人工智能(AI),机器学习(ML),物联网(Iot),5G等技术的迅速发展为可编程硅创造了新的机遇. 这些技术需要高性能计算,实时处理和定制,使可编程解决方案非常适合满足这些需求. 随着这些技术的不断发展,并在各种行业找到应用,对可编程设备的需求预计将增加.
• 例如: Cisco的一份报告是网络和通信技术行业的主要角色。 预测到2023年,全球超过75%的互联网流量将在边缘处理,紧靠数据源. 这种向分散化的转变将促进AI应用程序的大幅扩展,需要专门和灵活的硬件。

• 汽车电子: 汽车工业为可编程硅解决方案提供了重要机会. 随着电动车辆,自主驾驶系统,先进驾驶辅助系统(ADAS)和乘车信息娱乐的日益普及,越来越需要能够处理复杂算法,传感器聚变和实时处理的可编程逻辑设备. 可编程硅设备使制造商能够适应不断变化的要求,并在汽车电子产品中实施定制功能。
• 例如: 2021年,电动汽车销售连续创下纪录,逐年突破100%,国际能源机构(IEA, 2022)报告.

可编程硅市场 趋势:

• 对高级别摘要的需求增加 工具 : 随着可编程硅设备的复杂性不断提高,越来越需要高层次的抽象工具来简化设计和编程过程. 这些工具提供了更高层次的抽象,使设计师能够专注于系统层面的功能而不是低层次的细节. 通过抽象硬件设计的复杂性,这些工具促进了更快的开发周期,使具有不同水平专业知识的设计者能够与可编程硅设备合作.
• 例如: 根据Xilinx的2022年年度报告,其Vitis统一软件平台的使用比2021年大幅增加45%. 这一增长是由于该平台加强了对开源高层次综合框架和特定编程语言的支持.

• 人工智能一体化(AI): 将机器学习和神经网络等人工智能技术与可编程硅装置相结合,是市场的一大趋势. 特别是利用FPGA提供平行处理能力和高性能计算,以加快AI的工作量. 可编程硅设备为硬件中实施AI算法提供了灵活性,使得推论和培训过程更快,效率更高.
• 例如: 根据世界卫生组织提供的资料,预计到2023年,AI制导的机器人外科助理将受雇于2 000多万个手术室。 随着AI在各个部门的日益融合,专门设计这些具体领域的专门解决方案的可编程硅销售商准备在市场上获得竞争优势。

可编程硅市场限制:

• 复杂性和学习曲线:可编程硅设备,如FPGA,需要专业知识和专门知识才能有效设计和编程. 这些设备的复杂性和相关开发工具可以为不熟悉可编程逻辑的设计者提供一个学习曲线. 这可以限制可编程硅溶液的采用,特别是在缺乏熟练设计师或学习新设计方法的时间限制的行业或应用中.
• 平衡数字 : 可编程硅装置和软件的用户界面应采用简单直观的方式设计. 这将使用户更容易理解和导航该系统,从而减少其复杂性。

• 成本考虑因素: 与ASICs或微控制器等替代解决方案相比,可编程硅设备,尤其是FPGA,成本可能更高. 虽然可编程解决方案具有灵活性和定制优势,但较高的前期成本可能是一种威慑,特别是在价格敏感的市场或生产量大的应用程序中,ASICs或专用处理器可提供更具成本效益的解决方案。 制造商需要认真评价成本效益分析,评估其应用的具体要求,以证明使用可编程硅装置的合理性。
• 平衡:公司可以不直接购买可编程硅设备,而考虑租赁或租赁这些设备。 这有助于在更长的时间内分摊费用,使其更易于管理。

最近的事态发展

新产品的发布

• 2023年2月,总部位于加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔公司是一家大型多国技术公司. 他们以制造电脑芯片而闻名,是世界上从事这项工作的最大公司之一. 他们帮助创建了x86系列的指令集,这与许多个人电脑的构件一样,宣布推出其新的FPGA家族——Agilex. Agilex家族被设计成比之前的FPGA更可扩展,效率更高,它针对的是广泛的应用,包括联网,数据中心和人工智能.
• 2022年12月(明治10年12月),任,县知县. Achronix半导体公司被誉为该行业中高端FPGA和eFPGA IP解决方案的唯一独立供应商,揭示了其AC7t1500 FPGA的生产发布. 此外,节能的AC7t800 FPGA被纳入Achronix工具套件.
• 2022年12月(明治10年12月),任,县知县. 微芯片技术 是一家美国半导体公司,负责设计和制造各种微控制器,宣布推出其新的PolarFire FPGA家族. 极火家族的设计比以往的FPGA更崎岖,更可靠,它针对的是需要高度安全保障的应用.

购置和伙伴关系

• 2023年11月11日,Achronix半导体 公司欣喜地推出与Myrtle.ai合作的最新突破,Myrtle.ai是利用先进的Speester7t FPGA的前沿加速自动语音识别(ASR)解决方案.
• 2022年9月,Achronix半导体 公司采取重大步骤,促进快速高效地设计高性能联网和数据中心系统。 公司宣布从Accolade Technology收购关键知识产权资产,同时成立Accolade技术团队. 这一战略动作利用了Accorade在基于FPGA的网络应用方面的深刻专长,赋予了Achronix为它的网络客户端提供一个全面的硬件和软件解决方案的能力.
• 2022年1月,英特尔宣布将收购开源可编程硅平台的主要提供者SiFive. 这笔交易将使英特尔在迅速增长的可编程硅市场中有一个重要立足点.
• 2022年3月,微软宣布将与Xilinx合作提供基于FPGA的云计算服务. 这种伙伴关系将为微软提供更强大更灵活的云计算服务,同时也有助于Xilinx将服务范围拓展到云市场.

图 2. 全球可规划硅市场份额(%),按 2023年设备类型

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可编程硅市场上的顶级公司

• 高级微设备股份有限公司.
• 英特尔公司
• Lattice 半导体
• 微芯片技术公司.
• Achronix半导体公司
• 快速逻辑 公司
• Efinix, Inc. (美国).
• 微泽米
• S2C有限责任公司.
• 弹性逻辑
• Gowen 半导体 企业。
• 精神病学股份有限公司
• 模拟设备股份有限公司.

定义: 可编程硅(英語:Programmeble silicon)是指在制造后可以重新编程或重新配置的集成电路(ICs),允许数字逻辑设计的灵活性和定制性. 它包括了诸如外地可编程门阵列(FPGAs)和可编程逻辑设备(PLDs)等设备,通过配置IC的内部连接和行为,使用户能够实现特定的功能.