Marché Field Programmable Gate Array (FPGA) – Croissance, tendances, impact du COVID-19 et prévisions (2022-2027)

Le marché FPGA est segmenté par configuration (FPGA haut de gamme, FPGA milieu de gamme et FPGA bas de gamme), architecture (FPGA basé sur SRAM, FPGA basé sur anti-fusible et FPGA basé sur Flash), industrie de l'utilisateur final ( informatique et télécommunications, électronique grand public, automobile, industrie, militaire et aérospatiale) et géographie.

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Aperçu du marché

Field Programmable Gate Array (FPGA) Market Overview
Study Period: 2020-2027
Base Year: 2021
Fastest Growing Market: Asia Pacific
Largest Market: Asia-Pacific
CAGR: 8.32 %

Need a report that reflects how COVID-19 has impacted this market and its growth?

Aperçu du marché

Le marché mondial des FPGA (ci-après dénommé marché étudié) était évalué à 6958,1 millions USD en 2021, et il devrait atteindre 11751,8 millions USD d'ici 2027, enregistrant un TCAC de 8,32% sur la période 2022-2027 (ci-après dénommé à comme période de prévision).

  • Les matrices de portes programmables par l'utilisateur (FPGA) sont des circuits intégrés ayant une structure matérielle programmable. Contrairement aux ASIC ou aux unités de traitement graphique (GPU), les circuits à l'intérieur d'une puce FPGA ne sont pas gravés en dur ; il peut être reprogrammé selon les besoins. Cette capacité fait des FPGA une alternative appropriée aux ASIC, qui nécessitent un long temps de développement ainsi qu'un investissement important pour la conception et la fabrication.
  • L'industrie technologique a adopté les FPGA pour l'apprentissage automatique et l'apprentissage en profondeur. Au cours de la dernière décennie, Microsoft Research a démontré l'un des premiers cas d'utilisation de l'IA sur les FPGA dans le cadre des efforts de l'entreprise pour accélérer les recherches sur le Web. Les FPGA offraient une combinaison de programmabilité, de vitesse et de flexibilité offrant des performances sans coût ni complexité élevés pour développer des circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC) personnalisés. Le moteur de recherche Bing de Microsoft utilise également les FPGA en production, indiquant leur valeur pour les applications d'apprentissage en profondeur. Selon la société, Bing a réalisé une augmentation de 50 % du débit en utilisant les FPGA pour accélérer le classement des recherches.
  • Les FPGA offrent une personnalisation matérielle avec une IA intégrée et peuvent être programmés pour offrir un comportement comme un ASIC ou un GPU. La nature reconfigurable et reprogrammable d'un FPGA le rend bien adapté à un paysage d'IA en évolution rapide, permettant aux concepteurs de tester rapidement des algorithmes et de les commercialiser rapidement. Les FPGA offrent plusieurs avantages pour les applications d'apprentissage en profondeur et d'autres charges de travail d'IA, notamment des performances améliorées avec une faible latence et un débit élevé, une efficacité compte tenu de la valeur et du coût, et une faible consommation d'énergie.
  • Au cours des dernières années, la demande d'appareils portables a augmenté rapidement. Par conséquent, l'industrie des semi-conducteurs doit limiter la consommation électrique des puces. L'industrie de la conception de puces ASIC/FPGA est axée sur le développement à faible consommation d'énergie en raison de l'utilisation généralisée d'appareils nécessitant une vitesse maximale et une consommation d'énergie minimale, tels que les smartphones 5G, les appareils portables intelligents et les appareils de santé qui génèrent des données en continu.
  • La demande de centres de données, d'intelligence artificielle (IA) et d'apprentissage automatique (ML) dans les entreprises, les gouvernements et les entités éducatives connaît une croissance exponentielle en raison de la pandémie de COVID-19. Cette croissance a un impact positif sur la demande de FPGA. Il devrait maintenir le même rythme jusqu'à la fin de 2022, contribuant à diffuser l'impact et l'importance des FPGA dans diverses industries d'utilisateurs finaux. 

Portée du rapport

Les matrices de portes programmables sur le terrain (FPGA) sont des dispositifs en silicium préfabriqués qui peuvent être programmés électriquement sur le terrain pour devenir presque n'importe quel type de circuit ou de système numérique. Il s'agit d'un ensemble de blocs logiques configurables (CLB) connectés via des interconnexions programmables. Ils peuvent être reprogrammés selon les exigences d'application ou de fonctionnalité souhaitées après la fabrication. 

L'étude couvre les FPGA basés sur la configuration (FPGA haut de gamme et FPGA moyenne gamme / bas de gamme), le type d'architecture (SRAM, Anti-fusible, Flash), les applications de l'utilisateur final (informatique et télécommunications, électronique grand public, automobile, industriel, militaire et aérospatial, entre autres) et géographie.

By Configuration
High-end FPGA
Mid-range FPGA/Low-end FPGA
By Architecture
SRAM-based FPGA
Anti-fuse Based FPGA
Flash-based FPGA
By End-user Industry
IT and Telecommunication
Consumer Electronics
Automotive
Industrial
Military and Aerospace
Other End-user Industries
By Geography
North America
United States
Canada
Europe
Germany
United Kingdom
France
Rest of Europe
Asia Pacific
China
Japan
India
South Korea
Rest of Asia Pacific
Latin America
Brazil
Argentina
Mexico
Rest of Latin America
Middle East and Africa
United Arab Emirates
Saudi Arabia
South Africa
Rest of Middle East and Africa

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Principales tendances du marché

Augmentation de la demande d'IoT pour stimuler le marché

  • L'exécution parallèle est un avantage clé des FPGA, car un certain nombre de capteurs, comme les capteurs d'humidité et de température, fonctionnent en continu. Puisqu'il n'est pas nécessaire de passer du temps à boucler et à attendre le retard, les FPGA ont tendance à être plus économes en énergie pour l'IoT.
  • Selon le rapport State of the IoT 2020, le nombre de dispositifs de connexion IoT a dépassé pour la première fois le nombre de dispositifs de connexion non IoT. Sur les 21,7 milliards d'appareils connectés actifs dans le monde, 11,7 milliards (ou 54 %) étaient des connexions d'appareils IoT à la fin de 2020. D'ici 2025, ce nombre devrait dépasser 30 milliards, soit près de 4 appareils IoT par personne en moyenne. 
  • La demande d'IoT devrait encore augmenter au cours de la période de prévision, ce qui signifie la croissance de la demande de semi-conducteurs et d'autres composants. Selon SEMI, la taille du marché des semi-conducteurs et des capteurs pour les dispositifs IoT devrait atteindre 114,2 milliards de dollars d'ici 2025.
  • Avec l'augmentation rapide du nombre d'appareils IoT, les besoins en puces pour la construction d'appareils IoT devraient également augmenter au cours de la période de prévision. La réduction de la consommation énergétique, associée à la miniaturisation des puces, sera la priorité des constructeurs.
  • L'IoT promet d'être une force motrice majeure qui créerait une innovation significative, faciliterait de nouveaux modèles commerciaux et améliorerait la société mondiale de multiples façons. Les fournisseurs du marché se concentrent sur le développement de FPGA pour les intégrer dans des appareils et des solutions IoT. Par exemple, les solutions Intel FPGA, telles que Intel Stratix 10, permettent l'évolutivité et la flexibilité pour répondre aux exigences de l'IoT avec une programmabilité logicielle et matérielle inhérente.
FPGA Market

La Chine dominera le marché en Asie-Pacifique

  • La Chine possède le plus grand marché mondial des semi-conducteurs. La Chine consomme annuellement plus de la moitié de tous les semi-conducteurs, tant pour un usage interne que pour une éventuelle exportation. En conséquence, l'expansion rapide de la demande chinoise a stimulé le marché des FPGA. D'autre part, les producteurs chinois nationaux ne peuvent satisfaire qu'environ 30 % de leurs besoins. En conséquence, le gouvernement chinois a exhorté ses champions nationaux et ses principales entreprises numériques à développer leurs capacités nationales de fabrication de semi-conducteurs afin de rééquilibrer la dépendance de la Chine vis-à-vis de la demande étrangère de semi-conducteurs.
  • De plus, l'adoption de la 5G prend de l'ampleur à la fois pour les domaines du réseau et des appareils. Selon le rapport publié, les abonnements Ericson Mobility 5G sont estimés à 1 milliard, deux ans plus tôt que la 4G. Les facteurs clés incluent l'engagement antérieur de la Chine avec la 5G, par rapport à la 4G, ainsi que la disponibilité en temps opportun des appareils de plusieurs fournisseurs. Le secteur des télécommunications chinois a connu une expansion rapide ces dernières années, et il devrait continuer à le faire jusqu'en 2025. Le développement de l'industrie est principalement alimenté par l'augmentation de la population, des services de communication et de l'utilisation des smartphones. La connectivité premium et les services de contenu en Chine représentent la majorité de la croissance du marché dans le pays.
  • De plus, la Chine ouvre la voie à l'expansion du marché des FPGA, car la demande du pays augmente en raison de sa position de leader dans la fabrication mondiale de gadgets électroniques grand public. La Chine est le plus grand centre de fabrication au monde, produisant 36% de l'électronique mondiale, y compris les smartphones, les ordinateurs, les serveurs cloud et l'infrastructure de télécommunications, faisant du pays le nœud le plus important de la chaîne d'approvisionnement mondiale en électronique. La popularité de l'intelligence artificielle (IA) en Chine a ouvert un nouveau potentiel de développement pour le marché chinois de l'électronique grand public. Les maisons intelligentes et l'IoT (Internet des objets) sont susceptibles d'être un potentiel de développement important pour les fabricants de FPGA dans la prochaine décennie.
  • La demande de FPGA en Chine ne cesse de croître, en raison de l'augmentation du domaine d'application et de l'utilisation des FPGA dans l'industrie des utilisateurs finaux. Par exemple. L'industrie chinoise des drones militaires est robuste et se développe rapidement. Les réseaux de portes programmables (FPGA) modifient le développement de ces systèmes UAV. Les FPGA sont utilisés dans des techniques de contrôle de navigation de haut niveau, telles que la planification de trajectoire, la localisation et la cartographie simultanées (SLAM) et la vision stéréo, ainsi que des activités de bas niveau critiques pour la sécurité, notamment la stabilité du système, l'estimation de l'état et l'interface périphérique. De plus, en plus d'étudier l'utilisation du FPGA dans des fonctions critiques, telles que le suivi de cible, la communication et l'évitement d'obstacles.
FPGA Market

Paysage concurrentiel

La nature de la concurrence au sein de l'industrie peut être étudiée dans deux segments différents. Principalement en raison des économies d'échelle et de la nature des offres de produits, l'espace de marché reste très disputé et les paramètres coût-volume favorisent les entreprises qui opèrent avec de faibles coûts fixes. Certains acteurs clés du marché sont Xilinx, Achronix Semiconductor Corp., Intel Corporation et Quicklogic Corporation, entre autres. Certains développements récents clés sur le marché comprennent:

  • Février 2022 - QuickLogic Corporation a annoncé que sa famille PolarPro 3 de FPGA basse consommation basés sur SRAM était disponible pour résoudre les problèmes de disponibilité de l'approvisionnement en semi-conducteurs. Cette famille très flexible présente une consommation d'énergie aussi faible que 55 uA et un encombrement réduit dans de petits boîtiers, ainsi que des options de matrice. 
  • Novembre 2021 - Xilinx lance Alveo U55C, sa carte accélératrice la plus puissante, spécialement conçue pour les charges de travail HPC et Big Data. La nouvelle carte Alveo U55C est la carte accélératrice Alveo la plus puissante de la société, offrant la densité de calcul et la capacité HBM les plus élevées de la gamme d'accélérateurs Alveo.

Paysage concurrentiel

La nature de la concurrence au sein de l'industrie peut être étudiée dans deux segments différents. Principalement en raison des économies d'échelle et de la nature des offres de produits, l'espace de marché reste très disputé et les paramètres coût-volume favorisent les entreprises qui opèrent avec de faibles coûts fixes. Certains acteurs clés du marché sont Xilinx, Achronix Semiconductor Corp., Intel Corporation et Quicklogic Corporation, entre autres. Certains développements récents clés sur le marché comprennent:

  • Février 2022 - QuickLogic Corporation a annoncé que sa famille PolarPro 3 de FPGA basse consommation basés sur SRAM était disponible pour résoudre les problèmes de disponibilité de l'approvisionnement en semi-conducteurs. Cette famille très flexible présente une consommation d'énergie aussi faible que 55 uA et un encombrement réduit dans de petits boîtiers, ainsi que des options de matrice. 
  • Novembre 2021 - Xilinx lance Alveo U55C, sa carte accélératrice la plus puissante, spécialement conçue pour les charges de travail HPC et Big Data. La nouvelle carte Alveo U55C est la carte accélératrice Alveo la plus puissante de la société, offrant la densité de calcul et la capacité HBM les plus élevées de la gamme d'accélérateurs Alveo.

Table of Contents

  1. 1. INTRODUCTION

    1. 1.1 Study Assumptions and Market Definition

    2. 1.2 Scope of the Study

  2. 2. RESEARCH METHODOLOGY

  3. 3. EXECUTIVE SUMMARY

  4. 4. MARKET INSIGHTS

    1. 4.1 Market Overview

    2. 4.2 Industry Value Chain Analysis

    3. 4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis

      1. 4.3.1 Bargaining Power of Suppliers

      2. 4.3.2 Bargaining Power of Consumers

      3. 4.3.3 Threat of New Entrants

      4. 4.3.4 Intensity of Competitive Rivalry

      5. 4.3.5 Threat of Substitutes

    4. 4.4 Assessment of Impact of COVID-19 on the Industry

  5. 5. MARKET DYNAMICS

    1. 5.1 Market Drivers

      1. 5.1.1 Increasing Demand for IoT

    2. 5.2 Market Restraints

      1. 5.2.1 High Power Consumption Compared to ASIC

  6. 6. MARKET SEGMENTATION

    1. 6.1 By Configuration

      1. 6.1.1 High-end FPGA

      2. 6.1.2 Mid-range FPGA/Low-end FPGA

    2. 6.2 By Architecture

      1. 6.2.1 SRAM-based FPGA

      2. 6.2.2 Anti-fuse Based FPGA

      3. 6.2.3 Flash-based FPGA

    3. 6.3 By End-user Industry

      1. 6.3.1 IT and Telecommunication

      2. 6.3.2 Consumer Electronics

      3. 6.3.3 Automotive

      4. 6.3.4 Industrial

      5. 6.3.5 Military and Aerospace

      6. 6.3.6 Other End-user Industries

    4. 6.4 By Geography

      1. 6.4.1 North America

        1. 6.4.1.1 United States

        2. 6.4.1.2 Canada

      2. 6.4.2 Europe

        1. 6.4.2.1 Germany

        2. 6.4.2.2 United Kingdom

        3. 6.4.2.3 France

        4. 6.4.2.4 Rest of Europe

      3. 6.4.3 Asia Pacific

        1. 6.4.3.1 China

        2. 6.4.3.2 Japan

        3. 6.4.3.3 India

        4. 6.4.3.4 South Korea

        5. 6.4.3.5 Rest of Asia Pacific

      4. 6.4.4 Latin America

        1. 6.4.4.1 Brazil

        2. 6.4.4.2 Argentina

        3. 6.4.4.3 Mexico

        4. 6.4.4.4 Rest of Latin America

      5. 6.4.5 Middle East and Africa

        1. 6.4.5.1 United Arab Emirates

        2. 6.4.5.2 Saudi Arabia

        3. 6.4.5.3 South Africa

        4. 6.4.5.4 Rest of Middle East and Africa

  7. 7. COMPETITIVE LANDSCAPE

    1. 7.1 Company Profiles

      1. 7.1.1 Xilinx Inc.

      2. 7.1.2 Lattice Semiconductor Corporation

      3. 7.1.3 Quicklogic Corporation

      4. 7.1.4 Intel Corporation

      5. 7.1.5 Achronix Semiconductor Corporation

      6. 7.1.6 GOWIN Semiconductor Corporation

      7. 7.1.7 Microchip Technology Incorporated

      8. 7.1.8 Efinix Inc.

    2. *List Not Exhaustive
  8. 8. VENDOR MARKET SHARE ANALYSIS

  9. 9. INVESTMENT ANALYSIS

  10. 10. MARKET OPPORTUNITIES AND FUTURE OUTLOOK

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Frequently Asked Questions

Le marché du marché FPGA est étudié de 2020 à 2027.

Le marché FPGA croît à un TCAC de 8,32 % au cours des 5 prochaines années.

L'Asie-Pacifique affiche le TCAC le plus élevé sur la période 2021-2026.

L'Asie-Pacifique détient la part la plus élevée en 2021.

Xilinx, Inc., Lattice Semiconductor Corporation, Quicklogic Corporation, Intel Corporation, Achronix Semiconductor Corporation sont les principales sociétés opérant sur le marché FPGA.

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