现场可编程门阵列 (FPGA) 市场 - 增长、趋势、COVID-19 影响和预测(2022 - 2027 年)

FPGA 市场按配置(高端 FPGA、中端 FPGA 和低端 FPGA)、架构(基于 SRAM 的 FPGA、基于反熔丝的 FPGA 和基于闪存的 FPGA)、最终用户行业( IT 和电信、消费电子、汽车、工业、军事和航空航天)和地理。

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市场快照

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 %

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市场概况

2021 年全球 FPGA 市场(以下简称市场研究)价值 69.581 亿美元,预计到 2027 年将达到 117.518 亿美元,2022-2027 年期间的复合年增长率为 8.32%(以下简称作为预测期)。

  • 现场可编程门阵列 (FPGA) 是具有可编程硬件结构的集成电路。与 ASIC 或图形处理单元 (GPU) 不同,FPGA 芯片内部的电路不是硬蚀刻的。它可以根据需要重新编程。这种能力使 FPGA 成为 ASIC 的合适替代品,后者需要较长的开发时间以及大量的设计和制造投资。
  • 科技行业一直在采用 FPGA 进行机器学习和深度学习。在过去十年中,作为公司加速网络搜索努力的一部分,微软研究院展示了 FPGA 上 AI 的首批用例之一。FPGA 提供了可编程性、速度和灵活性的组合,无需高成本和复杂性即可开发定制的专用集成电路 (ASIC)。微软的 Bing 搜索引擎也在生产中使用 FPGA,表明它们对深度学习应用的价值。据该公司称,Bing 使用 FPGA 加速搜索排名,吞吐量提高了 50%。
  • FPGA 提供具有集成 AI 的硬件定制功能,并且能够进行编程以提供 ASIC 或 GPU 等行为。FPGA 的可重新配置、可重新编程特性使其非常适合快速发展的 AI 环境,使设计人员能够快速测试算法并快速进入市场。FPGA 为深度学习应用程序和其他 AI 工作负载提供了多项优势,包括具有低延迟和高吞吐量的增强性能、考虑价值和成本的效率以及低功耗。
  • 在过去的几年里,对便携式设备的需求迅速增加。因此,半导体行业必须限制芯片的功耗。由于需要最高速度和最低功耗的设备的广泛使用,例如 5G 智能手机、智能可穿戴设备和连续生成数据的医疗保健设备,ASIC/FPGA 芯片设计行业正朝着低功耗发展方向发展。
  • 由于 COVID-19 大流行,企业、政府和教育实体对数据中心、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 的需求正在呈指数增长。这种增长对 FPGA 的需求产生了积极影响。预计到 2022 年底将保持相同的速度,有助于传播 FPGA 在各个最终用户行业中的影响和重要性。 

报告范围

现场可编程门阵列 (FPGA) 是预制的硅器件,可以在现场进行电子编程以成为几乎任何类型的数字电路或系统。它们是一组通过可编程互连连接的可配置逻辑块 (CLB)。它们可以在制造后重新编程以满足所需的应用或功能要求。 

该研究涵盖基于配置(高端 FPGA 和中端/低端 FPGA)、架构类型(SRAM、反熔丝、闪存)、最终用户应用(IT 和电信、消费电子、汽车、工业、军事和航空航天等)和地理。

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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主要市场趋势

对物联网的需求增加以推动市场

  • 并行执行是 FPGA 的主要优势,因为许多传感器(如湿度和温度传感器)连续运行。由于无需在循环和等待延迟上花费时间,FPGA 往往对物联网更节能。
  • 根据 2020 年物联网状况报告,物联网连接设备的数量首次超过非物联网连接设备的数量。到 2020 年底,在全球 217 亿台活跃的连接设备中,有 117 亿台(或 54%)是 IoT 设备连接。到 2025 年,这个数字预计将超过 300 亿台,平均每人近 4 台 IoT 设备。 
  • 在预测期内,物联网的需求预计将进一步增加,这意味着对半导体和其他组件的需求增长。据 SEMI 称,到 2025 年,物联网设备的半导体和传感器市场规模预计将达到 1142 亿美元。
  • 随着物联网设备数量的快速增长,预计在预测期内构建物联网设备的芯片需求也将增加。降低能耗,结合芯片的小型化,将成为制造商的优先事项。
  • 物联网有望成为创造重大创新、促进新商业模式并以多种方式改善全球社会的主要驱动力。市场供应商专注于开发 FPGA 以将其集成到物联网设备和解决方案中。例如,英特尔 FPGA 解决方案(如英特尔 Stratix 10)允许可扩展性和灵活性,通过固有的软件和硬件可编程性来满足物联网需求。
FPGA Market

中国将推动亚太市场

  • 中国拥有全球最大的半导体市场。中国每年消耗一半以上的半导体,用于内部使用和潜在出口。因此,中国需求的快速扩张提振了FPGA市场。另一方面,中国国内生产商只能满足其30%左右的需求。因此,中国政府敦促其国家龙头企业和领先的数字企业发展其国内半导体制造能力,以重新平衡中国对海外半导体需求的依赖。
  • 此外,网络和设备领域的 5G 采用势头正在增长。根据发布的报告,爱立信移动 5G 用户预计将达到 10 亿,比 4G 早两年。关键因素包括与 4G 相比,中国更早地使用 5G,以及及时提供多家供应商的设备。中国电信行业近年来经历了快速扩张,预计这一趋势将持续到 2025 年。该行业的发展主要受到人口增长、通信服务和智能手机使用量增加的推动。中国的优质连接和内容服务占该国市场增长的大部分。
  • 此外,中国正在为 FPGA 市场的扩张铺平道路,因为该国在全球消费电子产品制造中的领先地位正在增长,因此该国的需求正在增长。中国是全球最大的制造中心,生产全球 36% 的电子产品,包括智能手机、电脑、云服务器和电信基础设施,使中国成为全球电子产品供应链最重要的节点。人工智能(AI)在中国的普及为中国消费电子市场开辟了新的发展潜力。智能家居和 IoT(物联网)很可能是未来十年 FPGA 制造商的重要发展潜力。
  • 由于FPGA在终端用户行业的应用范围和使用范围不断扩大,中国对FPGA的需求不断增长。例如。中国军用无人机产业蓬勃发展,发展迅速。可编程门阵列 (FPGA) 改变了此类无人机系统的开发。FPGA 用于高级导航控制技术,如路径规划、同步定位和映射 (SLAM) 和立体视觉,以及安全关键的低级活动,包括系统稳定性、状态估计和外围接口。此外,除了研究 FPGA 在关键任务功能中的使用,例如目标跟踪、通信和避障。
FPGA Market

竞争格局

可以从两个不同的部分研究行业内竞争的性质。主要由于产品供应的规模经济和性质,市场空间仍然存在高度竞争,成本-数量指标有利于以低固定成本运营的公司。市场上的一些主要参与者包括赛灵思、Achronix 半导体公司、英特尔公司和 Quicklogic 公司等。市场近期的一些主要发展包括:

  • 2022 年 2 月 - QuickLogic Corporation 宣布推出其 PolarPro 3 系列低功耗、基于 SRAM 的 FPGA,以解决半导体供应可用性挑战。这个高度灵活的系列具有低至 55uA 的功耗和小封装中的小尺寸以及裸片选项。 
  • 2021 年 11 月 - 赛灵思推出了 Alveo U55C,这是其最强大的加速器卡,专为 HPC 和大数据工作负载而打造。新的 Alveo U55C 卡是该公司最强大的 Alveo 加速器卡,提供 Alveo 加速器产品组合中最高的计算机密度和 HBM 容量。

竞争格局

可以从两个不同的部分研究行业内竞争的性质。主要由于产品供应的规模经济和性质,市场空间仍然存在高度竞争,成本-数量指标有利于以低固定成本运营的公司。市场上的一些主要参与者包括赛灵思、Achronix 半导体公司、英特尔公司和 Quicklogic 公司等。市场近期的一些主要发展包括:

  • 2022 年 2 月 - QuickLogic Corporation 宣布推出其 PolarPro 3 系列低功耗、基于 SRAM 的 FPGA,以解决半导体供应可用性挑战。这个高度灵活的系列具有低至 55uA 的功耗和小封装中的小尺寸以及裸片选项。 
  • 2021 年 11 月 - 赛灵思推出了 Alveo U55C,这是其最强大的加速器卡,专为 HPC 和大数据工作负载而打造。新的 Alveo U55C 卡是该公司最强大的 Alveo 加速器卡,提供 Alveo 加速器产品组合中最高的计算机密度和 HBM 容量。

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

The FPGA Market market is studied from 2020 - 2027.

The FPGA Market is growing at a CAGR of 8.32% over the next 5 years.

Asia Pacific is growing at the highest CAGR over 2021- 2026.

Asia-Pacific holds highest share in 2021.

Xilinx, Inc., Lattice Semiconductor Corporation, Quicklogic Corporation, Intel Corporation, Achronix Semiconductor Corporation are the major companies operating in FPGA Market.

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