سوق المصفوفات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية (FPGA): التحليل الحالي والتوقعات (2025-2033)

حجم السوق العالمي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA) والتوقعات

بلغت قيمة السوق العالمي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA) 12,788.87 مليون دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب قوي يبلغ حوالي 11.88٪ خلال الفترة المتوقعة (2025-2033F)، وذلك بسبب التوسع في مراكز البيانات وتطور شبكات الجيل الخامس 5G.

تحليل سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا

مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA) هي عبارة عن دائرة متكاملة رقمية يمكن برمجتها وإعادة برمجتها بعد التصنيع. يتكون تصميم FPGAs من مصفوفة متصلة بشبكة قابلة للبرمجة يمكن ربطها بكتل منطقية أخرى لأداء وظائف مختلفة. يتم ترميز هذه الرقائق بلغة وصف الأجهزة. في السابق، كانت مشفرة بلغات عالية المستوى مثل C/C++، وكان تحويل نموذج الآلة إلى لغة وصف الأجهزة أمرًا صعبًا. مع الزيادة في التطورات التكنولوجية، يمكن الآن ترميزها بلغة Python، مما يسهل تحويل نموذج الذكاء الاصطناعي إلى لغة وصف الأجهزة. هذه الرقائق مطلوبة بشدة نظرًا لمرونتها وقدرتها على إعادة البرمجة، مما يمكّن المطورين من تعديل وظائف الأجهزة حتى بعد النشر. هذه الخصائص تجعلها مثالية للحالات التي تتطلب الابتكار والقدرة على التكيف. في شبكات الجيل الخامس 5G، فإنها توفر نقل بيانات عالي السرعة ومعالجة بزمن انتقال منخفض. في الذكاء الاصطناعي، فإنها تتيح المعالجة المتوازية، وهو أمر بالغ الأهمية للتعلم العميق واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي. إن الحاجة المتزايدة إلى الأتمتة الصناعية، حيث تحتاج المصانع والروبوتات إلى التحكم والتخصيص في الوقت الفعلي، تساعد أيضًا في الكفاءة، مما يدفع نمو سوق FPGA.

اتجاهات السوق العالمي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا

يناقش هذا القسم اتجاهات السوق الرئيسية التي تؤثر على القطاعات المختلفة من السوق العالمي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا، كما وجدها فريق خبراء الأبحاث لدينا.

استخدام FPGA في مركز البيانات لتحسين حجم العمل

من بين الاتجاهات الرئيسية في مجال سوق مصفوفات البوابة القابلة للبرمجة (FPGAs)، فإن استخدام FPGAs في مراكز البيانات لتحسين حجم العمل هو الأبرز. تبحث كل صناعة تقريبًا اليوم عن وظائف الذكاء الاصطناعي التي ستنظم المهام وتحسن الأداء وتحلل البيانات وتوفر التحليل التنبؤي. تم تصميم مراكز البيانات للتعامل مع وظائف الذكاء الاصطناعي التي تتطلب كميات هائلة من الطاقة والتبريد السائل. بالنسبة لأحجام عمل البيانات الكبيرة، يتم استخدام مصفوفات البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGAs) في مراكز البيانات كمسرعات أجهزة قابلة لإعادة التشكيل لتحسين الأداء وتقليل زمن الوصول وتحسين كفاءة الطاقة، خاصة في تطبيقات مثل التعلم الآلي والتداول المالي وتحليلات البيانات ومعالجة الشبكة. على عكس المعالجات التقليدية، مثل وحدة المعالجة المركزية ومعالج الرسومات، يمكن إعادة تكوين FPGA على مستوى الأجهزة، حسب الحاجة. قامت شركات السحابة مثل Microsoft (Azure) و Tencent بتنفيذ FPGAs بدلاً من استخدام الخوادم التقليدية التي تستهلك الكثير من الطاقة الحاسوبية، ولكنها تضمن مهام حسابية كبيرة واتصالات آمنة في مراكز البيانات الخاصة بها.

تقسيم صناعة مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا

يقدم هذا القسم تحليلاً للاتجاهات الرئيسية في كل قطاع من تقرير السوق العالمي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا، إلى جانب التوقعات على المستويات العالمية والإقليمية والقطرية للفترة 2025-2033.

يسيطر سوق FPGA المنخفض على سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا

استنادًا إلى النوع، يتم تقسيم سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA) إلى FPGA منخفضة النهاية وFPGA متوسطة النهاية وFPGA عالية النهاية. في عام 2024، سيطر قطاع FPGA منخفضة النهاية على السوق، ومن المتوقع أن يستمر في القيام بذلك خلال الفترة المتوقعة. تعتبر FPGAs منخفضة النهاية أرخص وأصغر وتوفر استهلاكًا منخفضًا للطاقة مقارنة بـ FPGAs عالية النهاية، والتي تكون أكثر تكلفة وتتطلب المزيد من الطاقة. نظرًا لانخفاض طاقتها وصغر حجمها وكفاءتها من حيث التكلفة، فهي مناسبة تمامًا للشركات ذات الميزانية المحدودة. تعتبر FPGAs منخفضة النهاية مناسبة تمامًا للأجهزة التي تحتاج إلى معالجة مجموعة البيانات ولكنها لا تتطلب خوادم قوية. بالإضافة إلى ذلك، أدى التركيز المتزايد على خفض التكاليف في الإلكترونيات إلى زيادة الحاجة إلى FPGAs منخفضة النهاية. مع التطورات في التكنولوجيا، مثل دمج الذكاء الاصطناعي، أصبحت هذه الرقائق أكثر قوة وكفاءة. على سبيل المثال، يوفر Lattice Ice40 UltraPlus الموارد والاستخدام المنخفض للطاقة للتطبيقات أو الأجهزة القائمة على الذكاء الاصطناعي، مثل المنازل الذكية أو أجهزة إنترنت الأشياء، لتنفيذ بروتوكولات الشبكة. علاوة على ذلك، يتم استخدام هذه الرقائق في الأجهزة القابلة للارتداء التي لديها استخدام محدود للطاقة.

تهيمن شريحة حجم العقدة 20-90 نانومتر على سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا.

استنادًا إلى حجم العقدة، يتم تقسيم سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA) إلى <=16 نانومتر و20-90 نانومتر و>90 نانومتر. هيمنت شريحة 20-90 نانومتر على سوق FPGA في عام 2024. تتميز FPGA التي تتميز بـ 20-90 نانومتر بأنها متينة للغاية ولها استخدام منخفض للطاقة. تتميز FPGA باستهلاك متوازن للطاقة وأداء وكثافة عالية وذاكرة كبيرة، وهي متوفرة بأحجام 20-90 نانومتر. هذا يجعلها ممتازة في مجالات مراكز البيانات والاتصالات السلكية واللاسلكية والسيارات والفئات الصناعية. وهي تجد تطبيقًا في المحولات وأجهزة التوجيه والبنية التحتية الأخرى للشبكات نظرًا للمرونة المتاحة من حيث التعامل مع هيكل البيانات. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر FPGAs هذه حلاً مثاليًا للاستخدام في أتمتة المصانع وبيئات الصناعة 4.0 لأنها قابلة لإعادة التشكيل بسهولة، وتؤدي أداءً جيدًا. يتم تنفيذها في تطبيقات أكثر عمومية مثل الحوسبة المتطورة وإنترنت الأشياء والدفاع والرؤية الآلية. على سبيل المثال، في ADAS، يتم استخدامها للتعامل مع اتصال V2X المعقد، والذي يسمح للمركبات بالاتصال بالمركبات والبنية التحتية الأخرى التي تعزز كفاءة المرور والسلامة.

سيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا العالمي

سيطر سوق FPGA في منطقة آسيا والمحيط الهادئ على سوق FPGA العالمي في عام 2024 ومن المتوقع أن يحافظ على مكانته في الفترة المتوقعة. يمكن أن يُعزى ذلك إلى الطلب المتزايد على أجهزة إنترنت الأشياء والأجهزة المتكاملة بالذكاء الاصطناعي في مجالات الرعاية الصحية والمالية والاتصالات السلكية واللاسلكية، وكذلك في صناعة النقل. السيارات الذكية والسيارات الكهربائية هي اتجاه آخر يساهم بشكل كبير في هذا الطلب المتزايد. تقع الشركات المصنعة الكبيرة مثل Samsung و LG و Toyota و Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited في المنطقة، مما يساعد في تطوير FPGA في منطقة APAC. تعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ موطنًا للعديد من البلدان التي تنتج عددًا كبيرًا من السيارات الكهربائية، بما في ذلك الصين واليابان والهند. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يساهم نمو مراكز البيانات في المنطقة، فضلاً عن زيادة الطلب على خدمات الحوسبة السحابية، بشكل كبير في نمو المنطقة خلال الفترة المتوقعة. علاوة على ذلك، يساهم اتجاه الأتمتة المتنامي، فضلاً عن الدور المتزايد للمدن الذكية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ والتحول الرقمي، في حيوية تطبيقات FPGA. مع نمو عالم إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، ظهرت حاجة ماسة إلى حوسبة متعددة الاستخدامات وعالية الأداء يمكنها أداء مهام معقدة بطريقة أنيقة وفعالة. يمكن حفظ وحدات PGAs في أنواع مختلفة من البرمجة، وفي عالم سريع التغير، تتناسب مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة جيدًا.

استحوذت الصين على حصة مهيمنة من سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا في منطقة آسيا والمحيط الهادئ في عام 2024

تقود الصين سوق مصفوفات البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA)، مدعومة باستثمار ذكي في تصنيع أشباه الموصلات، وبنية تحتية إلكترونية قوية، والطلب المتزايد على التطبيقات القائمة على الذكاء الاصطناعي. تعطي الحكومة الصينية الأولوية لتصنيع الرقائق المحلية بدلاً من استيرادها، وبالتالي، تجعل FPGAs مجال تركيز رئيسي نظرًا لمرونتها ونطاق تطبيقها الواسع. تعمل العديد من الشركات، مثل Huawei و ZTE و SMIC، على دمج FPGAs في الاتصالات السلكية واللاسلكية والذكاء الاصطناعي والأنظمة الصناعية، بينما تساهم الشركات الناشئة الجديدة في النمو من خلال الابتكارات في الحوسبة المتطورة والأتمتة. مبادرات مثل Made in China 2025 على المستوى الوطني، إلى جانب التمويل القوي للبحث والتطوير، تجعل الصين تظل مهيمنة في السوق.

المشهد التنافسي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا

يتسم السوق العالمي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا بالمنافسة، مع وجود العديد من اللاعبين العالميين والدوليين في السوق. يتبنى اللاعبون الرئيسيون استراتيجيات نمو مختلفة لتعزيز وجودهم في السوق، مثل الشراكات والاتفاقيات والتعاون وإطلاق المنتجات الجديدة والتوسعات الجغرافية وعمليات الاندماج والاستحواذ.

أفضل شركات مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا

بعض اللاعبين الرئيسيين في السوق هم Intel Corporation و Advanced Micro Devices, Inc. و Lattice Semiconductor Corporation و Microchip Technology Inc. و QuickLogic Corporation و Achronix Semiconductor Corporation و Efinix, Inc. و Synopsis, Inc. و GOWIN Semiconductor Corp. و Logic Fruit Technologies Private Limited.

التطورات الحديثة في سوق مصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGA)

• في أبريل 2025، أعلنت Altera Corporation عن إنتاج سلسلة Agliex 7 FPGA M الخاصة بها. Agliex هي أول FPGA ذات نطاق ترددي عالي في الصناعة مزودة بواجهة Network on Chip (NoC).

• في مارس 2025، أعلنت Efinix عن منتجها، Titanium Ti180J484D1 FPGAs، مما يوفر سرعة عالية مع عدد أقل من دبابيس التثبيت. مع هذا الابتكار، تم تقليل تعقيد ومخاطر تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

• في يوليو 2024، أطلقت Lattice Semiconductor نماذج FPGA منخفضة النهاية جديدة Certus-NX-28 & Certus-NX-09، والتي توفر استهلاكًا منخفضًا للطاقة.

• في عام 2023، أطلقت Lattice Semiconductor FPGA منخفضة استهلاك الطاقة "MachXO5T-NX". وجود سعة أكبر ومدخلات ومخرجات أسرع وأمان محسن، مع كفاءة عالية في استهلاك الطاقة وحجم متوافق وموثوقية.

تغطية تقرير السوق العالمي لمصفوفة البوابة المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا