Rynek programowalnych układów bramek (FPGA): Aktualna analiza i prognoza (2025-2033)

Globalny rozmiar rynku i prognoza programowalnych układów logicznych (FPGA)

Globalny rynek programowalnych układów logicznych (FPGA) został wyceniony na 12 788,87 mln USD w 2024 roku i oczekuje się, że będzie rósł w solidnym tempie CAGR około 11,88% w okresie prognozowania (2025-2033F), ze względu na ekspansję centrów danych i ewolucję sieci 5G.

Analiza rynku programowalnych układów logicznych

Programowalny układ logiczny (FPGA) to cyfrowy układ scalony, który można programować i przeprogramowywać po wyprodukowaniu. Konstrukcja FPGA składa się z programowalnej, połączonej siatką macierzy, którą można łączyć z innymi blokami logicznymi w celu wykonywania różnych funkcji. Te chipy są kodowane w języku opisu sprzętu. Wcześniej były kodowane w językach wysokiego poziomu, takich jak C/C++, a konwersja modelu maszyny na język opisu sprzętu była trudna. Wraz ze wzrostem postępu technologicznego można je teraz kodować w Pythonie, co ułatwia konwersję modelu AI na język opisu sprzętu. Te chipy cieszą się dużym popytem ze względu na ich elastyczność i możliwość przeprogramowywania, co umożliwia programistom modyfikowanie funkcji sprzętowych nawet po wdrożeniu. Te właściwości czynią je idealnymi w sytuacjach, w których wymagana jest innowacyjność i zdolność adaptacji. W sieciach 5G zapewniają szybką transmisję danych i przetwarzanie o niskim opóźnieniu. W sztucznej inteligencji umożliwiają przetwarzanie równoległe, które ma kluczowe znaczenie dla głębokiego uczenia się i podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym. Rosnące zapotrzebowanie na automatyzację przemysłową, gdzie fabryki i roboty potrzebują kontroli i personalizacji w czasie rzeczywistym, dodatkowo pomaga w zwiększaniu wydajności, napędzając wzrost rynku FPGA.

Globalne trendy na rynku programowalnych układów logicznych

W tej sekcji omówiono kluczowe trendy rynkowe, które wpływają na różne segmenty globalnego rynku programowalnych układów logicznych, zgodnie z ustaleniami naszego zespołu ekspertów ds. badań.

Wykorzystanie FPGA w centrach danych w celu poprawy obciążenia

Wśród głównych trendów na rynku programowalnych układów logicznych (FPGA) najbardziej widoczne jest wykorzystanie FPGA w centrach danych w celu poprawy obciążenia. Prawie każda branża szuka dziś funkcjonalności AI, która zorganizuje zadania, poprawi wydajność, przeanalizuje dane i zapewni analizę predykcyjną. Centra danych są zaprojektowane do obsługi funkcji AI, które wymagają ogromnych ilości energii i chłodzenia cieczą. W przypadku dużych obciążeń danych programowalne układy logiczne (FPGA) są wykorzystywane w centrach danych jako rekonfigurowalne akceleratory sprzętowe w celu zwiększenia wydajności, zmniejszenia opóźnień i poprawy efektywności energetycznej, szczególnie w aplikacjach takich jak uczenie maszynowe, handel finansowy, analiza danych i przetwarzanie sieciowe. W przeciwieństwie do konwencjonalnych procesorów, takich jak CPU i procesor graficzny, FPGA można rekonfigurować na poziomie sprzętowym, zgodnie z potrzebami. Firmy chmurowe, takie jak Microsoft (Azure) i Tencent, wdrożyły FPGA zamiast używać tradycyjnych serwerów, które zużywają dużo mocy obliczeniowej, ale gwarantują duże zadania obliczeniowe i bezpieczną komunikację w swoich centrach danych.

Segmentacja branży programowalnych układów logicznych

W tej sekcji przedstawiono analizę kluczowych trendów w każdym segmencie globalnego raportu dotyczącego rynku programowalnych układów logicznych, wraz z prognozami na poziomie globalnym, regionalnym i krajowym na lata 2025-2033.

Rynek FPGA niskiej klasy dominuje na rynku programowalnych układów logicznych

Na podstawie rodzaju rynek programowalnych układów logicznych (FPGA) jest podzielony na FPGA niskiej klasy, FPGA średniej klasy i FPGA wysokiej klasy. W 2024 roku segment FPGA niskiej klasy zdominował rynek i oczekuje się, że będzie to robił w okresie prognozowania. FPGA niskiej klasy są tańsze, mniejsze i oferują niskie zużycie energii w porównaniu z FPGA wysokiej klasy, które są droższe i wymagają więcej energii. Ze względu na niską moc, mały rozmiar i efektywność kosztową dobrze nadają się dla firm o napiętym budżecie. FPGA niskiej klasy dobrze nadają się do urządzeń, które muszą przetwarzać zbiór danych, ale nie wymagają wydajnych serwerów. Ponadto rosnący nacisk na obniżanie kosztów w elektronice jeszcze bardziej zwiększył zapotrzebowanie na FPGA niskiej klasy. Wraz z postępem technologicznym, takim jak integracja sztucznej inteligencji, te chipy stały się bardziej wydajne i efektywne. Na przykład Lattice Ice40 UltraPlus zapewnia zasoby i niskie zużycie energii dla aplikacji lub urządzeń opartych na sztucznej inteligencji, takich jak inteligentne domy lub urządzenia IoT, w celu wdrożenia protokołów sieciowych. Ponadto te chipy są używane w urządzeniach do noszenia, które mają ograniczone zużycie energii.

Segment rozmiarów węzłów 20-90 nm dominuje na rynku programowalnych układów logicznych.

Na podstawie rozmiaru węzła rynek programowalnych układów logicznych (FPGA) jest podzielony na <=16 nm, 20-90 nm i >90 nm. Segment 20-90 nm zdominował rynek FPGA w 2024 roku. FPGA z funkcją 20-90 nm jest bardzo trwały i ma niskie zużycie energii. FPGA ma zrównoważone zużycie energii i wydajność, wysoką gęstość i dużą pamięć i jest dostępny w rozmiarach 20-90 nm. To sprawia, że doskonale nadają się do centrów danych, telekomunikacji, motoryzacji i kategorii przemysłowych. Znajdują zastosowanie w przełącznikach, routerach i innej infrastrukturze sieciowej ze względu na dostępną elastyczność w zakresie obsługi struktur danych. Ponadto te FPGA są idealnym rozwiązaniem do stosowania w automatyzacji fabryk i środowiskach Przemysłu 4.0, ponieważ można je łatwo rekonfigurować i działają dobrze. Są one wdrażane w bardziej ogólnych zastosowaniach, takich jak przetwarzanie brzegowe, IoT, obrona i wizja maszynowa. Na przykład w ADAS są one używane do obsługi złożonej komunikacji V2X, która umożliwia pojazdom komunikację z innymi pojazdami i infrastrukturą, co zwiększa efektywność ruchu i bezpieczeństwo.

Azja i Pacyfik zdominowały globalny rynek programowalnych układów logicznych

Rynek FPGA w regionie Azji i Pacyfiku zdominował globalny rynek FPGA w 2024 roku i oczekuje się, że utrzyma swoją pozycję w okresie prognozowania. Można to przypisać rosnącemu zapotrzebowaniu na urządzenia IoT i zintegrowane ze sztuczną inteligencją w obszarach opieki zdrowotnej, finansów i telekomunikacji, a także w branży transportowej. Inteligentne samochody i samochody elektryczne to kolejny trend, który w znacznym stopniu przyczynia się do tego rosnącego popytu. Duże firmy produkcyjne, takie jak Samsung, LG, Toyota i Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited, znajdują się w regionie, co pomaga w rozwoju FPGA w regionie APAC. Region Azji i Pacyfiku jest domem dla kilku krajów, które produkują dużą liczbę pojazdów elektrycznych, w tym Chiny, Japonię i Indie. Ponadto oczekuje się, że wzrost centrów danych w regionie, a także zwiększony popyt na usługi przetwarzania w chmurze, w znacznym stopniu przyczynią się do wzrostu regionu w okresie prognozowania. Co więcej, dojrzewający trend automatyzacji, a także rosnąca rola inteligentnych miast w regionie Azji i Pacyfiku oraz transformacja cyfrowa, również przyczyniają się do witalności aplikacji FPGA. Wraz z rozwojem świata IoT, sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego pojawiła się krytyczna potrzeba wszechstronnego i wysokowydajnego przetwarzania, które może wykonywać złożone zadania w elegancki i wydajny sposób. PGA można zapisać w różnych typach programowania, a w szybko zmieniającym się świecie programowalne układy logiczne dobrze się sprawdzają.

Chiny miały dominujący udział w rynku programowalnych układów logicznych w regionie Azji i Pacyfiku w 2024 roku

Chiny są liderem na rynku programowalnych układów logicznych (FPGA), wspierane przez inteligentne inwestycje w produkcję półprzewodników, solidną infrastrukturę elektroniczną i rosnący popyt na aplikacje oparte na sztucznej inteligencji. Rząd chiński priorytetowo traktuje produkcję krajowych chipów zamiast importu, dlatego też FPGA są kluczowym obszarem zainteresowania ze względu na ich elastyczność i szeroki zakres zastosowań. Wiele firm, takich jak Huawei, ZTE i SMIC, pracuje nad integracją FPGA z systemami telekomunikacyjnymi, AI i przemysłowymi, a nowe startupy przyczyniają się do wzrostu dzięki innowacjom w zakresie przetwarzania brzegowego i automatyzacji. Inicjatywy takie jak Made in China 2025 na poziomie krajowym, w połączeniu z silnym finansowaniem badań i rozwoju, sprawiają, że Chiny pozostają dominujące na rynku.

Krajobraz konkurencyjny programowalnych układów logicznych

Globalny rynek programowalnych układów logicznych jest konkurencyjny, z kilkoma globalnymi i międzynarodowymi graczami rynkowymi. Kluczowi gracze przyjmują różne strategie wzrostu, aby wzmocnić swoją obecność na rynku, takie jak partnerstwa, umowy, współpraca, wprowadzanie nowych produktów na rynek, ekspansja geograficzna oraz fuzje i przejęcia.

Największe firmy produkujące programowalne układy logiczne

Niektórzy z głównych graczy na rynku to Intel Corporation, Advanced Micro Devices, Inc., Lattice Semiconductor Corporation, Microchip Technology Inc., QuickLogic Corporation, Achronix Semiconductor Corporation, Efinix, Inc., Synopsis, Inc., GOWIN Semiconductor Corp. i Logic Fruit Technologies Private Limited.

Najnowsze wydarzenia na rynku programowalnych układów logicznych (FPGA)

• W kwietniu 2025 r. Altera Corporation ogłosiła produkcję swojej serii Agliex 7 FPGA M. Agilex to pierwszy w branży FPGA o dużej przepustowości z interfejsem Network on Chip (NoC).

• W marcu 2025 r. firma Efinix ogłosiła swój produkt, FPGA Titanium Ti180J484D1, zapewniający wysoką prędkość przy mniejszej liczbie pinów. Dzięki tej innowacji zmniejszono złożoność i ryzyko związane z projektowaniem PCB.

• W lipcu 2024 r. firma Lattice Semiconductor wprowadza na rynek nowe modele FPGA niskiej klasy Certus-NX-28 i Certus-NX-09, które zapewniają niskie zużycie energii.

• W 2023 r. firma Lattice Semiconductor wprowadziła na rynek swój FPGA o niskim zużyciu energii "MachXO5T-NX". Ma większą pojemność, szybsze wejście-wyjście i zwiększone bezpieczeństwo, wysoką efektywność energetyczną, kompatybilny rozmiar i niezawodność.

Zakres raportu dotyczącego globalnego rynku programowalnych układów logicznych