高性能计算、航空、ADAS三大领域助推FPGA市场高增长

  芯片行业潮起潮落中,细分市场需求各异,FPGA(FieldProgrammable Gate Array)以半定制化的独特属性占有一席之地。2月4日,据美国半导体产业协会(SIA)数据显示,2022年全球半导体销售额达5735亿美元,创造了新纪录。同时据市场调研机构MarketsandMarkets发布的报告,2022年FPGA市场规模约为80亿美元,之后每年还将以14.2%的复合年增长率持续增长,到2027年达155亿美元。

  MarketsandMarkets的报告指出,FPGA市场的增长主要源于数据中心和高性能计算(HPC)部署的增加、航空电子设备中FPGA硬件验证需求的增长,以及ADAS中FPGA采用率的上升等因素。

  应用多元提升广阔市场前景

  作为专用集成电路领域中的一种半定制电路,FPGA的出现既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。相较于其它集成电路产品,它拥有更广阔的应用场景,在5G通信、人工智能、自动驾驶、工业物联网以及数据中心等领域都大有可为。

  随着5G技术的提升、AI的推进以及汽车自动化趋势的演进,FPGA越来越向高端技术领域迈进。同时得益于高度的灵活性和强大的并行处理能力,FPGA可以在云、端,及其中间的全部应用中发挥作用,其市场规模也不断扩大。未来几年,其发展方向可能会呈现出不同的趋势性。

  1、高端FPGA部分预计将会高速增长

  高端FPGA具有高层次的集成架构,这些设备提供了卓越的性能和高带宽。高端FPGA配备了下一代硬处理器系统,提高了性能和高速接口。它们主要用于有线和无线基础设施设备、测试和测量设备、防御系统和计算机。来自医疗、军事、网络(服务提供商)和电信的高端FPGA需求的增长将进一步推动市场在未来几年内的增长。

  2、≤16nm的细分市场有望成为增长最快的节点尺寸细分市场

  高生长率归功于≤16nm工艺技术的小型化占地面积和高速加工能力。采用≤16nm技术的FPGA比传统FPGA器件具有更高的逻辑密度,它们针对高带宽工作负载进行了优化,例如高性能计算(HPC)、人工智能(AI)和机器学习。这些FPGA可以消除市场上传统FPGA器件的性能瓶颈。

  3、数据中心和计算垂直领域或将创下最高的复合增长率

  高增长率归功于全球范围内不断增加的数据中心设施。2022年5月,NTT Communications(日本)在印度孟买推出了一个新的超大规模数据中心。该公司还计划在2024年底前开设8个新的数据中心。

  2022年2月,中国国家发展和改革委员会(NDRC)宣布在国内建立10个新的数据中心集群。这些数据中心需要进行工作负载优化,以适应延迟、功率要求和数据吞吐量的动态变化。FPGA非常适合数据中心应用程序中的计算密集型工作负载,拟议的数据中心将在未来为FPGA提供商培育新的市场机会。

  4、亚太地区或将在未来五年占据最大的FPGA市场份额

  中国汽车产量的增加将支持整个亚太地区FPGA市场的增长。中国是亚太地区机动车产量第一的国家。根据国际汽车制造商组织(International Organization of Motor VehiclesManufacturers)的数据,2021年中国生产了2608万辆汽车。与2020年的2522万辆相比,汽车产量同比增长了3%。汽车联网和连接系统、汽车信息娱乐系统和电动汽车(EV)是FPGA在汽车行业的一些应用领域。电动汽车的普及和电动汽车充电站在全国各地的部署将进一步增加FPGA供应商在该地区的增长机会。

  全球竞争格局突破

  FPGA芯片在国外起步较早,技术积累深厚。其中最出名的是Xilinx(赛灵思)(已被AMD收购)和Intel(英特尔)两家海外企业,2019年两家合计占据了全球市场份额的85%以上,在很长的时间内都几乎处于垄断地位。FPGA由于技术壁垒高、更新换代速度快,市场范围在全球高度集中。随着规模的扩大,原有企业在持续提升技术和实力的同时,新兴企业也在不断涌现。

  目前,FPGA市场上的主要参与者有:赛灵思公司(美国)、英特尔公司(美国)、微芯科技公司(美国)、莱迪思半导体公司(美国)、亚创半导体公司(美国)、QuickLogic公司(美国)、Efinix(美国)、FlexLogix(美国)、GOWIN半导体公司(中国)、S2C(中国)等。除此之外,瑞萨电子(日本)、AGM微电子(中国)、上海安陆信息技术有限公司(中国)、深圳市紫光同创电子有限公司(中国)、西安智多晶微电子有限公司(中国)、Leaflabs(美国)、Aldec(美国)和Mistral Solutions Pvt (印度)是FPGA市场上为数不多的新兴公司之一。

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