Stratistics MRC에 따르면, 2024년 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 세계 시장은 130억 달러 규모이며, 예측 기간 동안 11.5%의 연평균 복합 성장률(CAGR)로 성장하여 2030년에는 251억 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)는 제조 후 고객이나 설계자가 구성할 수 있도록 설계된 집적회로입니다. 기존의 고정 기능 칩과 달리, 프로그래머블 인터커넥트를 통해 연결된 구성 가능한 로직 블록의 매트릭스를 통해 유연성을 제공합니다. 이를 통해 사용자는 특정 용도에 맞게 하드웨어를 커스터마이징할 수 있어 신속한 프로토타이핑, 성능 최적화 및 적응성이 가능합니다.
NTT 인도에 따르면, 이들 데이터센터에는 이미 약 70%의 용량이 예약되어 있다고 합니다.
신기술 채택 증가
시장에서 신기술의 채택이 증가함에 따라 큰 진전이 이루어지고 있습니다. 이러한 기술은 더 높은 성능, 더 높은 유연성, 더 낮은 전력 소비를 가능하게 하여 AI, 머신러닝, IoT를 포함한 다양한 용도에 이상적입니다. 고속 인터페이스, 이기종 컴퓨팅, 강화된 보안 기능과 같은 첨단 기술의 통합은 최신 디지털 시스템 및 용도에 대한 수요 증가에 대응하기 위한 혁신의 최전선에 서게 합니다.
설계 및 프로그래밍의 복잡성
설계 및 프로그래밍의 복잡성은 하드웨어 수준에서 커스터마이징이 가능한 유연한 아키텍처에서 기인합니다. 이러한 유연성은 하드웨어와 소프트웨어 설계 원리에 대한 깊은 이해를 필요로 합니다. 엔지니어는 복잡한 타이밍 제약, 리소스 할당 및 최적화 문제를 해결해야 합니다. 또한, 프로그래밍은 종종 HDL을 사용하므로 전문 지식과 경험이 필요합니다. 통합 및 검증 프로세스는 전체적인 복잡성을 더욱 증가시킵니다.
데이터센터 및 고성능 컴퓨팅(HPC)의 성장
데이터센터와 고성능 컴퓨팅의 성장이 시장 수요를 주도하고 있습니다. 프로그래머블 실리콘 칩은 복잡한 계산과 대규모 데이터 세트를 효율적으로 처리하는 데 필요한 고성능과 낮은 지연 시간을 제공합니다. 데이터센터가 클라우드 컴퓨팅 및 머신러닝 용도를 지원하기 위해 확장됨에 따라 워크로드 가속화, 성능 최적화, 에너지 소비 감소를 위한 확장 가능한 솔루션을 제공함으로써 데이터 처리 및 HPC 환경의 진화에 필수적인 요소로 자리매김하고 있습니다. 데이터 처리 및 HPC 환경의 진화에 필수적인 존재가 되고 있습니다.
다른 기술과의 경쟁
시장은 주문형 집적회로(ASIC) 및 그래픽 처리 장치(GPU)와 같은 다른 기술과의 경쟁에 직면해 있으며, ASIC는 특정 작업에 대해 더 높은 성능과 낮은 전력 소비를 제공하기 때문에 대량 생산 용도에 적합하고, GPU는 인공지능과 머신러닝에 선호되고 있습니다. 는 인공지능과 머신러닝 분야에서 선호되고 있습니다. 이러한 경쟁은 유연성, 재구성 가능성, 시장 출시 시간 단축과 같은 이점을 제공하고 다양한 용도에 대응하기 위해 지속적으로 진화해야 하는 과제를 안고 있습니다.
코로나19는 전 세계 공급망에 혼란을 일으켜 생산과 배송에 지연을 일으켜 시장에 큰 영향을 미쳤습니다. 공장 가동 중단과 규제로 인해 제조 활동이 둔화되면서 자동차, 산업 등의 분야에서 수요가 감소했습니다. 그러나 팬데믹 기간 동안 데이터센터와 통신 인프라에 대한 수요가 증가하면서 해당 분야에서의 채택이 가속화되어 부정적인 영향을 일부 상쇄했습니다.
예측 기간 동안 모터 제어 분야가 가장 클 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 모터 제어가 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다. 유연성, 실시간 처리 및 병렬 처리로 정밀한 모터 제어 용도에 적합합니다. 여기에는 전기자동차, 산업 자동화, 로봇 공학, 항공우주 등이 포함됩니다. 모터 제어 알고리즘을 커스터마이징하고 복잡한 제어 전략을 구현할 수 있어 성능이 향상되고 대기 시간이 단축되며 전체 시스템의 신뢰성이 향상됩니다.
예측 기간 동안 산업 자동화 분야가 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다.
산업 자동화 분야는 운영 효율성과 유연성을 높이기 위해 재구성 가능한 하드웨어가 채택되면서 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상되며, FPGA는 복잡한 알고리즘과 인터페이스를 하드웨어에 직접 통합하여 제조 공정의 실시간 처리 및 제어를 가능하게 합니다. 실시간 처리 및 제어를 가능하게 합니다. 이 기술은 공정 제어, 모니터링 및 데이터 처리와 같은 작업을 높은 신뢰성과 적응성으로 최적화합니다.
북미는 통신, 자동차, 가전 분야의 발전으로 인해 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이 지역은 강력한 R&D 투자의 혜택을 누리고 있으며, 기술 발전과 시장 확장을 촉진하고 있습니다. 고성능 컴퓨팅 및 인공지능 용도에 대한 수요 증가는 시장 성장을 더욱 촉진하고 있으며, 이 지역은 개발 및 배포에 있어 매우 중요한 거점 지역으로 자리매김하고 있습니다.
아시아태평양은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 유지할 것으로 예상됩니다. 주요 기업들은 다양한 용도에 맞는 혁신적인 솔루션으로 우위를 점하고 있습니다. 스마트 TV에서 게임기, 웨어러블 기기에 이르기까지 이미지 처리, 신호 처리, 고성능과 유연성을 필요로 하는 기타 기능에 활용되고 있습니다. 또한, 레이더 시스템, 항공전자, 위성 통신, 군용 용도 등 각국이 많은 투자를 하고 있는 분야에도 필수적입니다.
According to Stratistics MRC, the Global Field Programmable Gate Array (FPGA) Market is accounted for $13.0 billion in 2024 and is expected to reach $25.1 billion by 2030 growing at a CAGR of 11.5% during the forecast period. A Field Programmable Gate Array (FPGA) is an integrated circuit designed to be configured by a customer or a designer after manufacturing. Unlike traditional fixed-function chips, they offer flexibility through a matrix of configurable logic blocks connected via programmable interconnects. This allows users to tailor the hardware for specific applications, enabling rapid prototyping, performance optimization, and adaptability.
According to NTT India, about 70% of the similar capacity in these data centers has already been reserved.
Increasing adoption of emerging technologies
The increasing adoption of emerging technologies in the market is driving significant advancements. These technologies enable higher performance, enhanced flexibility, and lower power consumption, making them ideal for various applications, including AI, machine learning and IoT. The integration of advanced technologies like high-speed interfaces, heterogeneous computing, and enhanced security features are propelling them to the forefront of innovation, catering to the growing demands of modern digital systems and applications.
Complexity of design and programming
The complexity of designing and programming stems from their highly flexible architecture, which allows for customization at the hardware level. This flexibility necessitates a deep understanding of both hardware and software design principles. Engineers must navigate intricate timing constraints, resource allocation, and optimization challenges. Additionally, programming often involves using HDLs, which require specialized knowledge and experience. The integration and verification processes further add to the overall complexity.
Data center and high-performance computing (HPC) growth
The growth of data centers and high-performance computing is driving the demand for the market. These programmable silicon chips provide the high performance, and low latency needed to handle complex computations and large data sets efficiently. As data centers expand to support cloud computing and machine learning applications, they offer scalable solutions for accelerating workloads, optimizing performance, and reducing energy consumption, making them crucial in the evolving landscape of data processing and HPC environments.
Competition from other technologies
The market faces competition from other technologies such as Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) and Graphics Processing Units (GPUs). ASICs offer higher performance and lower power consumption for specific tasks, making them preferable for high-volume applications. GPUs are favored in artificial intelligence and machine learning. This competition challenges to continually evolve, offering advantages like flexibility, reconfigurability, and shorter time-to-market to remain relevant in diverse applications.
The COVID-19 pandemic significantly impacted the market by disrupting global supply chains and causing delays in production and delivery. Lockdowns and restrictions led to a slowdown in manufacturing activities, while demand in sectors like automotive and industrial declined. However, the increased need for data centers and telecommunication infrastructure during the pandemic accelerated adoption in these areas, partially offsetting the negative effects.
The motor control segment is expected to be the largest during the forecast period
The motor control is expected to be the largest during the forecast period. They offer flexibility, real-time processing, and parallelism, making them ideal for precise motor control applications. These include electric vehicles, industrial automation, robotics, and aerospace. The ability to customize motor control algorithms and implement complex control strategies enhances performance, reduces latency, and improves overall system reliability, driving their adoption in the market.
The industrial automation segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The industrial automation segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period employing reconfigurable hardware to enhance operational efficiency and flexibility. FPGAs enable real-time processing and control in manufacturing processes, integrating complex algorithms and interfaces directly into hardware. This technology optimizes tasks like process control, monitoring, and data processing with high reliability and adaptability, crucial for modern industrial environments seeking agile and scalable automation solutions.
North America is projected to hold the largest market share during the forecast period driven by advancements in telecommunications, automotive, and consumer electronics sectors. The region benefits from strong R&D investments, fostering technological advancements and market expansion. Increased demand for high-performance computing and artificial intelligence applications further propels market growth, positioning the region as a pivotal hub for development and deployment.
Asia Pacific is projected to hold the highest CAGR over the forecast period. Key players dominate with innovative solutions tailored for diverse applications. From smart TVs to gaming consoles and wearable devices, they are utilized for image processing, signal processing, and other functionalities that require high performance and flexibility. They are integral to radar systems, avionics, satellite communications, and military applications, sectors where countries are investing heavily.
Key players in the market
Some of the key players in Field Programmable Gate Array (FPGA) market include Synopsys, Inc., Achronix Semiconductor Corporation, SiliconBlue Technologies, Actel Corporation, Efinix Inc., Flex Logix Technologies, Inc., Silego Technology, Teledyne , Intel Corporation, Microchip Technology Inc., Cypress Semiconductor Corporation, NanoXplore Inc., Orange Tree Technologies, InPA Systems, Menta SAS, Rambus Inc., Gowin Semiconductor Corporation and Lattice Semiconductor.
In April 2023, Lattice Semiconductor announced the launch of the Lattice MachXO5T-NX. This new system control FPGA has been developed to address the growing system management design complexity challenges faced by customers.
In October 2023, Microchip Technology Inc. introduced a set of nine new technology and application-specific solution stacks, which support their mid-range FPGA and System-on-Chip (SoC) offerings.