2025至2035年FPGA市場(chǎng)分析和增長(zhǎng)預(yù)測(cè)

FPGA 市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從 2025 年的 83.7 億美元增長(zhǎng)到 2035 年的 175.3 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 7.6%。22/28 至 90 納米節(jié)點(diǎn)大小的細(xì)分市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在 2025 年以 41% 的價(jià)值份額領(lǐng)先，這得益于其性能和能效的平衡。低端 FPGA 將占據(jù) 38% 的配置細(xì)分市場(chǎng)，這得益于對(duì)高性價(jià)比解決方案日益增長(zhǎng)的需求。

FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從 2025 年的 83.7 億美元擴(kuò)展到 2035 年的 175.3 億美元，在預(yù)測(cè)期內(nèi)以 7.6% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。這種增長(zhǎng)是由數(shù)據(jù)中心、電信、汽車、航空航天和國(guó)防等行業(yè)越來(lái)越多地采用可編程和可重構(gòu)集成電路推動(dòng)的。

硬件級(jí)靈活性、低延遲和快速原型設(shè)計(jì)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)正被用于 AI、邊緣計(jì)算和下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的需求不斷增長(zhǎng)，以及 5G 網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)部署正在推動(dòng)這一趨勢(shì)。定制硬件制造后的能力使 FPGA 成為全球新興計(jì)算架構(gòu)的重要組成部分。

數(shù)據(jù)中心對(duì) FPGA 的需求激增，它們被部署在那里以加速 AI 推理、加密和圖像處理工作負(fù)載。在汽車行業(yè)，F(xiàn)PGA 正被用于實(shí)現(xiàn)高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS）、自動(dòng)駕駛和信息娛樂(lè)應(yīng)用。電信行業(yè)依靠 FPGA 來(lái)支持 5G 基帶處理、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和軟件定義網(wǎng)絡(luò)。

航空航天和國(guó)防部門正在將 FPGA 用于可靠性和適應(yīng)性至關(guān)重要的任務(wù)關(guān)鍵型系統(tǒng)。開(kāi)源 FPGA 工具和高級(jí)綜合 （HLS） 解決方案正在被采用，以擴(kuò)大可訪問(wèn)性和采用率。預(yù)計(jì)這些發(fā)展將在未來(lái)十年維持市場(chǎng)的積極軌跡。

預(yù)計(jì) AI、機(jī)器學(xué)習(xí)和邊緣計(jì)算的技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)市場(chǎng)的未來(lái)擴(kuò)張。正在開(kāi)發(fā)將 FPGA 與 CPU 和 GPU 集成的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，以提高性能和能效。

正如 Altera 首席執(zhí)行官 Sandra Rivera 所說(shuō)：“隨著客戶應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)，并努力將自己與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手區(qū)分開(kāi)來(lái)并加快價(jià)值實(shí)現(xiàn)時(shí)間，我們有機(jī)會(huì)重振 FPGA 市場(chǎng)。關(guān)鍵行業(yè)對(duì)可編程解決方案和可訪問(wèn) AI 的重新關(guān)注預(yù)計(jì)將加速 FPGA 的全球采用。

按主要投資細(xì)分市場(chǎng)分析 FPGA 市場(chǎng)

不同行業(yè)對(duì)適應(yīng)性強(qiáng)的硬件解決方案的需求不斷增長(zhǎng)，正在重塑 FPGA 市場(chǎng)。低端 FPGA 通過(guò)支持注重成本的應(yīng)用來(lái)保持領(lǐng)先地位。與此同時(shí)，市場(chǎng)優(yōu)先考慮成本、能效和可靠性之間的平衡，從而推動(dòng)了 22/28 至 90 nm 節(jié)點(diǎn)大小的采用，從而確保在新興和成熟領(lǐng)域的廣泛適用性。

低端 FPGA 在成本敏感型應(yīng)用中保持市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位

到 2025 年，低端 FPGA 預(yù)計(jì)將占據(jù) 38% 的市場(chǎng)份額，這是由需要可編程靈活性的成本敏感型行業(yè)推動(dòng)的。這些設(shè)備被用于消費(fèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算應(yīng)用。Lattice Semiconductor、Intel 和 Microchip Technology 等供應(yīng)商正在擴(kuò)展具有更高邏輯密度和更高能效的產(chǎn)品。

隨著邊緣對(duì)可編程硬件的需求越來(lái)越大，人們正在選擇低端 FPGA 來(lái)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和 AI 加速。在汽車行業(yè)，包括駕駛員輔助系統(tǒng)和信息娛樂(lè)在內(nèi)的應(yīng)用正在通過(guò)低端 FPGA 提供支持。

制造可擴(kuò)展性和有利的成本結(jié)構(gòu)正在鼓勵(lì) OEM 采用這些解決方案。此外，工業(yè)和航空航天市場(chǎng)的產(chǎn)品生命周期正在通過(guò)基于 FPGA 的平臺(tái)的靈活性得到延長(zhǎng)。預(yù)計(jì)對(duì)適應(yīng)性強(qiáng)、低功耗可編程設(shè)備的需求將在整個(gè)預(yù)測(cè)期內(nèi)支持該細(xì)分市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。

22/28 至 90 納米 FPGA 的采用范圍擴(kuò)大到整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域

預(yù)計(jì)到 2025 年，基于 22/28 至 90 納米節(jié)點(diǎn)構(gòu)建的 FPGA 將占據(jù) 41% 的市場(chǎng)份額，因?yàn)樗鼈儗⒗^續(xù)在能效、性能和成本之間提供理想的平衡。這些節(jié)點(diǎn)被部署在廣泛的應(yīng)用中，包括通信基礎(chǔ)設(shè)施、汽車電子、工業(yè)控制系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備。Xilinx （AMD）、Intel 和 Lattice Semiconductor 等領(lǐng)先企業(yè)正在這些節(jié)點(diǎn)上提供 FPGA，以滿足對(duì)功耗優(yōu)化和可靠性能的需求。

不需要 16 nm 以下節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)功率的應(yīng)用將受益于 22/28 至 90 nm 技術(shù)的成本效益和成熟度。特別是，航空航天、國(guó)防和工業(yè)控制系統(tǒng)等長(zhǎng)生命周期市場(chǎng)非常青睞這些節(jié)點(diǎn)大小。此外，隨著中端設(shè)備對(duì) AI 功能的需求越來(lái)越大，這些節(jié)點(diǎn)上的 FPGA 被用來(lái)提高處理性能，同時(shí)保持低熱輸出。預(yù)計(jì)這種平衡將在未來(lái)十年保持對(duì) 22/28 至 90 納米 FPGA 產(chǎn)品的需求強(qiáng)勁。

在全球范圍內(nèi)，F(xiàn)PGA 行業(yè)在當(dāng)前的技術(shù)市場(chǎng)中是如何發(fā)展的？

由于以低成本推出具有不同功能的新產(chǎn)品，由于該技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中不可預(yù)見(jiàn)的范圍，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列市場(chǎng)出現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)。智能手機(jī)使用的增加和汽車中電子內(nèi)容的激增推動(dòng)了現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的市場(chǎng)增長(zhǎng)。此外，嵌入式計(jì)算已廣泛實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，用于構(gòu)建復(fù)雜的任務(wù)關(guān)鍵型系統(tǒng)。

為了運(yùn)行高度優(yōu)化的自主作，數(shù)據(jù)中心是采用 IoT 的絕對(duì)必要條件?，F(xiàn)在在數(shù)據(jù)中心中發(fā)現(xiàn)了幾種 FPGA，用于卸載和加速特定服務(wù)。此外，F(xiàn)PGA 還用于從 CPU 卸載計(jì)算工作負(fù)載，以提高性能、縮短響應(yīng)時(shí)間并降低 5G 應(yīng)用、高性能計(jì)算和 ADAS 的能耗。

它們對(duì)硬件加速和 FPGA 的處理已被證明對(duì) HPC 應(yīng)用程序很有用。隨著物聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越多地用于不同的垂直領(lǐng)域，預(yù)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求將大幅上升，通過(guò)使用 FPGA 來(lái)提高數(shù)據(jù)中心的性能。

FPGA 市場(chǎng)的增長(zhǎng)是由不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量和跨數(shù)據(jù)中心處理大量數(shù)據(jù)的需求推動(dòng)的。各種軟件提供商投資建立新的數(shù)據(jù)中心可能會(huì)為 FPGA 在市場(chǎng)上開(kāi)辟更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。FPGA 可以通過(guò)增強(qiáng)雷達(dá)、傳感器和戰(zhàn)斗系統(tǒng)等軍事設(shè)備的性能，而不會(huì)影響其整體質(zhì)量，從而提高其范圍、性能和防御能力。用于軍事應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)持續(xù)的創(chuàng)新，因?yàn)樵絹?lái)越多的國(guó)家專注于改善其軍事設(shè)施。

FPGA 行業(yè)的快速增長(zhǎng)歸因于云客戶越來(lái)越多地使用 FPGA 作為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)下的資源。預(yù)計(jì) FPGA 將快速增長(zhǎng)，以響應(yīng)對(duì)可定制集成日益增長(zhǎng)的需求。

由于專用集成電路的復(fù)雜性不斷上升且價(jià)格昂貴，F(xiàn)PGA 可能很快就會(huì)在市場(chǎng)上越來(lái)越受歡迎。因此，預(yù)計(jì) FPGA 將在未來(lái)幾年獲得更多普及。

FPGA 行業(yè)的技術(shù)挑戰(zhàn)是什么？

與此相反，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的功耗更高，而且行業(yè)驗(yàn)證技術(shù)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，這抑制了該技術(shù)的發(fā)展。由于 FPGA 硬件中存在嚴(yán)重缺陷，因此它們?nèi)菀资艿桨踩?，從而使黑客能夠完全控制芯片。因此，這可能會(huì)降低 FPGA 在市場(chǎng)上的市場(chǎng)增長(zhǎng)。

FPGA 的實(shí)施和維護(hù)成本也很高，這是限制其市場(chǎng)增長(zhǎng)的一個(gè)因素。隨著對(duì)能夠編寫 VHDL 或 Verilog 代碼并擁有數(shù)字系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的高技能專業(yè)人員的需求增加，F(xiàn)PGA 市場(chǎng)銷售額下降。FPGA 設(shè)計(jì)的極快 I/O 速率和雙向數(shù)據(jù)總線使得在合理的時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證有效數(shù)據(jù)的有效性變得具有挑戰(zhàn)性。

程序員在設(shè)計(jì)中選擇并使用 FPGA IC 后，需要使用 FPGA IC 中的可用資源。這可能會(huì)限制設(shè)計(jì)的大小和特征數(shù)量。在項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)選擇合適的 FPGA 可以緩解這個(gè)問(wèn)題。隨著 FPGA 的制造數(shù)量增加，單位成本也會(huì)增加。相比之下，ASIC 實(shí)施的單位成本較低。這可能會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì) FPGA 的需求減少。

FPGA 行業(yè)的各個(gè)地區(qū)表現(xiàn)如何？

到 2024 年，美國(guó)在全球市場(chǎng)上的價(jià)值份額最高，為 24.8%。這是由于政府為支持市場(chǎng)上的電子和半導(dǎo)體制造公司而采取的舉措。

很明顯，這些國(guó)家/地區(qū)技術(shù)先進(jìn)的公司數(shù)量不斷增加，以及電信和軍事工業(yè)，正在推動(dòng)美國(guó)市場(chǎng)對(duì) FPGA 的市場(chǎng)需求。

預(yù)計(jì)亞太地區(qū)將在預(yù)測(cè)期內(nèi)主導(dǎo) FPGA 市場(chǎng)。由于中國(guó)政府為促進(jìn)行業(yè)增長(zhǎng)而進(jìn)行的持續(xù)投資和措施，中國(guó)到 2024 年在全球市場(chǎng)上占據(jù)了 8.2% 的價(jià)值份額。

到 2024 年，印度在全球市場(chǎng)上的價(jià)值份額達(dá)到 13.1%。不斷增長(zhǎng)的互聯(lián)網(wǎng)普及率、先進(jìn)的技術(shù)、包括 4G 和 5G 在內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備的普及，以及越來(lái)越多的消費(fèi)者使用技術(shù)先進(jìn)的連接設(shè)備，都促進(jìn)了該地區(qū)市場(chǎng)的增長(zhǎng)。該地區(qū)工業(yè)自動(dòng)化程度的提高也推動(dòng)了中國(guó)對(duì) FPGA 的需求。

在預(yù)測(cè)期內(nèi)，日本預(yù)計(jì)到 2035 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到 5.7%。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)的增長(zhǎng)將使韓國(guó)地區(qū)的市場(chǎng)價(jià)值以 5% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

另一方面，科技公司正在將其數(shù)據(jù)中心從現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到基于云的設(shè)備，預(yù)計(jì)這將刺激區(qū)域?qū)?FPGA 的需求帶來(lái)顯著的增長(zhǎng)前景。

到 2024 年，英國(guó)在全球市場(chǎng)上的價(jià)值份額為 9.1%。在預(yù)測(cè)期內(nèi)，英國(guó)的 FPGA 市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以 6.3% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。 由于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器對(duì)機(jī)器技術(shù)的出現(xiàn)，預(yù)計(jì) FPGA 將在英國(guó)出現(xiàn)高速增長(zhǎng)。

這可能有助于英國(guó) FPGA 市場(chǎng)的增長(zhǎng)。該地區(qū)電子設(shè)備和汽車行業(yè)制造商的增加推動(dòng)了對(duì) FPGA 的需求。

FPGA 在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)水平如何？

通過(guò)戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，制造商可以提高產(chǎn)量并滿足消費(fèi)者需求，從而增加收入和市場(chǎng)份額。

新產(chǎn)品和技術(shù)的推出可能會(huì)讓最終用戶從新技術(shù)中受益。提高公司的生產(chǎn)能力是戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系的潛在好處之一。

FPGA 行業(yè)的最新發(fā)展：

• Arista Networks 于 2021 年 5 月宣布推出適用于 Arista 7130 的 SwitchApp，這是一款具有超低延遲的交換機(jī)，可將延遲降低到競(jìng)爭(zhēng)解決方案的三分之一以下。Arista EOS ?（可擴(kuò)展作系統(tǒng)）與基于最新可編程 FPGA 技術(shù)的 SwitchApp 完全集成。將這些技術(shù)結(jié)合使用，可以為客戶提供前所未有的金融市場(chǎng)準(zhǔn)入，從而利用功能齊全的第 2/3 層交換機(jī)的靈活性以及高度調(diào)整的解決方案所能實(shí)現(xiàn)的低延遲。

• 2021 年 6 月，萊迪思半導(dǎo)體推出了基于其廣受歡迎的 Nexus 平臺(tái) CertusPro-NX 的最新通用 FPGA 系列。萊迪思半導(dǎo)體在收購(gòu) Nexus 平臺(tái)期間標(biāo)志著低功耗 FPGA 的重要時(shí)刻。為了處理因開(kāi)發(fā)人員用例而異的各種工作負(fù)載，萊迪思構(gòu)建了全新的 CertusPro-NX 系列解決方案。

• 2021 年 8 月，Achronix 在 Synopsys DesignWare IP 的幫助下推出了 Speedster7t FPGA。Synopsys 已獲得 Achronix 的 Speedster7t FPGA 工具的許可，并使用其 Speedster7t FPGA 實(shí)現(xiàn)了一次流片成功。

• QuickLogic Corporation 于 2022 年 2 月宣布，其基于 SRAM 的低功耗 FPGA 系列 PolarPro 3 將上市，為半導(dǎo)體電源可用性挑戰(zhàn)提供解決方案。除了卓越的靈活性外，該高度靈活的系列還具有低至 55nA 的功耗、小封裝、小尺寸以及多種裸片選項(xiàng)。

• 2022 年 2 月，AMD 宣布以全股票交易方式收購(gòu) Xilinx。它創(chuàng)建了業(yè)界最全面的尖端計(jì)算、圖形和自適應(yīng) SoC 產(chǎn)品組合，以及最大規(guī)模的高性能和自適應(yīng)計(jì)算。它最初于 2020 年 10 月 27 日宣布了這筆交易。AMD 預(yù)計(jì)在收購(gòu)后將產(chǎn)生自由現(xiàn)金流和非 GAAP 每股收益。對(duì) Xilinx 的收購(gòu)可能使該公司能夠創(chuàng)建一家領(lǐng)先的高性能和自適應(yīng)計(jì)算公司，其產(chǎn)品、客戶和市場(chǎng)具有高度互補(bǔ)性，并擁有差異化的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和世界一流的人才。

主要參與者

• 賽靈思公司

• Microsemi 公司

• Achronix 公司

• E2V 系列

• 英特爾公司

• 微芯科技公司

• 萊迪思半導(dǎo)體公司

• 愛(ài)特梅爾

• 納拉泰克

• QuickLogic 公司

FPGA 市場(chǎng)：研究范圍和范圍摘要

常見(jiàn)問(wèn)題解答哪個(gè)行業(yè)是 FPGA 的主要消費(fèi)者？

FPGA 的主要消費(fèi)者是電信行業(yè)。

誰(shuí)是 FPGA 市場(chǎng)的主要參與者？

FPGA 市場(chǎng)的一些主要參與者包括 Intel、Xilinx 和 Microsemi。

當(dāng)前市場(chǎng)估值是多少？

據(jù)估計(jì)，到 2025 年，該市場(chǎng)的估值將達(dá)到 83.7 億美元。

到 2035 年，F(xiàn)PGA 市場(chǎng)將有多大？

據(jù)估計(jì)，到 2035 年，該市場(chǎng)將達(dá)到 175.3 億美元。

哪個(gè)最終用途行業(yè)擁有有利可圖的機(jī)會(huì)？

航空航天和國(guó)防行業(yè)在 FPGA 市場(chǎng)中具有很高的收入潛力。