FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）：市場シェア分析、産業動向と統計、成長予測、2024年～2029年

FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）市場は、前年度69億米ドルでしたが、CAGR 10.32%で成長し、今後5年間で124億4,000万米ドルに達すると予想されます。

データセンターとハイパフォーマンスコンピューティングの高い展開が、予測期間中のFPGA需要を促進すると予想されます。例えば、NTTは2023年3月、インドで今後3カ月間に6つのデータセンターを立ち上げる予定であり、さらに3つのデータセンターを建設中です。NTTインドのMDであるSharad Sanghi氏によると、これらのデータセンターの同一容量のほぼ70％はすでに予約済みだといいます。同社は6月末までにさらに6つのデータセンターを立ち上げる予定で、これによりインドで稼働するデータセンターの総数は11になります。

主なハイライト

• FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）は、プログラマブルなハードウェアファブリックを備えた回路を内蔵しています。ASICやGPUとは異なり、FPGAチップ内の回路はハードエッチングされておらず、必要に応じて再プログラムできます。この機能により、FPGAは、設計と製造に長い開発期間と多額の投資を必要とするASICに代わる適切な選択肢となっています。
• FPGAはテクノロジー業界で機械学習やディープラーニングに使用されています。マイクロソフト・リサーチは、ウェブ検索を高速化する同社の取り組みの一環として、過去10年間にFPGA上でAIを使用した最初の使用事例の1つを展示しました。FPGAはプログラマビリティ、スピード、柔軟性を兼ね備えており、カスタムASIC（特定用途向け集積回路）を開発するための高いコストや複雑さを伴わずに性能を発揮します。マイクロソフト社の検索エンジン「Bing」にもFPGAが採用されており、ディープラーニング（深層学習）アプリケーションにFPGAが有用であることを示しています。同社によると、BingはFPGAを使用して検索ランキングを高速化し、スループットの50％向上を実現しました。
• さらに、FPGAはAIを統合したハードウェアのカスタマイズを実現し、ASICやGPUのような動作を提供するようにプログラムすることができます。FPGAの再構成可能で再プログラム可能な性質は、急速に進化するAIの状況に適しており、設計者はアルゴリズムを迅速にテストし、迅速に市場に投入することができます。ASICに比べて高い消費電力が市場成長を抑制。エネルギー効率は、さまざまな業界で常に重要な関心事となっています。電子機器を組み込んでいる産業は、常に低消費電力のデバイスを求めています。FPGAでは消費電力が高く、プログラマーは消費電力の最適化を制御できないです。
• さらに、5Gネットワーキングインフラ向けの技術開発の成長と進歩、さまざまなエンドユーザー産業でのFPGA使用の増加は、調査した市場成長を促進する要因の一部です。例えば、エリクソンは2022年6月、米国テキサス州のエネルギー効率の高い5Gスマート工場に1億米ドル以上を投資しました。この工場では、自律型ロボットやAR（拡張現実）トレーニングなど、5Gコネクティビティによるイノベーションが紹介されています。
• さらに、市場のさまざまなプレーヤーが、革新的な製品を開発するために最新技術に継続的に投資しています。例えば、2023年1月、FPGAの新興企業であるRapid Siliconは、最初のチップを市場に投入するために1,500万米ドルを調達しました。この資金調達ラウンドは、Rapid Siliconの製品ポートフォリオへの投資、ローエンドFPGAのプレミア製品の立ち上げ支援、商用アプリケーションへのオープンソースソフトウェアの採用における同社の勢いを構築するために使用されます。
• 政府、企業、学術機関のデータセンター、人工知能、機械学習の需要は、COVID-19の大流行により急激な伸びを見せています。この成長はFPGAのニーズにプラスの影響を与えています。予測期間中も同じペースを維持すると予測されており、様々なエンドユーザー産業におけるFPGAの影響と重要性の普及に貢献しています。

FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）市場動向

IoT需要の増加が市場成長を牽引する見込み

• 湿度検出器や温度検出器など、複数のセンサーが常時動作するため、並列実行はFPGAの重要な利点です。遅延のためのループや一時停止に時間を費やす必要がないため、FPGAはIoT向けに電力効率が高いです。State of the IoT 2022」レポートによると、接続されたIoTデバイスは世界で18%増加し、144億台に達しています。2025年には、この数は300億を超え、1人当たり平均4台近くのIoTデバイスが接続されると予測されています。
• IoTの需要は予測期間中にさらに増加すると予想されており、これは半導体やその他のコンポーネントの需要増加を意味します。SEMIによると、IoT機器に必要な半導体とセンサーの規模は、2025年までに1,142億米ドルに達すると予想されています。
• IoT機器の急速な増加に伴い、IoT機器を構築するためのチップ要件も予測期間中に上昇すると予想されます。チップの小型化と相まって、エネルギー消費量の削減がメーカーの優先課題となります。
• エリクソンによると、近距離IoT接続機器は2022年に139億3,900万米ドル、広域IoT接続機器は26億9,600万米ドルを記録しました。さらに、2026年には206億4,900万米ドルと58億8,500万米ドルに達すると予測されています。
• IoTは、大きなイノベーションを生み出し、新たなビジネスモデルを促進し、世界社会を多面的に強化する大きな原動力になると期待されています。市場開拓ベンダーはFPGAを開発し、IoT機器やソリューションに組み込んでいます。例えば、Intel Stratix 10のようなIntel FPGAソリューションは、固有のソフトウェアとハードウェアのプログラマビリティにより、IoT要件に対応するスケーラビリティと柔軟性を可能にします。

アジア太平洋地域が大きな市場シェアを占める見込み

• アジア太平洋地域は、FPGA業界のプレーヤーにとって重要な地域です。アジア太平洋地域内では、中国、インド、韓国、台湾など多くの国で、過去数年間にコンシューマエレクトロニクス産業が大幅に増加しました。その結果、この地域のFPGA需要は影響力を持つポイントとして見られています。
• SEMI（Semiconductor Equipment and Material International）によると、中国は半導体装置への支出額が大きく、韓国、台湾、日本がこれに続く。さらに、中国は今年も半導体製造装置への支出でトップの座を維持すると予想されているが、2024年には台湾が再びトップに返り咲くと予想されています。加えて、中国政府は、海外の半導体需要に依存している中国のバランスを取り戻すため、国家チャンピオンとトップデジタル企業に国内の半導体製造能力を開発するよう奨励しました。こうした取り組みが半導体市場をさらに押し上げ、FPGA需要を促進する可能性があります。
• さらに、コロナウィルスの大流行によって拍車がかかった自宅待機の動向は、引き続き半導体チップの需要を牽引しています。例えば、WSTSによると、アジア太平洋地域の半導体産業の推定売上高は2023年に4,119億7,000万米ドルに達します。こうした動向は、大手半導体メーカーのアジア太平洋市場への参入を後押ししています。例えば、市場で最も著名なプレーヤーの1つであるASMLは、最近台南にユニークな最先端のトレーニング施設を開設しました。
• 同様に、2022年11月には、アドバンスト・セミコンダクター・エンジニアリング（ASE）がマレーシアの生産拠点を拡張するために3億米ドルを投資すると発表しました。さらに、中国国務院の「国家集積回路産業発展指針」は、2030年までにすべての半導体産業分野で世界のプレーヤーになることを目標に掲げています。
• さらに、「メイド・イン・チャイナ2025」イニシアティブは、中国の将来の経済・社会にとって重要な要素である先端半導体製造に関する知識の獲得を支援しています。加えて、同国は最近、ヘルスケア分野に5,740億米ドルを投じており、これは調査された市場成長をさらに促進する可能性があります。
• さらに、5Gの採用はネットワークとデバイスの両領域で勢いを増しています。エリクソン・モビリティの報告書によると、5Gの加入件数は4Gより2年早く10億件に達すると予測されています。主な要因としては、中国が4Gよりも早く5Gに取り組んでいること、複数のベンダーからタイムリーに機器が提供されていることなどが挙げられます。中国の通信セクターは近年急速な進化を遂げ、それは2025年まで続くと予想されています。人口、通信サービス、スマートフォン利用の増加が業界の発展に拍車をかけています。中国の市場開拓の大半は、プレミアム接続とコンテンツサービスが占めています。
• 中国はFPGA市場拡大の道を開いています。民生用電子機器の国際的メーカーとしての重要な地位を背景に、同国の需要は拡大しています。中国は世界最大の製造拠点であり、スマートフォン、コンピューター、クラウドサーバー、通信インフラを含む世界のエレクトロニクスの36%を生産しており、世界のエレクトロニクスサプライチェーンの最重要ノードとしての地位を確立しています。中国におけるAIの人気は、中国家電市場に新たな開拓の可能性をもたらしました。スマートホームとIoT（モノのインターネット）は、今後10年間、FPGAメーカーにとって大きな発展の可能性があります。

FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）産業概要

FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）市場は、適度に断片化されています。市場参入企業は、製品ラインナップを強化し、持続可能な競争優位性を獲得するため、提携や買収などの戦略を採用しています。

その他の特典：

• エクセル形式の市場予測（ME）シート
• 3ヶ月間のアナリストサポート

目次

第1章 イントロダクション

• 調査の前提条件と市場定義
• 調査範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 市場洞察

• 市場概要
• 産業バリューチェーン分析
• 業界の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
  • 供給企業の交渉力
  • 消費者の交渉力
  • 新規参入業者の脅威
  • 競争企業間の敵対関係
  • 代替品の脅威
• マクロ経済動向の業界への影響

第5章 市場力学

• 市場促進要因
  • IoT需要の増加
• 市場抑制要因
  • ASICに比べて高い消費電力

第6章 市場セグメンテーション

• 構成別
  • ハイエンドFPGA
  • ミッドレンジFPGA/ローエンドFPGA
• アーキテクチャ別
  • SRAMベースFPGA
  • アンチヒューズベースFPGA
  • フラッシュベースFPGA
• エンドユーザー産業別
  • IT・通信
  • コンシューマーエレクトロニクス
  • 自動車
  • 産業用
  • 軍事・航空宇宙
  • その他
• 地域別
  • 北米
    • 米国
    • カナダ
  • 欧州
    • ドイツ
    • 英国
    • フランス
    • その他欧州
  • アジア太平洋
    • 中国
    • 日本
    • インド
    • 韓国
    • その他アジア太平洋地域
  • ラテンアメリカ
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • メキシコ
    • その他ラテンアメリカ
  • 中東・アフリカ
    • アラブ首長国連邦
    • サウジアラビア
    • 南アフリカ
    • その他中東・アフリカ

第7章 競合情勢

• 企業プロファイル
  • Xilinx Inc.
  • Lattice Semiconductor Corporation
  • Quicklogic Corporation
  • Intel Corporation
  • Achronix Semiconductor Corporation
  • GOWIN Semiconductor Corporation
  • Microchip Technology Incorporated
  • Efinix Inc.

第8章 ベンダーの市場シェア分析

第9章 投資分析

第10章 市場の将来

The Field Programmable Gate Array (FPGA) Market was valued at USD 6.9 billion in the previous year and is expected to grow at a CAGR of 10.32%, reaching USD 12.44 billion by the next five years. High deployment of data centers and high-performance computing is expected to propel the demand for the FPGA in the forecasted period. For instance, in March 2023, NTT intends to launch six data centers in India over the next three months, with three more in the works. Almost 70 percent of the identical capacity in these data centers has already been booked, according to NTT India MD Sharad Sanghi. The company will launch six additional data centers by the end of June, bringing its total number of operating data centers in the country to 11.

Key Highlights

• Field programmable gate arrays (FPGAs) incorporate circuits with a programmable hardware fabric. Unlike ASICs or graphics processing units (GPUs), the circuitry inside an FPGA chip is not hard etched; it can be reprogrammed as required. This capability makes FPGAs a suitable alternative to ASICs, which need a long development time and a significant investment to design and fabricate.
• FPGAs are used in the technology industry for machine learning and deep learning. Microsoft Research displayed one of the first use cases of AI on FPGAs in the last decade as part of the company's efforts to speed up web searches. FPGAs provide a combination of programmability, speed, and flexibility, delivering performance without high cost and complexity to develop custom application-specific integrated circuits (ASICs). Microsoft's Bing search engine also uses FPGAs in production, indicating their value for deep learning applications. According to the company, Bing realized a 50% increase in throughput using FPGAs to accelerate search ranking.
• In addition, FPGAs deliver hardware customization with integrated AI and can be programmed to provide behavior like an ASIC or a GPU. The reconfigurable, reprogrammable nature of an FPGA makes itself well suited for a rapidly evolving AI landscape, enabling designers to test algorithms quickly and get to market fast. High Power Consumption Compared to ASIC restraining the market growth. Energy efficiency has always been a significant concern across various industries. Industries incorporating electronic devices always seek low-power-consuming devices. In FPGAs, power consumption is higher, and programmers do not have any control over power optimization.
• Furthermore, growth and advancement in technology development for 5G networking infrastructure and an increase in the use of FPGA in various end-user industries are some of the factors driving the studied market growth. For instance, in June 2022, Ericsson invested over USD 100 million in its energy-efficient 5G smart factory in Texas, where the equipment powering 5G networks across the United States is constructed. The factory showcases innovation powered by 5G connectivity, with abilities such as autonomous robots, augmented reality training, and many more.
• In addition, various players in the market are continuously investing in the latest technology to develop innovative products. For instance, in January 2023, FPGA startup Rapid Silicon landed USD 15 million to bring its first chip to market. The round of funding will be used to invest in Rapid Silicon's product portfolio, support its premier low-end FPGA product launch, and build on the company's momentum in adopting open-source software for commercial applications.
• The demand for data centers, artificial intelligence, and machine learning across government, enterprises, and academic entities is witnessing exponential growth due to the COVID-19 pandemic. This growth has positively impacted the need for FPGAs. It is predicted to maintain the same pace in the forecasted period, helping spread the impact and significance of FPGAs in various end-user industries.

Field Programmable Gate Array (FPGA) Market Trends

Increasing Demand for IoT is Expected to Drive the Market Growth

• Parallel execution is a crucial benefit of FPGAs, as several sensors, like humidity and temperature detectors, operate constantly. Since no time is required to be spent on looping and pausing for the delay, FPGAs are more power-efficient for IoT. According to the State of the IoT 2022 report, connected IoT devices are increasing by 18% to 14.4 billion globally. By 2025, this number is predicted to be over 30 billion, nearly 4 IoT devices per person on average.
• The demand for IoT is anticipated to increase even further during the forecast period, which signifies a boost in demand for semiconductors and other components. According to SEMI, the size of the semiconductor and sensor needed for IoT devices is expected to reach USD 114.2 billion by 2025.
• With the rapid increase in the number of IoT devices, chip requirement for building IoT instruments is also expected to rise during the forecast period. Reducing energy consumption, combined with the miniaturization of chips, will be prioritized by manufacturers.
• According to Ericsson, short-range IoT-connected devices recorded USD 13,939 million, and wide-area IoT-connected instruments recorded USD 2,696 million in 2022. Further, it is anticipated to reach USD 20,649 million and USD 5,885 million in 2026.
• IoT promises to be a major driving force that would create significant innovation, facilitate new business models, and enhance global society in multiple ways. Market vendors develop FPGAs to integrate them into IoT devices and solutions. For instance, Intel FPGA solutions, such as Intel Stratix 10, allow scalability and flexibility to address IoT requirements with inherent software and hardware programmability.

Asia Pacific is Expected to Hold Significant Market Share

• The Asia Pacific is a significant region for the players operating in the FPGA industry. Within the Asia Pacific, many nations, including China, India, South Korea, Taiwan, and others, have seen an enormous increase in the consumer electronics industry in the past few years. As a result, the FPGA demand in the area is seen as an influence point.
• According to the Semiconductor Equipment and Material International (SEMI), China is a significant spender on semiconductor equipment, followed by South Korea, Taiwan, and Japan. Furthermore, China is expected to maintain the top position in semiconductor equipment spending this year, while Taiwan is anticipated to regain the lead in 2024. In addition, the Chinese government encouraged its national champions and top digital enterprises to develop their domestic semiconductor manufacturing capacities to rebalance China's reliance on overseas semiconductor demand. Such an initiative may further boost the semiconductor market, propelling the demand for FPGA.
• Furthermore, the stay-at-home trend spurred by the coronavirus pandemic continues to drive the demand for semiconductor chips. For instance, according to WSTS, the estimated semiconductor industry revenue in the Asia Pacific region will reach USD 411.97 billion in 2023. Such trends encourage leading semiconductor manufacturers to enter the Asia Pacific market. For instance, ASML, one of the most prominent players in the market, recently opened a unique state-of-the-art training facility in Tainan.
• Similarly, in November 2022, Advanced Semiconductor Engineering (ASE) announced a USD 300 million investment to expand its production site in Malaysia. Moreover, China's State Council's "National Integrated Circuit Industry Development Guidelines" set the aim of becoming a global player in all semiconductor industry segments by 2030.
• In addition, the Made in China 2025 initiative supports achieving knowledge about advanced semiconductor manufacturing as a critical component of China's future economy and society. In addition, the country recently spent USD 574 billion in the healthcare sector, which may further drive the studied market growth.
• Furthermore, 5G adoption is rising in momentum for both the network and device domains. According to the report, Ericson Mobility 5G subscriptions are predicted to reach 1 b, two years earlier than 4G. Key factors include China's earlier engagement with 5G, compared to 4G, and the timely availability of instruments from several vendors. The Chinese telecom sector experienced rapid evolution in recent years, which is expected to continue until 2025. Increased population, communication services, and smartphone use fuel the industry's development. Premium connectivity and content services in China account for the majority of the market development in the country.
• China is paving the way for the FPGA market to expand. The country's demand is extending due to its significant position as the international manufacturer of consumer electronics gadgets. China is the world's largest manufacturing hub, producing 36% of the world's electronics, including smartphones, computers, cloud servers, and telecom infrastructure, establishing the country as the global electronics supply chain's most important node. The popularity of AI in China opened up a new development potential for the Chinese consumer electronics market. Smart homes and IoT (Internet of Things) will likely be significant development potential for manufacturers of FPGA in the next decade.

Field Programmable Gate Array (FPGA) Industry Overview

The Field Programmable Gate Array (FPGA) Market is moderately fragmented with the presence of major players like Xilinx Inc., Lattice Semiconductor Corporation, Quicklogic Corporation, Intel Corporation, and Achronix Semiconductor Corporation. Players in the market are adopting strategies such as partnerships and acquisitions to enhance their product offerings and gain sustainable competitive advantage.

• December 2022- Lattice announced its first devices based on this latest platform, Lattice Avant-E FPGAs, which are developed to solve critical customer challenges at the Edge by combining class-leading energy efficiency, size, and performance with an optimized characteristic set tailored to the requirements of edge applications like data processing and AI.
• February 2022- QuickLogic Corporation announced that its PolarPro 3 family of low-power, SRAM-based FPGAs was available to solve semiconductor supply availability challenges. This favorably flexible family features power consumption lower than 55uA and a tiny footprint in small packages and die options.

Additional Benefits:

• The market estimate (ME) sheet in Excel format
• 3 months of analyst support

TABLE OF CONTENTS

1 INTRODUCTION

• 1.1 Study Assumptions and Market Definition
• 1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS

• 4.1 Market Overview
• 4.2 Industry Value Chain Analysis
• 4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
  • 4.3.1 Bargaining Power of Suppliers
  • 4.3.2 Bargaining Power of Consumers
  • 4.3.3 Threat of New Entrants
  • 4.3.4 Intensity of Competitive Rivalry
  • 4.3.5 Threat of Substitutes
• 4.4 Impact of Macro Economic trends on the Industry

5 MARKET DYNAMICS

• 5.1 Market Drivers
  • 5.1.1 Increasing Demand for IoT
• 5.2 Market Restraints
  • 5.2.1 High Power Consumption Compared to ASIC

6 MARKET SEGMENTATION

• 6.1 By Configuration
  • 6.1.1 High-end FPGA
  • 6.1.2 Mid-range FPGA/Low-end FPGA
• 6.2 By Architecture
  • 6.2.1 SRAM-based FPGA
  • 6.2.2 Anti-fuse Based FPGA
  • 6.2.3 Flash-based FPGA
• 6.3 By End-user Industry
  • 6.3.1 IT and Telecommunication
  • 6.3.2 Consumer Electronics
  • 6.3.3 Automotive
  • 6.3.4 Industrial
  • 6.3.5 Military and Aerospace
  • 6.3.6 Other End-user Industries
• 6.4 By Geography
  • 6.4.1 North America
    • 6.4.1.1 United States
    • 6.4.1.2 Canada
  • 6.4.2 Europe
    • 6.4.2.1 Germany
    • 6.4.2.2 United Kingdom
    • 6.4.2.3 France
    • 6.4.2.4 Rest of Europe
  • 6.4.3 Asia Pacific
    • 6.4.3.1 China
    • 6.4.3.2 Japan
    • 6.4.3.3 India
    • 6.4.3.4 South Korea
    • 6.4.3.5 Rest of the Asia Pacific
  • 6.4.4 Latin America
    • 6.4.4.1 Brazil
    • 6.4.4.2 Argentina
    • 6.4.4.3 Mexico
    • 6.4.4.4 Rest of Latin America
  • 6.4.5 Middle East and Africa
    • 6.4.5.1 United Arab Emirates
    • 6.4.5.2 Saudi Arabia
    • 6.4.5.3 South Africa
    • 6.4.5.4 Rest of Middle East and Africa

7 COMPETITIVE LANDSCAPE

• 7.1 Company Profiles
  • 7.1.1 Xilinx Inc.
  • 7.1.2 Lattice Semiconductor Corporation
  • 7.1.3 Quicklogic Corporation
  • 7.1.4 Intel Corporation
  • 7.1.5 Achronix Semiconductor Corporation
  • 7.1.6 GOWIN Semiconductor Corporation
  • 7.1.7 Microchip Technology Incorporated
  • 7.1.8 Efinix Inc.

8 VENDOR MARKET SHARE ANALYSIS

9 INVESTMENT ANALYSIS

10 FUTURE OF THE MARKET