市場調査レポート

フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)市場規模と展望, 2025-2033

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グローバルなフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)市場は、2024年に127億7,000万米ドルと評価され、2025年には141億1,000万米ドルから2033年には313億7,000万米ドルに達し、予測期間(2025年から2033年)におけるCAGRは10.50%で成長すると予測されています。フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)は、プログラム可能な相互接続によって接続された構成可能なロジックブロック(CLBs)のマトリックスで構成された半導体デバイスです。FPGAは製造後に再プログラム可能で、特定のアプリケーションや機能のニーズに応じて調整可能です。この特性により、FPGAは特定の設計要件向けに作成されたアプリケーション専用集積回路(ASIC)とは異なります。一度プログラム可能な(OTP)FPGAも存在しますが、最も一般的なモデルはSRAMベースであり、設計が変更された際に再プログラムが可能です。ほとんどのFPGAロジックブロックには、単純なフリップフロップや大きなメモリブロックなど、メモリコンポーネントが含まれています。複数のFPGAを再プログラムしてさまざまなロジック機能を実装することが可能であり、ソフトウェアに見られる柔軟で再構成可能なコンピューティングを可能にします。FPGAは、ハードウェアと並行してシステムソフトウェアの開発を開始し、開発の非常に初期段階でのシステム性能シミュレーションを可能にし、システムアーキテクチャを最終決定する前にさまざまなシステム試験や設計反復を許可するため、組み込みシステム開発において顕著な役割を果たします。

この報告書の詳細情報を得るためには無料サンプルレポートのダウンロードを検討してください。複数のセンサー(湿度センサーや温度センサーを含む)が連続稼働するため、並列処理はFPGAの基本的な利点です。FPGAは、遅延を待つためのループに時間を費やす必要がないため、通常、IoTにとってより電力効率が高いです。IoT接続デバイスの数が初めて非IoT接続デバイスの数を上回ったと、「IoTの現状」研究で報告されています。2020年末までに21.7億台の接続デバイスのうち11.7億台(54%)がインターネットオブシングス接続でした。この数字は2025年までに300億台を超えると予想され、平均して1人当たり約4つのIoTデバイスが存在することになります。さらに、予測期間中に急増するIoTデバイスに伴い、IoTデバイスの製造に必要なチップの需要も拡大すると予測されています。IoTインフラストラクチャにおいて、FPGAボードはビッグデータアクセラレータとして機能し、並列処理を提供します。これにより、ハイブリッドクラウド実装が強調され、パブリッククラウドが報告、ストレージ、プレゼンテーションを提供し、プライベートFPGAベースのクラウド実装がリアルタイム分析を行います。これらの要因は市場拡大を促進します。

市場は、消費者向け電子機器、無線通信システム、軍事および航空宇宙アプリケーションでのSRAMベースのFPGAデバイスの広範な使用により急速に増加すると予想されます。FPGAは、通信、車載、消費者向け電子機器、航空宇宙、防衛、医療、輸送などのさまざまな業界で活用可能です。さらに、これらのセクターでのFPGAの使用拡大は、市場貢献者が市場を拡大するための潜在的な機会を提供します。この理由が、グローバルなFPGA市場の拡大を後押ししています。現在の市場では、設計者の意思決定プロセスにおいて電力は重要な要素です。この変更は、電力が重要なシステムコストに変換されるため部分的に発生しています。ASICは特定の目的/アプリケーション向けに設計されているため、FPGAと比較してより高速なパフォーマンスを提供します。加えて、ASICは特にバッテリーを使用する電子機器において、電力消費レベルを制御および改善する能力によりFPGAよりもはるかに電力効率が高いです。FPGAはASICと比較して同等の機能を実行するためにより多くの電力を必要とします。携帯型デバイスの需要は過去数年で急速に拡大しました。これらのデバイスで複数のリアルタイム機能を開発するには、単一チップ上で数百万のゲートを設計する必要があります。これらの設計においても速度は主要な考慮事項です。混合信号ASICチップアーキテクチャや低電力トランジスタ(例えばFinFET)は、これらの目的を満たすために急速に人気が高まっています。さらに、技術の巨人たちは、データセンター向けに電力効率の高いチップを開発することに注力しています。これらの開発は、FPGA市場のさらなる発展に対する課題と制約を提示します。

FPGA市場はアジア太平洋地域で最も急速に拡大しています。中国、日本、インドのような国々が、グローバルなFPGA市場を支配すると予想されています。アジア太平洋のFPGA市場で活動するメーカーの数が増加しています。これらのプレイヤーは、価値のある収益ストリームを拡大する機会を得ています。さらに、技術の発展とこれらの国々の顧客からのFPGAの需要の増加により、製品メーカーには大きな潜在的な機会が提供されています。グローバルなFPGA市場の製造業者は、航空宇宙および軍事産業のニーズを満たすために高品質な製品の開発により注力しています。中国やインドのITおよび通信セクターの発展とデータセンターの増加は、恩恵を受ける機会を生み出しています。アジア太平洋地域の確立されたサプライチェーン管理システムも、グローバルなFPGA市場を推進する要因として期待されています。これらの要因が市場拡大の機会を創出すると予想されます。

アジア太平洋は、世界のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)市場の主要なシェアホルダーであり、予測期間中に8.5%のCAGRを示すと予想されています。中国、日本、インド、韓国などの主要国の存在により、アジア太平洋市場は成長しています。中国はこの地域で最大の収益貢献者です。中国の需要は、世界の消費者向け電子機器製造業界におけるリーダーとしての地位により発展しており、FPGA市場の拡大の道を開いています。さらに、中国は世界最大の製造センターであり、スマートフォン、コンピュータ、クラウドサーバー、通信インフラを含む世界の電子機器の36%を生産しており、世界の電子機器サプライチェーンの最も重要なノードとして位置付けられています。中国における人工知能(AI)の重要性の高まりは、中国の消費者向け電子機器市場に新たな成長機会を生み出しています。次の10年で、スマートホームとIoT(モノのインターネット)は、FPGAメーカーにとって大きな発展機会を代表することが確実です。

北米は予測期間中に7.3%のCAGRを示すと推定されています。人工知能、量子コンピューティング、強化された無線ネットワークが半導体産業を前進させており、アメリカの企業がその恩恵を受ける準備が整っています。スマートシティの成長は、スマートフォンからの位置、方向、速度データを収集して交通信号を調整し、交通流を管理するために半導体を使用しています。スマートシティでは、高解像度の写真、ビデオ、およびデータの過剰な量が予想されます。このデータは収集および処理する必要があり、これがFPGAを搭載したスマートシティが増えている理由です。さらに、FPGAはIoTのセキュリティ、画像処理、および他のIoTデバイスとのインターフェースで広範に調査されています。車両は将来的により自律的になるにつれて、交通信号カメラと通信し、工事などを識別できるようになります。そのため、5Gは不可欠です。5G技術は現在、通信分野で最も激しく競争されている分野であり、これが北米におけるFPGA市場の急速な拡大の理由です。

ヨーロッパ市場はさらに、ドイツ、フランス、英国、およびその他のヨーロッパの主要地域に細分化されています。ドイツはその成長著しいデータセンター産業、継続的な投資、および政府が産業の成長を促進するために取ったイニシアティブにより、FPGA市場で大幅な市場成長を目撃することが予想されています。ヨーロッパのコロケーション市場におけるコロケーションサービスプロバイダーの投資の大幅な増加が、ドイツのデータセンターの成長を促進しています。加えて、ドイツのデータセンター市場は、クラウドサービスプロバイダーとITセクターの数が増えているため成長しています。データセンターは、プロセッサが達成できない並列プログラマビリティを提供するために大量にFPGAを使用しています(ある顧客はこれを「ハードウェアの速度でのプログラマビリティ」と呼んでいます)。これらのFPGAは、NIC(ネットワークインターフェースチップ)やネットワークスイッチチップなどの専用機能ICとペアになっています。したがって、上記の要因がこの地域での市場成長を推進しています。

ラテンアメリカでは、IoTソリューションが同地域のエネルギー、ヘルスケア、および輸送部門でのアプリケーションを持つことが期待されています。IoTソリューションは、生産性を高め、廃棄物を削減し、地域の公共サービス提供を改善するために、通信ネットワークを改善し、既存のオフラインサービスを統合することが期待されています。ブラジルでは、AIおよびIoT技術への複数の投資が見られます。中東およびアフリカでは、政府の支援を受けて半導体産業が着実に成長しています。2021年12月には、オラクルやアマゾンを含む複数のデータセンターがアラブ首長国連邦で開設されました。さらに、中東のすべての企業がクラウド、セキュリティ、およびコンテナを含むモダンなデータ保護ポリシーに基づく戦略を構築することを目指しており、FPGAソリューションの使用に対して前向きな影響を与える可能性があります。

ミッドレンジFPGAセグメントがグローバル市場を支配しており、予測期間中に7.6%のCAGRを示すと予測されています。高性能FPGA市場では、Xilinx(現在のAMD)とIntelが主要なプレイヤーであり、使用ケースの大部分を占めています。他の多くのFPGA企業は、競争を開始するための参入コストが低いミッドレンジおよびローエンドに焦点を当てています。最近まで、中小企業は高性能FPGAセグメント(AMDとIntel)でこれらの巨人に挑戦する勢いを持っていませんでした。しかし、高性能FPGA市場はFPGAビジネスの最大のセグメントを代表しています。現在、一部の企業も高性能FPGAセグメントに製品を導入しています。XilinxとIntelの高性能FPGAは、5Gインフラストラクチャ、AI/ML、車載、コンピュータストレージ、コンピュートアクセラレーション、ネットワーキング、防衛およびハードウェア保証、テストおよび測定でのアプリケーションをターゲットにしています。

SRAMベースのFPGAは、市場シェアへの最大の貢献者であり、予測期間中に8.3%のCAGRを示すと予測されています。今日のFPGAでは、低電力のSRAMセルの設計が必要です。SRAMはFPGA設計の重要なコンポーネントであり、総消費電力の大部分を占めています。SRAMは、コンピュータのキャッシュメモリやビデオカードのランダムアクセスメモリデジタル-アナログコンバータの一部として使用されます。加えて、SRAMベースのFPGAはCMOS製造方法を使用して作成されており、前の技術よりも高い電力効率とロジック密度を可能にし、市場の進行を推進しています。軍事および航空宇宙アプリケーション、通信および無線通信システム、消費者向け製品でのSRAMベースのFPGAの広範な使用が、セグメントの拡大をさらに促進しています。

アンチフューズベースのFPGAは、最も安全なプログラム可能なデバイスです。これらのFPGAのアンチフューズは、電流を通すために燃焼させることができます。アンチフューズは一度点火されると変更できません。従って、これらのFPGAボードは一度のみプログラム可能であり、再利用は不可能です。軍事および航空宇宙セグメントが最大の市場シェアを持ち、予測期間中に7.5%のCAGRを示すと予測されています。フィールドプログラマブルゲートアレイは、レーダーやソナーなどの防衛アプリケーション向けの信号処理ボードにおいて一般的になっています。これらのデバイスは、ソフトウェア定義ラジオのような通信技術においてさらに高い性能を約束しています。国内外で、特に商業用衛星において、航空宇宙および宇宙セクターはFPGAを広範に使用しています。データによれば、FPGAは、米国および海外の60の深宇宙探査プロジェクト、研究および商業用衛星で使用されています。


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Report Coverage & Structure

概要

このレポートは、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)市場に関する詳細な分析を提供します。市場のセグメンテーション、研究方法論、主要な市場トレンド、地域別分析、技術的要素などを網羅しています。

導入と市場機会評価

  • エグゼクティブサマリー: レポートの概要と重要なポイントをまとめています。
  • 調査範囲とセグメンテーション: 市場の範囲と主要なセグメンテーションについて解説しています。
  • 市場機会評価: 新興地域、企業、アプリケーションの機会を評価しています。

市場動向と評価

  • 市場動向: 市場に影響を与える要因として、ドライバー、警告要因、マクロ経済指標、地政学的影響、技術要因を分析しています。
  • 市場評価: ポーターの五力分析やバリューチェーン分析を通じて市場を評価しています。
  • 規制フレームワーク: 北米、ヨーロッパ、APAC、中東・アフリカ、LATAMの規制環境を検討しています。
  • ESGトレンド: 環境・社会・ガバナンストレンドを考慮しています。

フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)市場の詳細分析

グローバル市場のセグメンテーションは、構成、技術、ノードサイズ、エンドユーザー産業の各観点から分析されています。

  • 構成別分析: 低エンド、中エンド、高エンドのFPGAについて、価値別に評価しています。
  • 技術別分析: SRAMベース、アンチフューズベース、フラッシュベース、その他のFPGA技術を取り上げています。
  • ノードサイズ別分析: 16nm以下、20-90nm、90nm以上のノードサイズについて解説しています。
  • エンドユーザー産業別分析: ITと通信、消費者電子機器、自動車、工業、軍事と航空宇宙、通信、ヘルスケア、その他の産業における応用を評価しています。

地域別市場分析

北米、ヨーロッパ、APACの各地域について、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)市場を詳細に分析しています。

  • 北米市場分析: 米国とカナダにおける構成、技術、ノードサイズ、エンドユーザー産業別の分析を行っています。
  • ヨーロッパ市場分析: イギリス、ドイツ、フランス、スペイン、イタリア、ロシア、北欧、ベネルクス、その他のヨーロッパ地域について分析しています。
  • APAC市場分析: アジア太平洋地域における市場動向を評価しています。

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グローバル市場調査レポート販売と委託調査

[参考情報]
フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)は、電子回路における特殊な集積回路の一種であり、ユーザーが後から構成を変更できるという特性を持っています。FPGAは、一般的な集積回路と異なり、設計後でもフィールド上でプログラミングを行うことで内部のロジックを再構成することが可能です。この再構成可能な特性により、FPGAは多様な用途に適応できる柔軟性を提供しています。

FPGAは、その構造において多くのロジックブロックと相互接続によって構成されており、これらのロジックブロックはプログラム可能な配線で結ばれています。ロジックブロックには、基本的な論理ゲート、フリップフロップ、乗算器、メモリ要素などが含まれており、これらを組み合わせることで複雑なデジタル回路を構築することができます。FPGAのプログラミングは、専用のハードウェア記述言語(HDL)を使用して行われるのが一般的です。この言語を用いて、ユーザーはFPGA内の回路を設計し、シミュレーションと検証を経て実際のハードウェアに実装します。

FPGAにはいくつかのタイプが存在し、用途や性能に応じて選択されます。例えば、低コストで低消費電力なものから、ハイパフォーマンスな計算を可能にする高性能なものまで、幅広い製品ラインが提供されています。これらのFPGAは、通信、データセンター、産業用制御、航空宇宙、自動車産業など、さまざまな分野で利用されています。特に、リカンフィギュラブルコンピューティングの分野では、FPGAの並列処理能力が活用され、高速なデータ処理やリアルタイム処理が求められるアプリケーションにおいて重要な役割を果たしています。

FPGAの利用は、関連する技術の進化によっても支えられています。例えば、ASIC(特定用途向け集積回路)と比較すると、FPGAは設計の自由度が高く、開発期間を短縮できるという利点があります。一方で、ASICに比べて製品サイズが大きく、消費電力が高くなる傾向がありますが、近年の技術進歩によりこれらの課題も徐々に解消されつつあります。また、FPGAは、プロトタイピングや製品開発初期段階での検証ツールとしても重宝されています。これにより、製品開発のリスクを低減し、迅速な市場投入を可能にします。

さらに、FPGAはAI(人工知能)やIoT(モノのインターネット)といった先端技術分野でも注目されています。AIにおいては、機械学習アルゴリズムの高速実行を可能にするためのカスタムアクセラレータとしての役割を果たしています。IoT分野では、エッジデバイスにおけるリアルタイムデータ処理において、その柔軟性と高性能が評価されています。FPGAは、多様な要求に応じて適応可能なプラットフォームを提供し、技術革新を支える重要な要素となっています。

このように、FPGAはその柔軟性と再構成可能な特性により、さまざまな分野での応用が広がっており、今後も技術革新に伴ってさらに活用が進むことが期待されています。