2024年のFPGA市場規模は121億ドル、予測期間中のCAGRは16.4%で、2029年には258億ドルに達すると予測されている。

FPGA市場の成長を牽引しているのは、人工知能（AI）とモノのインターネット（IoT）技術が多様なアプリケーションに広く取り入れられていること、高性能コンピューティング（HPC）専用のデータセンターや施設が増加していること、特定用途向け集積回路（ASIC）と比較してフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）が優れた効率を示すこと、などである。

市場動向

推進要因：さまざまなアプリケーションにおける人工知能（AI）とモノのインターネット（IoT）技術の採用拡大
人工知能（AI）とモノのインターネット（IoT）がさまざまな業界で広く採用されるようになったことで、複雑なモーター制御や視覚処理を含むアプリケーションは大きく変化している。これらのタスクでは、高度なコンピューティング能力とリアルタイムで決定論的なシステム動作が要求されるため、固有のハード決定性機能によりFPGA（Field-Programmable Gate Arrays）の採用が世界的に急増しています。AI と IoT の融合は、革新的なビジネス モデルの開発を促進し、FPGA 領域の大幅な技術進歩を促しました。

FPGAは、インテリジェントビルやコネクテッドカーからスマート電力網や都市インフラに至るまで、イノベーションの推進に極めて重要な役割を果たしている。GSM Association の「Mobile Economy 2023」レポートでは、2030 年までに認可されたセルラー IoT 接続が 53 億に倍増し、グレーターチャイナがその 3 分の 2 を占めると予測しています。このようにIoTの世界的な普及が急激に進むことで、FPGA市場の拡大が加速すると予想される。ザイリンクス（アドバンスト・マイクロ・デバイセズ社）（米国）、インテル社（米国）、ラティスセミコンダクター社（米国）など業界の主要企業は、AIとIoTの分野で、ハードウェアとソフトウェアの両方のプログラマビリティを組み込んだFPGAの提供を拡大している。

制約： FPGAに関連するセキュリティ上の懸念。
サイドチャネル攻撃（SCA）は、FPGAを含む暗号デバイスの物理的特性を悪用し、機密情報を引き出すユニークな脅威の一種です。従来の暗号攻撃とは異なり、SCA はアルゴリズムの物理的な実装に着目し、消費電力、電磁放射（EMR）、タイミングのばらつきを利用します。

特にFPGAは、制御が困難な固有の物理現象によりSCAの影響を受けやすい。SCA の主な種類には、単純サイドチャネル解析 (SSCA) とより効果的な差分サイドチャネル解析 (DSCA) の 2 つがあります。FPGA の緩和策 と し ては、 マスキング、 シール ド 化、 ランダム化、 セキュアな設計手法、 継続的な監視な ど が挙げ ら れますが、 進化す る SCA の脅威を払拭す る こ と はで き ません。FPGA 保護を強化するための新たな対策を開発するためには、継続的な研究が不可欠である。

機会： 5G 通信インフラの急増
5G ネットワーク インフラの進化は、FPGA 市場成長の大きな可能性をもたらす。5G ネットワークの新しいエア・インターフェイスとして 5G New Radio (NR) が導入され、状況は一変しています。現在の5Gアーキテクチャでは、基地局にNR無線ヘッドが組み込まれており、高速データ転送のために複数の送信機と受信機を採用した大規模な多入力多出力（MIMO）アンテナを備えている。

この堅牢なインフラは、拡張モバイル・ブロードバンド（EMBB）、大規模マシン型通信（mMIC）、超信頼低遅延通信（URLLC）など、多様なアクセスと接続シナリオに対応する。5G ネットワークのワークロードの多様な要求を満たすため、次世代無線インフラストラクチャの開発において FPGA 技術への傾 向が高まっている。この傾向は、FPGA分野の市場関係者にとって大きなチャンスである。

課題 改善され標準化された検証技術の欠如
FPGA市場における標準化の欠如は、FPGA設計者とユーザーの双方にいくつかの課題をもたらす。設計者は複数のFPGAアーキテクチャとツールチェーンの複雑さに対処しなければならず、設計時間と複雑さの増大につながります。さらに、標準化が進んでいないため、FPGA設計の移植性が制限され、異なるFPGAプラットフォーム間での設計の再利用や再目的化が難しくなっています。

FPGA技術の急速な進歩は、この標準化の欠如をさらに悪化させています。FPGAベンダーが新しいアーキテクチャや機能を導入すると、設計者はそれに応じて設計手法やツールを適応させなければなりません。このような継続的な進化は、設計者がトレーニングやツールのアップデートに投資するのをためらう可能性があるため、新しいFPGA技術の採用を妨げる可能性がある。

予測期間中、ハイエンドFPGAセグメントが最も高いCAGRを維持する。
ハイエンドFPGAは、FPGA技術の最上位または最先端レベルで、高度な機能、豊富なリソース、高性能を特徴とする。これらの洗練された半導体デバイスは、多数のロジック素子、大容量のメモリ、幅広い高度な機能を提供する。ハイエンドFPGAは、データセンター、通信インフラ、高性能コンピューティング、航空宇宙システムなど、複雑で計算量の多いアプリケーションの厳しい要件を満たすように設計されています。その汎用性により、複雑なデジタル回路やアルゴリズムの実装が可能です。ハイエンドのFPGAはコストが高いが、比類のない処理能力と柔軟性を提供するため、最先端かつミッションクリティカルなアプリケーションには欠かせない。

予測期間中、FPGA市場ではノードサイズ20～90nmのセグメントが最も高い市場シェアを占める。
ノードサイズ20～90nmのFPGAは、その耐久性と低消費電力が評価され、デジタル信号処理（DSP）アプリケーションに最適なソリューションとして位置づけられている。組み込み乗算器、高密度、メモリ機能の向上、容易なパッケージングを備えたこれらのFPGAは、幅広い産業分野で汎用性を発揮する。

これらの FPGA は、産業用ネットワーク、車両ネットワーキング、高解像度ビデオ、グラフィックス、10～100G ネットワーキング、ポータブルレーダー、ASIC プロトタイピング、3G/4G/5G ワイヤレス接続、フラットパネル・ディスプレイ、IP (Video over Internet Protocol) ソリューション、SDR (Software-Defined Radio)、マシンビジョン・カメラ、ローエンド・ワイヤレス・バックホール、Any-to-Any コネクティビティ、センサー・フュージョン、エンベデッド・ビジョン・アプリケーションなどで重要な役割を果たしています。こ の よ う に、 エ ン ド ユーザーからの需要の高まりに対応 し て、 先端企業が戦略的に22/28～90nm ノードサイズのFPGA 開発を優先 し てい る こ と は重要な意味を持ち ます。このことは、多様な業界の進化するニーズに対応する上で、これらの FPGA が永続的に重要であることを強調するものであり、FPGA 市場のダイナミックな状況において、FPGA が果たす重要な役割を強化するものである。

予測期間中、FPGA市場で最も高いシェアを占めるSRAM分野
シーケンシャル・ロジック回路における SRAM の役割は極めて重要であり、高速アクセスによりスピードと効率を向上させる。FPGAが通信、自動車、航空宇宙などの産業で多様なアプリケーションを見つけるにつれて、SRAMの適応性はこれらの分野の多様な要求を満たす上で極めて重要になる。

SRAMがFPGAに組み込まれることで、FPGA技術に依存する業界の進化するニーズに対応し、市場成長の礎石となる。FPGA は一般的に SRAM 技術を利用することで、特定のアプリケーション・ニーズに基づいて簡単に再構成できる。SRAM ベースの FPGA では、ルックアップテーブル (LUT) や組み込み RAM ブロックを使用したロジックの実装が可能なため、新しい FPGA デザインを既存の規格に照らしてテストすることが容易になります。ス イ ッ チの制御、 配線、 お よ び コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンが容易な こ と が世界的な人気の理由です。

予測期間中、FPGA市場のCAGRはデータセンターとコンピューティング分野が最大に
データセンターでの採用急増は、FPGA市場に大きなビジネスチャンスをもたらす。データ処理の需要が高まる中、高性能で知られるFPGAは、機械学習や人工知能などのタスクを高速化する上で極めて重要である。

金融取引などのアプリケーションにおけるリアルタイム処理の必要性は、FPGAの低レイテンシとリアルタイム計算能力にシームレスに合致しており、データセンター・インフラにおけるFPGAの重要性が高まっている。FPGA は進化する技術に適応できるため、将来的な妥当性が保証され、将来性のあるソリューションを提供します。データセンターがハードウェア・アクセラレーション、エッジ・コンピューティング、ネットワーク機能仮想化、セキュリティ強化、コスト最適化をますます優先するようになる中、FPGA はデータ駆動型アプリケーションのダイナミックなランドスケープに不可欠なコンポーネントとして浮上している。

アジア太平洋地域のFPGA市場は、予測期間中により高いCAGRで成長すると推定される。
アジア太平洋地域ではデータセンターの数が増加しており、同地域のFPGAの成長を加速させる見通しである。この背景には、データセンター・インフラにおける高性能コンピューティング、データ処理、効率的なネットワーキング・ソリューションに対する需要の増加がある。

FPGAはその適応性と複雑なタスクを処理する能力により、最新のデータセンターのダイナミックで進化する要件に適している。アジア太平洋地域の企業や業界が堅牢なデータセンター・インフラへの投資と協力を続けていることから、FPGAの需要も同時に高まると予想される。

アジア太平洋市場は、特に中国とインドの消費者を中心に、高速ブロードバンド・サービスやモバイル機器に対する需要の高まりが成長の原動力となっている。さらに、通信およびデータセンター・ネットワーキング・インフラの拡大が予想されることから、アジア太平洋地域のFPGA市場は今後数年でさらに成長すると見られている。

 

主要企業

 

FPGAの主要ベンダーには、Advanced Micro Devices, Inc.（旧Xilinx, Inc.）（米国）、Intel Corporation（米国）、Microchip Technology Inc.（米国）、Lattice Semiconductor Corporation（米国）、Achronix Semiconductor Corporation（米国）、QuickLogic Corporation（米国）、Efinix, Inc.（米国）、FlexLogix（米国）、GOWIN Semiconductor Corporation（中国）、S2C（中国）などがある。この他、AGM Micro（中国）、Shanghai Anlu Information Technology Co. (Ltd.（中国）、Shenzhen Ziguang Tongchuang Electronics Co. (Ltd.（中国）、西安紫電子微電子有限公司（中国）、ルネサスエレクトロニクス（中国）などがある。(中国）、ルネサス エレクトロニクス（日本）、LeafLabs, LLC（米国）、Aldec, Inc.（米国）、ByteSnap Design（英国）、Enclustra（スイス）、EnSilica（英国）、Gidel（米国）、Nuvation Engineering（米国）、EmuPro Consulting Private Limited（インド）、iWave Systems Technologies Pvt. (Ltd.（インド）、Mistral Solutions Pvt. Ltd.（インド）などがFPGA市場の新興企業として挙げられる。

この調査レポートは、FPGA市場を構成、ノードサイズ、技術、FPGAとeFPGA市場規模、業種、地域に基づいて分類しています。

セグメント

サブセグメント

コンフィギュレーション別

ローエンドFPGA
ミッドレンジFPGA
ハイエンドFPGA
ノードサイズ別

≤16 nm
20～90 nm
90nm
テクノロジー別
SRAM
フラッシュ
アンチヒューズ
サイズ別

FPGA
eFPGA
分野別
通信
コンシューマ・エレクトロニクス
データセンター＆コンピューティング
軍事および航空宇宙
産業
自動車
ヘルスケア
マルチメディア
放送
地域別

北米
米国
カナダ
メキシコ
ヨーロッパ
英国
ドイツ
フランス
その他のヨーロッパ
アジア太平洋
中国
日本
インド
その他のアジア太平洋地域
その他の地域
南米
GCC
その他のMEA

2023年12月、ラティスセミコンダクター（米国）はLattice CrossLinkU-NX FPGAファミリを発表し、USBデバイス機能を統合した業界初のFPGAを発表しました。これらのFPGAはUSB搭載システム設計を強化し、熱管理を改善し、リファレンス・デザインを提供します。さまざまな市場向けに設計されており、コンピューティング、産業、オートモーティブ、コンシューマー分野のアプリケーション向けにUSBベースの設計を簡素化し、効率的なAIおよびビジョン・アプリケーションのニーズの高まりに対応します。
2023年6月、インテル・コーポレーション（米国）は、高性能コンピューティングやスマートフォンなどさまざまなエンド市場をカバーする各種アプリケーション向け製品を提供する台湾セミコンダクタ・マニュファクチャリング社（台湾）と提携し、インテルの高性能コンピューティングおよびグラフィックス製品向けチップを製造すると発表した。この提携により、インテルは外部ファウンドリへの依存度を下げることができます。
2023年6月、マイクロチップ・テクノロジー社（米国）は、業界初のミッドレンジ産業用エッジスタックの発売、ソフトIP（知的財産）の暗号化およびブートライブラリの即カスタマイズ、現在のFPGA設計をPolarFireデバイスに変換する新しいツールなどを、移行を支援する新たな開発リソースおよび設計サービスとして発表した。

 

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