Marktbericht für EDA-Software (Electronic Design Automation): Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Typ (Computergestützte Entwicklung (CAE), IC-Design und -Verifikation, Leiterplatten und Multi-Chip-Module (PCB und MCM), Halbleiter-IP (SIP), Dienstleistungen), Anwendung (Kommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobilindustrie, Industrie, Luft- und Raumfahrt, Medizin, Gesundheitswesen, Sonstige), Bereitstellung (Cloud, On-Premise), Endverwendung (Mikroprozessoren und Controller, Speichermanagementeinheiten (MMU), Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Markttreiber für Software zur elektronischen Entwurfsautomatisierung

Die zunehmende Verwendung der FinFET-Architektur für moderne Prozessoren – Design

FinFET ist die vielversprechendste Technologie zur Erweiterung des Mooreschen Gesetzes auf 5 nm. Sie bietet sinnvolle Lösungen für die Probleme von Subthreshold-Leckströmen, geringer elektrostatischer Aktivität im Kurzkanal und übermäßiger Variabilität der Geräteparameter, die planare CMOS-Technologie bei der Verkleinerung auf 20 nm beeinträchtigten. Die Genauigkeit der Parasitenextraktion bei FinFET ist anspruchsvoll. Das FinFET-Design erweitert den Gestaltungsspielraum. Die FinFET-Architektur profitiert von EDA-Software, die Prozessentwicklung, SPICE-Designimplementierung und geistiges Eigentum umfasst. EDA-Lösungen unterstützen die Bewältigung neuer Herausforderungen wie Doppelstrukturierung und 3D-Transistoren, die durch die 20-nm-Planar- und 16/14-nm- und kleinere FinFET-Fertigungsstandards mit 3D-IC-Integration entstehen.

Darüber hinaus ermöglicht es die schnelle Erkundung von RTL-Designs und die Analyse der Blockmachbarkeit, die physikalische Unterstützung von der Synthese bis zur Platzierung und Verdrahtung, die physikalische Bestätigung im Design mit automatischer Erkennung und Korrektur komplexer Designrichtlinien, die enge Verknüpfung von Extraktions- und Signoff-Funktionen mit Implementierungswerkzeugen, die Leckstromkorrektur aus der Signoff-Analyse und vieles mehr. Folglich wird erwartet, dass diese Vorteile von EDA-Software für FinFET-Architekturen den Markt für Software zur elektronischen Designautomatisierung vorantreiben werden.

Entwicklungen im Bereich System-on-Chip (SoC)

Ein System-on-a-Chip (SoC)-Design ist ein integrierter Schaltkreis, der Prozessor, Speicher und Logik auf einem einzigen Chip vereint. Fortschritte im Bereich der System-on-a-Chip (SoC) tragen auch zum Wachstum des Marktes für Halbleiter-IP bei. Die zunehmende Komplexität programmierbarer Komponenten erfordert die Entwicklung neuartiger Designstrategien. Während CPU-Modelle und SoCs bereits seit einiger Zeit existieren, werden neue Designtechniken entwickelt, um Einschränkungen wie langsamere Simulationsgeschwindigkeiten, geringere Validierungsunterstützung, Syntheseprobleme und begrenzte Möglichkeiten zur Architekturmodellierung zu überwinden. Die gängige Praxis zur Definition der Prozessorarchitektur besteht in der Erhöhung des Abstraktionsniveaus. Aufgrund der Nachfrage nach Modellierungsaktivitäten präsentieren Marktanbieter einzigartige Designtechniken, was dem Wachstum des Marktes für EDA-Software (Electronic Design Automation) zugutekommt.

Marktbeschränkung

Die Präsenz von Open-Source-EDA-Software

Es gibt zudem eine Vielzahl kostenloser EDA-Software, die nicht unter der GPL (General Public License) lizenziert ist. V2000 ist ein neues Projekt, das einen kostenlosen Verilog-AMS-Simulator bereitstellen will, der voraussichtlich ebenfalls nicht unter der GPL lizenziert wird. Berkeley bietet EDA-Tools mit eigener Lizenz an. Weitere GPL-lizenzierte Software umfasst unter anderem das Visualisierungstool Voyeur, den VHDL-Analysator Vaul, den digitalen Simulator Simsynch, den RTL-Simulator Thud und den Verilog-Wellenform-Viewer Veripool. Diese Fülle an kostenloser und Open-Source-EDA-Software dürfte das Wachstum des globalen EDA-Softwaremarktes bremsen.

Marktchance

Die gestiegene Nachfrage nach kompakten elektronischen Geräten

Um den Designprozess zu beschleunigen, befindet sich der Markt in einem ständigen Wandel. Mit der Miniaturisierung von Fertigungstechniken steigt die Komplexität integrierter Schaltkreise (ICs) proportional an, und wie jeder Entwicklungsingenieur weiß, verlängert Komplexität den Entwicklungsprozess. Dies gilt unabhängig von der Art des Designs, ob einzelne Transistoren oder integrierte Transistoren verwendet werden. Praktischerweise folgt die Entwicklung auf Transistorebene für IC-Entwicklungsingenieure strengen und weitgehend vorhersehbaren Gesetzmäßigkeiten. Ein Aspekt der Komplexität ist die Wechselwirkung zwischen den Designparametern. Daher wird erwartet, dass EDA-Software in den kommenden Jahren verstärkt eingesetzt wird, um die Nachfrage nach miniaturisierten elektronischen Geräten zu decken, was wiederum zu einem komplexeren Designprozess führt.

Regionale Einblicke

Asien-Pazifik: Dominierende Region

Der asiatisch-pazifische Raum wird mit einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 11,9 % den größten Marktanteil halten. Aufgrund der zunehmenden Aktivitäten im Bereich des Ausbaus der Kommunikationsinfrastruktur in dieser Region wird erwartet, dass Branchen wie die Industrie, die Kommunikationsbranche und die Unterhaltungselektronik eine hohe Nachfrage nach Software für die elektronische Designautomatisierung (EDA) verzeichnen werden. Darüber hinaus setzen Unternehmen der Logistik- und Transportbranche im asiatisch-pazifischen Raum auf neue Technologien und sich ständig weiterentwickelnde Netzwerke wie das Internet der Dinge (IoT), 4G und 5G, um den steigenden Kundenanforderungen gerecht zu werden, ein höheres Maß an Individualisierung zu ermöglichen und Komfort und Sicherheit zu maximieren.

Der wichtigste Faktor für das Wachstum der EDA-Softwarebranche ist das Potenzial der Technologie, die Kommunikationskosten zu senken. Weitere Faktoren sind die steigende Nachfrage nach Unterhaltungselektronik und die weitverbreitete Nutzung von Smartphones. Darüber hinaus dürften staatliche Fördermaßnahmen für die Fertigungsindustrie das Wachstum des globalen EDA-Softwaremarktes in Indien, Japan und den übrigen Ländern des asiatisch-pazifischen Raums weiter ankurbeln.

Nordamerika: Wachstumsregion

Nordamerika wird ein Marktvolumen von 9 Milliarden US-Dollar aufweisen und mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,6 % wachsen. Dank seiner hochentwickelten IT-Infrastruktur hat sich Nordamerika zu einem führenden Standort für technologische Innovationen entwickelt. Moderne US-Unternehmen setzen zunehmend auf automatisierte Technologien, um ihre Betriebsabläufe zu vereinfachen und zu optimieren. Darüber hinaus nutzen nordamerikanische Branchen EDA (Electronic Design Automation), wodurch Unternehmen von einer deutlich umfassenderen Marktabdeckung profitieren können als mit manuellen Designverfahren. Dieser wichtige Faktor dürfte das Wachstum des nordamerikanischen Marktes für EDA-Software (Electronic Design Automation) weiter vorantreiben. Zudem weist Nordamerika die höchste Anzahl an Marktteilnehmern und führenden Anbietern von EDA-Software, wie beispielsweise Synopsys und Altair, weltweit auf.

Typen-Einblicke

Nach Art gliedern sich die Fragmente in computergestützte Entwicklung (CAE), IC-Physical Design und Verifikation, Leiterplatten und Multi-Chip-Module (PCB und MCM), Halbleiter-Intellectual Property (SIP) und Dienstleistungen.

Das Segment der Halbleiter-IP (Intellectual Property) wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,9 % wachsen und den größten Marktanteil halten. SIP besteht typischerweise aus einem wiederverwendbaren Design- oder Testbench-Modul und wird oft als virtuelle Komponente bezeichnet. IP ist eine umfassende Kategorie rechtlich anerkannter Text- und Elektronikmaterialien, die einem einzelnen Unternehmen gehören. In der Elektronik bezieht sich IP auf Chipelemente oder „Bausteine“, die die exklusiven oder patentierten Ideen des Unternehmens repräsentieren können. EDA-Software für SIP-Tools bietet IP-basierte SoC-Designoptionen. Das typische SIP-Portfolio umfasst Logikbibliotheken, eingebetteten Speicher, analoge IP, IP für drahtgebundene und drahtlose Schnittstellen, Sicherheits-IP, eingebettete Prozessoren und Subsysteme.

Das Segment der computergestützten Entwicklung (CAE) wird den zweitgrößten Marktanteil halten. CAE-Werkzeuge umfassen Systemdesign (ESL), Synthese und Verifikation, textuelle und grafische Eingabewerkzeuge für Designs, Logikverifikation, formale Verifikation wie Äquivalenz- und Eigenschaftsprüfung, Analysewerkzeuge, testgerechtes Design, automatisierte Testwerkzeuge und Synthesewerkzeuge. Die Kombination aus kleineren Strukturgrößen, verbesserter Packungsdichte, längeren Steckverbindern und höheren Taktraten stellt Ingenieure, die zunehmend digitale und analoge Systeme entwickeln, vor neue Herausforderungen. CAE-Werkzeuge ermöglichen Extraktion, Modellierung, elektromagnetische Analyse und die Bewertung der Signalintegrität, um die heutigen Designschwierigkeiten zu bewältigen.

Anwendungseinblicke

Basierend auf den Anwendungsbereichen lassen sich die Segmente wie folgt unterteilen: Kommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobilindustrie, Industrie, Luft- und Raumfahrt/Verteidigung, Medizintechnik und weitere. Das Segment Unterhaltungselektronik hielt den größten Marktanteil.

Das Segment der Unterhaltungselektronik wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,3 % wachsen und den größten Marktanteil halten. Unterhaltungselektronik ist einer der wichtigsten Marktsektoren für EDA-Software. Sie umfasst diverse elektronische Produkte, darunter intelligente Wearables, Kameras, Videoplayer, Fernseher, Radios und Klimaanlagen. Von Digitalkameras bis hin zu tragbaren Mediaplayern verändert der Markt für Unterhaltungselektronik die Art und Weise, wie wir digitale Medien teilen und kommunizieren. Da die digitale Konvergenz die Kundenerwartungen an Geräte mit nahezu allen Funktionen zu einem niedrigeren Preis steigert, sind Geräteentwickler gezwungen, die Herausforderungen einer reduzierten Materialkosten (BOM), eines geringeren Integrationsaufwands und eines niedrigeren Stromverbrauchs in immer komplexeren Systemen zu bewältigen. Folglich wird erwartet, dass der Einsatz von EDA-Software (Electronic Design Automation) das Marktwachstum in Zukunft weiter ankurbeln wird.

Das Kommunikationssegment wird den zweitgrößten Marktanteil halten. Die Kommunikationsbranche nutzt EDA-Software und -Dienste intensiv, und es wird erwartet, dass die Kommunikationsfähigkeit sowie alle Ebenen der Vorbereitung und Koordination weiter verbessert werden. Für komplexe Kommunikationsprotokolle ist die VHDL-basierte FPGA-Programmierung (Field Programmable Gate Arrays) effizient, vielseitig und leicht an Standard-Upgrades anpassbar. Tatsächlich ist der Entwicklungstrend von FPGAs hinsichtlich hoher Kapazität, Geschwindigkeit und exzellenter Leistung darauf ausgelegt, die Anforderungen von Anwendungen in der Kommunikationsbranche zu erfüllen. Darüber hinaus erleichtert EDA-Software die Entwicklung von 5G-Mobiltelefonen. Zahlreiche Branchenführer bieten 5G-Mobiltelefone mit einem Portfolio an Schnittstellen-IP, Datenkonverter-IP, Sicherheits-IP und verschiedenen CPU-Optionen an.