Markt für Tools zur elektronischen Designautomatisierung (EDA) Größe und Ausblick, 2022-2030

Marktübersicht

Der weltweite Markt für Tools zur elektronischen Designautomatisierung (EDA) hatte im Jahr 2021 einen Wert von 11,69 Milliarden US-Dollar . Bis 2030 soll er voraussichtlich 26,37 Milliarden US-Dollar erreichen und im Prognosezeitraum (2022–2030) mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 9,46 % wachsen.

Die elektronische Designautomatisierung ist ein Tool zum Entwerfen und Überprüfen von integrierten Schaltkreisen, Leiterplatten (PCBs) und elektronischen Systemen. Die Herstellung von Halbleitern und die Sektoren der elektronischen Designautomatisierung sind eng miteinander verknüpft. Die Nachfrage nach einem Tool zur elektronischen Designautomatisierung steigt, da eine größere Nachfrage nach anspruchsvollen elektronischen Geräten besteht und der Wunsch besteht, diese kleiner zu machen und gleichzeitig die Leistung integrierter Schaltkreise (ICs) zu verbessern. Chiphersteller verwenden häufig Tools zur elektronischen Designautomatisierung, um elektronische Produkte zu entwickeln, da sie von geringeren Produktionskosten und der Überprüfung des nahtlosen Designs profitieren.

Marktdynamik

Globale Markttreiber für Electronic Design Automation (EDA)-Tools

Wachsende Automobil-, IoT- und KI-Sektoren

Chiphersteller tendieren zunehmend dazu, KI in Edge Computing zu integrieren, da die damit auf Geräteebene verbundenen Rechenkapazitäten sowohl die Effizienz als auch die Reaktionszeit verbessern. Intel konzentriert sich beispielsweise auf „Edge Computing“, um die Integration von KI in Smartphones und IoT-Geräte zu ermöglichen. Im Laufe der Zeit werden drahtlose IoT-Chips voraussichtlich an Popularität gewinnen, da 5G eingeführt wird und die Anbieter sich auf die Senkung des Stromverbrauchs konzentrieren. Laut Silicon Labs wurden bereits mehr als eine Milliarde drahtlose Chips für das Internet der Dinge installiert. All diese Faktoren werden voraussichtlich die Marktexpansion beschleunigen. Die Halbleiterhersteller werden voraussichtlich stärker von der gestiegenen Nachfrage nach KI beeinflusst, um Produkte zu entwickeln, die den Markt bedienen.

Kommender Trend zu EDA-Toolsets mit Machine-Learning-Funktionen

Die zahlreichen Vorteile von EDA, wie verkürzte Designzeit und geringere Fehlerraten, haben zu seiner steigenden Popularität beigetragen. Nur die Automobil- und Luftfahrtindustrie haben eine zunehmende Nutzung von EDA-Tools erlebt. Es wird erwartet, dass EDA-Designunternehmen in maschinelles Lernen für EDA-Toolsets investieren werden, da die Nachfrage der Chiphersteller steigt, anspruchsvolle Chips in großen Mengen für Unterhaltungselektronikgeräte und andere Anwendungen zu bauen. Maschinelles Lernen (ML) ermöglicht Modellierung und Simulation, um neue Einblicke in das Halbleitergeschäft zu liefern. Infolgedessen können Ingenieure mit genaueren und effektiveren Designtools sowie einem Trend hin zu mehr Automatisierung rechnen. Die Verbreitung von EDA-Tools in allen Branchen wird durch die maschinellen Lernfunktionen in den EDA-Toolsets vorangetrieben, die die Tür für die Einführung neuartiger und hochmoderner Designs und Chips für mehr Unternehmen öffnen.

Globale Marktbeschränkung für Tools zur Automatisierung des elektronischen Designs (EDA)

Fehlerhaftes Mooresches Gesetz

Das Mooresche Gesetz, das besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in einem integrierten Schaltkreis alle 18 bis 24 Monate verdoppelt, gilt seit der Erfindung der Halbleiter. Doch in den letzten Jahren sind Wissenschaftler zunehmend davon überzeugt, dass die zugrunde liegenden physikalischen Einschränkungen es letztlich wirtschaftlich schwierig machen könnten, mehr Elemente auf demselben kleinen Raum unterzubringen. Dies könnte letztlich zeigen, dass das Mooresche Gesetz nicht stimmt. Gießereien stehen vor einer Wand, da die Transistordichte ihre physikalische Grenze erreicht haben könnte. Gießereien müssen sich neu erfinden, um die Halbleitertechnologie voranzutreiben und die Nachfrage der Verbraucher zu befriedigen. Geräte, die sich leicht an zahlreiche Entwicklungen in der Halbleiterherstellung anpassen lassen, werden von großer Bedeutung sein, da die Nachfrage nach mehr Komponenten mit den sich entwickelnden Anforderungen der Branche wächst.

Globale Marktchancen für Electronic Design Automation (EDA)-Tools

Technologische Fortschritte

Die frühe Akzeptanz von Technologien wie maschinelles Lernen, 5G-Internet und Internet der Dinge durch den Markt ist ein wichtiger Faktor für die Expansion des Marktes. Laut zwei Umfragen der SIA (Semiconductor Sector Association) beschäftigt die Halbleiterindustrie in den USA über eine Viertelmillion Menschen. Die USA dominieren die Halbleiterproduktion, -entwicklung und -entwicklung auf dem Markt für EDA-Tools. Trotz ihrer Bedeutung wird die Region nicht nur durch den Export elektronischer Geräte unterstützt, sondern auch durch eine wachsende Zahl von Endverbrauchern, wie beispielsweise die Automobil- und Unterhaltungselektronikbranche, die enorme Mengen an Halbleitern verbrauchen. Die Vereinigten Staaten sind seit langem Vorreiter des Fortschritts im Automatisierungsgeschäft, insbesondere bei der Entwicklung hochentwickelter Elektronik im 21. Jahrhundert. Darüber hinaus haben einige amerikanische Anbieter ihre Produktlinien verbessert und erweitert, um der steigenden Nachfrage der Region nach EDA-Tools gerecht zu werden.

Regionale Analyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Der globale Markt für Tools zur elektronischen Designautomatisierung (EDA) ist in vier Regionen unterteilt, nämlich Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und LAMEA.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Anteilseigner am globalen Markt für Tools zur elektronischen Designautomatisierung (EDA) und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 10,61 % wachsen. Ein Anstieg der Kaufkraft der Verbraucher und die Präsenz zahlreicher Elektronik- und Automobilhersteller in der Region haben zur Expansion des Marktes für EDA-Tools im asiatisch-pazifischen Raum beigetragen. Die Region hat auch einen Anstieg der Nutzung von Smartphones und der Digitalisierung von Geschäftsprozessen erlebt, was den Einsatz von EDA-Tools zur Unterstützung eines wachsenden Marktes für Unterhaltungselektronikprodukte vorangetrieben hat. Die Entwicklung von EDA-Tools wird von der chinesischen Regierung unterstützt, die Finanzierungen für F&E-Projekte bestimmter Unternehmen bereitstellt. So haben beispielsweise die Regierungen des Landes und Shenzhen der Guowei Group 400 Millionen RMB für EDA-Entwicklungsarbeiten zur Verfügung gestellt. Viele Hersteller in der Region haben Initiativen gestartet, um über ihre aktuellen Märkte hinaus zu expandieren und ihre Produktionskapazitäten für alle Arten von elektronischen Geräten, die sie produzieren, zu erhöhen. So hat beispielsweise das taiwanesische Unternehmen Foxconn Landnutzungsrechte in Vietnam gekauft und erhebliche Investitionen in eine Tochtergesellschaft in Indien getätigt. Daher dürfte die erhöhte Produktion von elektronischen Gütern und Komponenten die Prognose für den Markt für EDA-Tools im Prognosezeitraum zweifellos stützen.

Nordamerika wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,21 % wachsen und im Prognosezeitraum 9,93 Milliarden USD erwirtschaften. Die wichtigsten Kunden der Halbleitergießereien in Nordamerika werden voraussichtlich in Zukunft einen erheblichen Beitrag zum Markt leisten, da es in der Region eine hohe Konzentration an Fabless-Halbleiterunternehmen, Herstellern integrierter Geräte und Gießereien gibt. Apple, AMD, NVIDIA, Broadcom, Qualcomm, Marvell und Xilinx sind die Fabless-Unternehmen in der Region. Darüber hinaus ist der Standort für die Entwicklung und Herstellung anspruchsvoller Halbleitersysteme von entscheidender Bedeutung. So sind beispielsweise die drei Kategorien der Halbleiterunternehmen Intel (IDM), Global Foundries (US/Dubai) (Gießerei) und Qualcomm (Fabless) allesamt Weltmarktführer und in den Vereinigten Staaten ansässig. In Bezug auf die Herstellung, Entwicklung und Forschung der Halbleiterindustrie sind die Vereinigten Staaten eine mächtige Nation. Aufgrund der Bedeutung der Region expandieren Endverbraucherindustrien, darunter die Unterhaltungselektronik und der Automobilsektor, die bedeutende Halbleiterverbraucher sind, und treiben die Nachfrage nach dem Export elektronischer Geräte an. Nach Angaben der SIA (Semiconductor Industry Association) sind in der Halbleiterindustrie der USA beispielsweise fast eine Viertelmillion Menschen beschäftigt.

Die Industriestrategie der Europäischen Union (EU) zielt darauf ab, die Wettbewerbsfähigkeit und Expansion der Fertigungsindustrie der Region zu steigern. Die Regierung setzt in diesem Rahmen eine breite Palette von Handels-, Energie- und Innovationsprogrammen um. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass dies regionalen EDA-Dienstleistern und -Entwicklern zugutekommt. Zahlreiche Halbleiterindustrien haben vom wachsenden Engagement der Provinzregierung bei der Förderung von Forschungsinitiativen profitiert, die durch eine Hightech-Netzwerkumgebung unterstützt werden. Zu den Unternehmen, die Halbleiterverpackungs- und Testdienste anbieten, gehören Force Technologies, Reltech Limited, Micron Semiconductor Ltd. und Fabrinet UK. Fabrinet UK bietet derzeit On-Demand-Dienste für eine Reihe von Fabs und Fabless-Halbleiterunternehmen auf der ganzen Welt an. Zu diesen Diensten gehören die schnelle Prototypenmontage und Hochtemperatur-Lebensdauertests.

Darüber hinaus haben mehrere internationale Unternehmen, darunter Intel, GlobalFoundries usw., Produktionsstätten in der Region. Um die Nachfrage nach EDA-Tools in der Region zu decken, weiten diese Akteure ihre Schritte zur Steigerung ihrer Produktionskapazität aus und investieren in die Modernisierung ihrer Fertigungsanlagen. Der Einsatz von fahrerlosen Fahrzeugen wird in Großbritannien unterstützt. Das UK Connected Intelligence Transport Environment hat außerdem 100 Millionen GBP an Fördermitteln von der britischen Regierung erhalten (UK CITE).

Der Fertigungssektor Lateinamerikas dürfte in Mexiko weiterhin schneller wachsen, was voraussichtlich zur Expansion des regionalen Marktes für EDA-Tools beitragen wird. Viele Hersteller in der Region haben Initiativen gestartet, um über ihre aktuellen Märkte hinaus zu expandieren und ihre Produktionskapazitäten für alle Arten von elektronischen Geräten, die sie herstellen, zu erhöhen. So kaufte beispielsweise das taiwanesische Unternehmen Foxconn Landnutzungsrechte in Vietnam und tätigte erhebliche Investitionen in eine Tochtergesellschaft in Indien. Daher dürfte eine erhöhte Produktion von elektronischen Gütern und Komponenten die Prognose für den Markt für EDA-Tools im Prognosezeitraum zweifellos unterstützen.

Segmentanalyse

Der globale Markt für Tools zur elektronischen Designautomatisierung (EDA) ist nach Typ und Anwendung segmentiert.

Basierend auf dem Typ ist der globale Markt für Tools zur Automatisierung des elektronischen Designs in computergestütztes Engineering (CAE), physisches Design und Verifizierung von ICs, Leiterplatten und Multichipmodule (PCB und MCM) sowie geistiges Eigentum an Halbleitern (SIP) unterteilt.

Das Segment Computer Aided Engineering (CAE) leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 9,81 % wachsen. Computer Aided Engineering (CAE) führt zu komplexeren Designs, besseren Betriebsabläufen und besseren Standards. Diese Vorteile haben den Automobilsektor dazu veranlasst, CAE in großem Umfang einzusetzen. Die Verwendung bestimmter Software für technische Aufgaben ist Teil des Computer Aided Engineering. Dieser Abschnitt enthält mehrere Tools, darunter Logik- und formale Verifizierung, hardwaregestützte Verifizierung, Analysetools, Synthese, Analog- und Mixed-Signal-Simulatoren, formale Verifizierung, Designeingabe und elektronisches Systemdesign. Diese Tools werden verwendet, um Flugtests durchzuführen, partielle Differentialgleichungen zu lösen, Grenzwerte zu bestimmen, Algorithmen aus Flüssigkeitsströmungsproblemen zu erstellen und partielle Differentialgleichungen zu lösen. Die von CAE erstellten Modelle werden mithilfe von EDA-Softwaretools in Fertigungsanweisungen für numerisch gesteuerte Maschinen umgewandelt. CAE revolutioniert das Sensorgeschäft mit Cloud-Diensten.

Intellectual Property (IP)-Kerne sind im Wesentlichen wiederverwendbare Bauelemente, die allgemein als Halbleiter-Intellectual Property (SIP) bezeichnet werden. Diese werden bei der Herstellung hochmoderner integrierter Schaltkreise (ICs) eingesetzt. Eigentümer (Unternehmen) tauschen diese Designelemente gegen das Recht ein, das Design zu verwenden und zu replizieren, was auch als geistiges Eigentum bezeichnet wird. Seit es die Halbleiterindustrie gibt, gibt es Halbleiter-Intellectual Property (SIP). Hersteller integrierter Schaltkreise (ICs) wie Fairchild, Intel, TI und Motorola entwickelten ihre einzigartigen SIPs schon früh für den Einsatz innerhalb des Unternehmens. Das Wachstum des Marktes wurde durch die stetig steigende Nachfrage nach leistungsstarken und zuverlässigen Halbleitern aus Branchen wie Automobil, Maschinenbau, Energie und Gesundheitswesen vorangetrieben. Hersteller von Halbleiterchips sind gezwungen, die Komponenten auf kleinerem Raum unterzubringen, da die Endbenutzer winzige, voll funktionsfähige Geräte verlangen. Mit der Einführung neuer Designs wie SoCs und 3D-ICs hat die Komplexität der Chipdesigns zugenommen.

Basierend auf der Anwendung ist der globale Markt für Tools zur Automatisierung des elektronischen Designs in die Bereiche Kommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobil, Industrie und Sonstige unterteilt.

Das Kommunikationssegment hat den höchsten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 7,97 % wachsen. Um die Smartphone-Hersteller zu unterstützen, rüsten auch die Komponentenlieferanten ihre Produktionskapazitäten auf. So gab Qualcomm auf der IFA in Berlin bekannt, dass seine Partner mehr als 150 Designs mit seinen 5G-Prozessoren erstellen. Um 5G für mehr als 2 Milliarden Smartphone-Nutzer verfügbar zu machen, integriert das Unternehmen 5G in seine gesamte Produktlinie. Gemeinsam mit den Dienstanbietern unterstützen und verbessern diese 5G-Chipsätze in erster Linie die Fähigkeiten von drei wichtigen Anwendungen: verbessertes mobiles Breitband, ultrazuverlässige und latenzarme Kommunikation sowie enorme maschinenartige Kommunikation. Diese Anwendungen werden voraussichtlich im Prognosezeitraum die Nachfrage nach einer stärkeren Nutzung von EDA-Tools ankurbeln.

Da Hersteller von Unterhaltungselektronik (einschließlich Smartphones, Wearables und Smart-Home-Geräten) die Batteriekapazität ihrer Produkte erhöhen, wächst der Markt für Geräte mit geringer Ladekapazität. Durch tragbare Technologien entsteht eine hohe Nachfrage nach Tools zur Automatisierung des elektronischen Designs. Die steigende Popularität und Akzeptanz intelligenter Fitnessgeräte ermutigt Elektronikdesignfirmen, in hochmoderne Designtools zu investieren.

Auswirkungen von Covid-19

Die Automobilindustrie ist für das Wirtschaftswachstum von entscheidender Bedeutung. Im zweiten und dritten Quartal 2020 wirkte sich der COVID-19-Ausbruch jedoch auf die gesamte Automobil-Lieferkette aus und beeinträchtigte den Neuwagenabsatz im Geschäftsjahr 2020.

Südamerika ist am stärksten von COVID-19 betroffen, allen voran Brasilien, gefolgt von Ecuador, Chile, Peru und Argentinien. Die südamerikanische Regierung (SAM) hat eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, um ihre Bürger zu schützen und die Ausbreitung von COVID-19 einzudämmen. Es wird erwartet, dass Südamerika weniger Exporteinnahmen erzielt, da die Rohstoffpreise fallen und die Exportmengen zurückgehen, insbesondere nach China, Europa und in die Vereinigten Staaten, die alle wichtige Handelspartner sind. Die Fertigungsindustrie, insbesondere die Automobilherstellung, wurde durch Eindämmungsmaßnahmen in verschiedenen südamerikanischen Ländern geschädigt. Aufgrund der Pandemie haben auch große Automobilhersteller ihre Produktion in der Region aus Kostengründen vorübergehend eingestellt. Darüber hinaus war die Automobil-Scheibenbremsenindustrie im Jahr 2020 aufgrund von Rohstoffmangel und Lieferkettenunterbrechungen erheblich betroffen.

Das Steuergerät des Fahrzeugbremssystems eines Fahrzeugs soll den Fahrer mit einer Warnleuchte warnen, wenn das System ausfällt. Das Modul selbst ist selten defekt; stattdessen sind häufig die Sensoren oder die Verkabelung der Sensoren defekt. Die häufigste Ursache für eine Funktionsstörung ist eine Verunreinigung des Fahrzeugbremssystems mit Partikeln oder Metallspänen. Bei einer Zerstörung der Sensorverkabelung gibt es keine Signalkontinuität. In korrosiven Situationen wird die Bremsflüssigkeit verunreinigt und die Hydraulikeinheit funktioniert nicht mehr.

Jüngste Entwicklungen

• Februar 2022 – Ansys gab seine erste Partnerschaft mit der IFS Accelerator EDA Alliance bekannt, um erstklassige EDA-Tools und Simulationslösungen bereitzustellen, die Kundeninnovationen unterstützen, darunter maßgeschneidertes Silizium für anpassbare Designs dreidimensionaler integrierter Schaltkreise (3D-IC).
• Juli 2022 – Cadence Design Systems Inc. kündigte die Automatisierung des elektronischen Designs durch maschinelles Lernen an: Freischaltung neuer Designs.