Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del software de automatización del diseño electrónico (EDA) por tipo (ingeniería asistida por ordenador (CAE), diseño físico y verificación de circuitos integrados, placas de circuito impreso y módulos multichip (PCB y MCM), propiedad intelectual de semiconductores (SIP), servicios), por aplicación (comunicaciones, electrónica de consumo, automoción, industria, aeroespacial y defensa, medicina, sanidad, otros), por implementación (nube, local), por uso final (microprocesadores y controladores, unidad de gestión de memoria (MMU), otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores que impulsan el mercado del software de automatización del diseño electrónico

El uso cada vez mayor de la arquitectura FinFET en el diseño de procesadores modernos

FinFET es la tecnología más prometedora para extender la ley de Moore a 5 nm. Proporciona soluciones razonables a los problemas de fugas subumbrales, actividad electrostática deficiente en canales cortos y variabilidad excesiva de parámetros del dispositivo que afectaron a la tecnología CMOS planar al reducirse a 20 nm. La precisión en la extracción de parásitos de FinFET es un desafío. El diseño de FinFET amplía la ventana de diseño. La arquitectura FinFET puede beneficiarse del software EDA, que abarca el desarrollo de procesos, la implementación del diseño SPICE y la propiedad intelectual. La solución EDA ayuda a abordar nuevos problemas, como el doble patrón y los transistores 3D, derivados de los estándares de fabricación de FinFET de 20 nm planar y 16/14 nm e inferiores con integración de circuitos integrados 3D.

Además, permite una exploración rápida del diseño RTL y un análisis de viabilidad de bloques, asistencia física desde la síntesis hasta la colocación y el enrutamiento, confirmación física en el diseño con reconocimiento y reparación automáticos de directrices de diseño complejas, funcionalidad de extracción y verificación estrechamente vinculada con herramientas de implementación, capacidades de recuperación de fugas a partir del análisis de verificación, y mucho más. En consecuencia, se prevé que estas ventajas del software EDA para la arquitectura FinFET impulsen el mercado del software de automatización del diseño electrónico.

Avances en sistemas en chip (SoC)

Un diseño de sistema en chip (SOC) es un circuito integrado que incorpora un motor de procesamiento, memoria y lógica en un solo chip. Los avances en sistemas en chip (SoC) también contribuyen a la expansión del negocio de propiedad intelectual de semiconductores. La creciente complejidad de los componentes programables exige el desarrollo de nuevas estrategias de diseño. Si bien los modelos de CPU y los SoC existen desde hace tiempo, se están desarrollando nuevas técnicas de diseño para abordar limitaciones como velocidades de simulación más lentas, menor soporte de validación, problemas de síntesis y capacidades limitadas de modelado arquitectónico. La práctica estándar para definir la arquitectura del procesador es aumentar el nivel de abstracción. Debido a la demanda de actividades de modelado, los proveedores del mercado están presentando técnicas de diseño únicas, lo que resulta ventajoso para el crecimiento del mercado de software de automatización del diseño electrónico.

Restricción del mercado

La presencia de software EDA de código abierto

También existe una gran cantidad de software EDA gratuito que no está licenciado bajo la GPL (Licencia Pública General). V2000 es un nuevo proyecto que busca proporcionar un simulador Verilog-AMS gratuito que probablemente no estará licenciado bajo la GPL. Berkeley proporciona herramientas EDA con su propio sistema de licencias. Otros programas con licencia GPL incluyen, entre otros, la herramienta de visualización Voyeur, el analizador VHDL Vaul, el simulador digital Simsynch, el simulador RTL Thud y el visor de formas de onda Verilog Veripool. Se prevé que esta abundancia de software EDA gratuito y de código abierto obstaculice la expansión del mercado global de software EDA.

Oportunidad de mercado

La creciente demanda de dispositivos electrónicos compactos

Para acelerar el proceso de diseño, el mercado se encuentra en constante evolución. A medida que las técnicas de fabricación se reducen, los circuitos integrados se vuelven proporcionalmente más complejos, y como bien sabe cualquier ingeniero de diseño, la complejidad alarga el proceso. Esto se aplica independientemente del tipo de diseño, ya sea que se utilicen transistores individuales o integrados. Afortunadamente para los ingenieros de diseño de circuitos integrados, el proceso de desarrollo a nivel de transistor se rige por leyes muy rígidas y, en cierta medida, predecibles. Un componente de la complejidad es la interdependencia entre los parámetros de diseño. En consecuencia, se prevé que el software EDA se utilice cada vez más en los próximos años para satisfacer la demanda de dispositivos electrónicos miniaturizados, lo que conlleva un proceso de diseño complejo.

Perspectivas regionales

Asia Pacífico: Región dominante

La región de Asia-Pacífico dominará el mercado con la mayor cuota, experimentando un crecimiento anual compuesto del 11,9%. Debido al auge de las actividades de desarrollo de infraestructura de comunicaciones en la región, se prevé que las industrias locales, como la industrial, la de comunicaciones y la de electrónica de consumo, tendrán una alta demanda de software de automatización del diseño electrónico. Además, las empresas de logística y transporte en Asia-Pacífico están adoptando nuevas tecnologías con redes en constante evolución, como el Internet de las Cosas (IoT), 4G y 5G, para satisfacer las crecientes demandas de sus clientes, ofrecer mayor personalización y maximizar la comodidad y la seguridad.

El factor más importante que impulsa la expansión del sector del software de automatización del diseño electrónico es el potencial de esta tecnología para reducir los costes de comunicación. Otros factores que contribuyen a ello son el aumento de la demanda de electrónica de consumo y la amplia penetración de los teléfonos inteligentes. Además, se prevé que las medidas gubernamentales de apoyo a la industria manufacturera impulsen aún más el crecimiento del mercado global de software de automatización del diseño electrónico en India, Japón y el resto de los países de Asia-Pacífico.

América del Norte: Región en crecimiento

América del Norte alcanzará los 9 mil millones de dólares, con un crecimiento anual compuesto del 7,6%. Gracias a su sólida infraestructura de TI, América del Norte se ha consolidado como líder en innovación tecnológica. Las empresas estadounidenses utilizan cada vez más tecnologías automatizadas para simplificar y optimizar sus procesos operativos. Además, las industrias en América del Norte emplean EDA (Automatización del Diseño Electrónico), lo que permite a las empresas beneficiarse de una amplia cobertura comercial, significativamente mayor que la que ofrecen los procesos de diseño manual. Se prevé que este importante factor impulse la expansión del mercado de software de automatización del diseño electrónico en América del Norte. Asimismo, América del Norte cuenta con el mayor número de participantes en el mercado y de proveedores líderes en software de automatización del diseño electrónico, como Synopsys y Altair, a nivel mundial.

Información sobre tipos

Según su tipo, los fragmentos incluyen ingeniería asistida por computadora (CAE), diseño físico y verificación de circuitos integrados (CI), placas de circuito impreso y módulos multichip (PCB y MCM), propiedad intelectual de semiconductores (SIP) y servicios.

Se prevé que el segmento de propiedad intelectual de semiconductores (SIP) crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 8,9 % y mantenga la mayor cuota de mercado. La SIP suele consistir en un módulo de diseño o banco de pruebas reutilizable, a menudo denominado componente virtual. La propiedad intelectual (PI) es una amplia categoría de material textual y electrónico legalmente reconocido que pertenece a una sola entidad. En electrónica, la propiedad intelectual se refiere a los elementos de un chip o "bloques de construcción" que pueden representar ideas exclusivas o patentadas de la empresa. El software EDA para herramientas SIP incluye opciones de diseño de SoC basadas en PI. La cartera típica de SIP consta de bibliotecas lógicas, memoria integrada, PI analógica, PI de interfaz cableada e inalámbrica, PI de seguridad, procesadores integrados y subsistemas.

El segmento de ingeniería asistida por computadora (CAE) tendrá la segunda mayor participación. Las herramientas CAE incluyen diseño, síntesis y verificación de sistemas electrónicos (ESL), herramientas de entrada de diseño textuales y gráficas, verificación lógica, verificación formal como comprobación de equivalencia y comprobación de propiedades, herramientas analíticas, diseño para pruebas, herramientas de prueba automatizadas y herramientas de síntesis. La combinación de tamaños de características más pequeños, mayor densidad de empaquetado, mayor longitud de conectores y frecuencias de reloj más rápidas ha planteado nuevos desafíos a los ingenieros que diseñan sistemas digitales y analógicos cada vez más complejos. Las herramientas CAE facilitan soluciones de extracción, modelado, electromagnéticas y de evaluación de la integridad de la señal para las dificultades de diseño actuales.

Información sobre la aplicación

Según su aplicación, los segmentos incluyen comunicaciones, electrónica de consumo, automoción, industria, aeroespacial y defensa, medicina y otros. El segmento de electrónica de consumo acaparó la mayor cuota de mercado.

Se prevé que el segmento de electrónica de consumo crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 9,3 % y mantenga la mayor cuota de mercado. La electrónica de consumo es uno de los sectores clave para el software EDA. Este sector abarca diversos productos electrónicos, como dispositivos portátiles inteligentes, cámaras, reproductores de vídeo, televisores, radios y aires acondicionados. Desde cámaras digitales hasta reproductores multimedia portátiles, el mercado de la electrónica de consumo está transformando la forma en que compartimos y comunicamos contenido digital. A medida que la promesa de la convergencia digital eleva las expectativas de los clientes respecto a dispositivos con prácticamente todas las funciones a un precio más bajo, los diseñadores de dispositivos se ven obligados a abordar los problemas de la reducción de la lista de materiales (BOM), los esfuerzos de integración y el consumo de energía en sistemas cada vez más complejos. En consecuencia, se prevé que el uso de software de automatización del diseño electrónico (EDA) impulse la expansión del mercado en el futuro.

El segmento de comunicaciones tendrá la segunda mayor cuota de mercado. La industria de las comunicaciones utiliza ampliamente software y servicios de automatización del diseño electrónico, y se prevé que las capacidades de comunicación sigan mejorando, junto con todos los niveles de preparación y coordinación. Para protocolos de comunicación complejos, la programación de FPGA (Field Programmable Gate Arrays) basada en VHDL (Very High-Speed ​​Integrated Circuit) es eficiente, versátil y fácilmente adaptable a las actualizaciones estándar. De hecho, la tendencia de desarrollo de las FPGA, caracterizadas por su gran capacidad, alta velocidad y excelente rendimiento, está orientada a satisfacer las necesidades de las aplicaciones en la industria de las comunicaciones. Además, el software EDA facilita el diseño de teléfonos móviles 5G. Numerosos líderes de la industria proporcionan a los teléfonos móviles 5G una cartera de IP de interfaz, IP de convertidor de datos, IP de seguridad y diversas opciones de CPU.