フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）市場規模、シェア、トレンド分析レポート：構成別（ローエンドFPGA、ミッドレンジFPGA、ハイエンドFPGA）、技術別（SRAMベースFPGA、アンチヒューズベースFPGA、フラッシュベースFPGA、その他）、ノードサイズ別（≤16 nm、20～90 nm、>90 nm）、エンドユーザー産業別（ITおよび通信、家電、自動車、産業、軍事および航空宇宙、通信、ヘルスケア、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025～2033年

成長因子

IoTに対する需要の増加

湿度センサーや温度センサーなど、複数のセンサーが連続的に動作するため、並列処理はFPGAの基本的な利点です。FPGAはループ処理や遅延待ちに時間を費やす必要がないため、一般的にIoTにおいて電力効率が高くなります。IoTの現状に関する調査によると、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りました。2020年末までに、117億台（接続デバイス217億台の54%）がIoT接続でした。この数は2025年までに300億台を超え、平均で1人あたり約4台のIoTデバイスになると予想されています。

さらに、予測期間中のIoTデバイスの急増に伴い、IoTデバイス製造用チップの需要も拡大すると予想されます。IoTインフラストラクチャにおいては、FPGAボードはビッグデータアクセラレータとして機能し、並列処理を実現します。これは、パブリッククラウドがレポート作成、ストレージ、プレゼンテーション機能を提供し、プライベートなFPGAベースのクラウド実装がリアルタイム分析を実行するというハイブリッドクラウドの実装を際立たせています。こうした要因が市場拡大を後押ししています。

多様なエンドユーザー産業における導入の増加

SRAMベースのFPGAデバイスが家電製品、無線通信システム、軍事・航空宇宙分野などで広く利用されていることから、市場は急速に拡大すると予想されています。通信、自動車、家電、航空宇宙・防衛、医療、輸送など、数多くの産業がFPGAの恩恵を受けることができます。さらに、これらの分野におけるFPGAの利用拡大は、市場参入企業にとって事業拡大の大きなチャンスとなります。こうした理由から、世界のFPGA市場は拡大を加速させています。

抑制要因

ASICと比較して消費電力が高い

現在の市場環境において、電力は設計者の意思決定プロセスにおいて重要な要素となっています。これは、電力消費がシステムコストに大きく影響するためです。ASICは特定の用途向けに設計されているため、FPGAと比較して速度性能に優れています。さらに、ASICは電力利用レベルを制御・改善できるため、特にバッテリーを使用する電子機器においては、FPGAよりも大幅に電力効率に優れています。FPGAは、ASICと同等の機能を実現するために、より多くの電力を必要とします。

携帯型ガジェットの需要はここ数年で急速に拡大している。これらのデバイスに多様なリアルタイム機能を開発するには、単一チップ上に数百万ゲートの設計が必要となる。速度もこれらの設計における重要な考慮事項である。ミックスドシグナルASICチップアーキテクチャとFinFETのような低消費電力トランジスタは、これらの目的を満たすために急速に普及しつつある。さらに、テクノロジー大手は、電力効率の高いチップの開発に注力している。データセンターこれらの動向は、FPGA市場のさらなる発展にとって課題と制約となる。

市場機会

アジア太平洋地域における成長の可能性

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。世界のFPGA市場は、中国、日本、インドといった国々が支配すると予想されています。アジア太平洋地域のFPGA市場で活動するメーカーの数は増加しており、これらの企業は付加価値の獲得を通じて収益源を拡大する機会を得ています。さらに、これらの国々における技術開発と顧客からのFPGA需要の高まりにより、製品メーカーにとって大きな潜在的機会が存在します。

世界のFPGA市場のメーカー各社は、航空宇宙産業や軍事産業の需要に応えるため、高品質な製品の開発にますます注力している。IT・通信分野の発展や、中国とインドにおけるデータセンターの増加は、こうした市場にとって有利な機会を生み出している。世界的なFPGA市場を牽引するFPGAの需要は、アジア太平洋地域における確立されたサプライチェーン管理システムによってさらに促進されると予想される。こうした要因が、市場拡大の機会を生み出すと期待されている。

地域分析

アジア太平洋地域は、年平均成長率（CAGR）8.5%で支配的な地域である。

アジア太平洋地域は、世界のフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.5%を示すと予想されています。アジア太平洋市場は、中国、日本、インド、韓国などの主要国の存在により成長しています。中国は、この地域で最大の収益貢献国です。中国は、世界の家電製造業界における主導的な地位により需要が拡大しており、FPGA市場の拡大を牽引しています。さらに、中国は世界最大の製造拠点であり、スマートフォン、コンピュータ、クラウドサーバー、通信インフラなど、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において最も重要な拠点となっています。中国における人工知能（AI）の台頭は、中国の家電市場に新たな成長機会をもたらしています。今後10年間、スマートホームとIoT（モノのインターネット）は、FPGAメーカーにとって間違いなく大きな発展機会となるでしょう。

北米は最も急速に成長している地域です

北米は予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.3%を示すと推定されている。人工知能、量子コンピューティング5Gと強化された無線ネットワークは半導体産業を前進させ、アメリカ企業はその恩恵を受ける態勢を整えている。スマートシティの成長は、スマートフォンから位置、方向、速度のデータを収集して信号機を調整し、交通の流れを管理するために半導体を使用するスマートシティの成長を牽引し、北米におけるFPGAの需要を高めている。スマートシティでは、膨大な数の高解像度の写真、ビデオ、およびデータが想定される。これらのデータを収集して処理する必要があるため、FPGA対応のスマートシティが増加している。さらに、FPGAはIoT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において幅広く研究されている。車両は将来、より自律的になるにつれて交通信号カメラと通信し、建設現場などを識別できるようになるため、5Gは不可欠となる。5G技術は現在、通信分野で最も激しい競争が繰り広げられている分野であり、そのため北米のFPGA市場は急速に拡大している。

欧州市場は、ドイツ、フランス、英国、その他の欧州諸国といった主要地域にさらに細分化されています。ドイツは、データセンター産業の隆盛、継続的な投資、そして産業成長を促進するための政府主導の取り組みにより、FPGA市場で著しい成長が見込まれています。欧州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牽引しています。さらに、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セクターの増加によっても成長しています。データセンターでは、プロセッサでは実現できない並列プログラミング機能を提供するために、FPGAが大量に使用されています（ある顧客はこれを「ハードウェアの速度でのプログラミング」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と組み合わせて使用​​されます。したがって、上記の要因がこの地域における市場成長を促進しています。

ラテンアメリカでは、IoTソリューションはエネルギー、ヘルスケア、運輸といった分野で活用されると期待されています。IoTソリューションは、通信ネットワークの改善と既存のオフラインサービスを組み合わせることで、生産性の向上、無駄の削減、地域公共サービスの提供改善に貢献すると見込まれています。ブラジルでは、AIとIoT技術への投資が活発に行われています。

• 例えば、2021年7月、ブラジル政府はIoT、5G、ロボット工学の研究に特化した技術開発センターを設立しました。また、2020年7月には、クアルコム・ベンチャーズがブラジル国立経済社会開発銀行（BNDES）と提携し、IoT技術に取り組むブラジルのスタートアップ企業向けのファンドを設立しました。こうした取り組みは、IoTの普及をさらに促進し、FPGA市場の成長を支えることが期待されています。

中東・アフリカ地域では、政府の支援を受けて半導体産業が着実に成長している。2021年12月には、オラクルやアマゾンをはじめとする複数のデータセンターがアラブ首長国連邦で開設された。さらに、中東のあらゆる企業が、クラウド、セキュリティ、コンテナといった最新のデータ保護ポリシーに基づいた戦略構築を目指しており、これはFPGAソリューションの利用拡大に好影響を与える可能性がある。

セグメント分析

設定による

中級FPGAセグメントは世界市場を席巻しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.6%を示すと予測されています。ハイエンドFPGA市場では、Xilinx（現AMD）とIntelが有力企業であり、ユースケースの大きなシェアを獲得しています。他の多くのFPGA企業は、参入コストを抑えて競争を開始できる中級およびローエンドに注力しています。最近まで、中小企業はハイエンドFPGAセグメントでこれらの巨大企業（AMDとIntel）に対抗する勢いを持っていませんでした。しかし、ハイエンドFPGA市場はFPGAビジネスの中で最大のセグメントです。現在、一部の企業もハイエンドFPGAセグメントに製品を投入しています。XilinxとIntelのハイエンドFPGAは、5Gインフラストラクチャ、AI/ML、自動車、コンピューティングストレージ、コンピューティングアクセラレーション、ネットワーキング、防衛、ハードウェア保証、テストおよび計測などのアプリケーションを対象としています。

テクノロジーによって

SRAMベースのFPGAは市場シェアに最も大きく貢献しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.3%を示すと予想されています。SRAMはFPGA設計の重要な構成要素であり、総電力の大部分を消費するため、今日のFPGAでは低消費電力SRAMセルの設計が不可欠です。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（RAM）デジタル・アナログ変換器の一部として使用されています。さらに、SRAMベースのFPGAはCMOS製造方式で製造されており、従来の技術よりも高い電力効率とロジック密度を実現できるため、市場の成長を牽引しています。軍事・航空宇宙分野、通信・無線通信システム、民生品などにおけるSRAMベースのFPGAの幅広い利用も、この分野の拡大をさらに促進しています。

アンチヒューズ搭載FPGAは、現在入手可能なプログラマブルデバイスの中で最も安全性の高いものです。これらのFPGAに搭載されているアンチヒューズは、焼損させることで電流を流すことができます。一度焼損したアンチヒューズは交換できません。そのため、これらのFPGAボードは一度しかプログラムできず、再利用はできません。

• 例えば、Actel社のアンチヒューズは、ワンタイムプログラマブル（OTP）という点でヒューズ技術に似ています。アンチヒューズの対極にあるのは、そのプログラミング方法です。電流を流して金属接続を切断するのではなく、接続部を成長させて接続します。

エンドユーザー業界別

軍事・航空宇宙分野は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.5%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（FPGA）は、レーダーやソナーなどの防衛用途向け信号処理ボードで一般的になっています。これらのデバイスは、特にソフトウェア無線などの通信技術において、さらに高い性能を発揮することが期待されています。国内外の航空宇宙分野では、特に商用衛星においてFPGAが広く使用されています。データによると、FPGAは、米国および海外の60の深宇宙探査プロジェクト、研究衛星および商用衛星、そして多くの軍事衛星プログラムで使用されています。

FPGAは、産業用途において従来のASIC技術に取って代わり、よりコスト効率の高いソリューションを提供できます。通信コプロセッサとして、FPGAはイーサネットへの接続を担い、柔軟なソリューションは単一のハードウェアプラットフォーム上で様々なプロトコルをサポートできます。さらに、FPGAはモータを制御します。これは、組み込みプロセッサ、リアルタイム特性、およびデジタルエンコーダによって容易に実現できます。また、インダストリー4.0は、接続性と自律動作に基づいて構築されます。堅牢な産業用IoT用途。産業システム設計者は、FPGA産業オートメーションソリューションを利用することで、工場自動化システム設計のコストと市場投入までの時間を大幅に削減できます。