Рынок многоядерных процессоров — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (двухъядерный процессор, четырехъядерный процессор, восьмиъядерный процессор, шестиъядерный процессор), по конечному пользователю (бытовая электроника, автомобилестроение, телекоммуникации, здравоохранение, энергетика, другое), по региону и конкуренции, 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок многоядерных процессоров оценивался в 45,3 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 15% до 2029 года. Глобальный рынок многоядерных процессоров переживает быстрый рост, чему способствует растущий спрос на высокопроизводительные вычислительные решения в различных отраслях. Многоядерные процессоры, объединяющие несколько процессорных блоков на одном кристалле, значительно повышают скорость вычислений и возможности многозадачности. Такие секторы, как информационные технологии, телекоммуникации, автомобилестроение и игры, в значительной степени полагаются на эти процессоры для эффективной обработки сложных задач. С ростом приложений с интенсивным использованием данных, искусственного интеллекта и облачных вычислений необходимость в современных многоядерных процессорах стала насущной. Эти процессоры не только облегчают плавную многозадачность, но и повышают энергоэффективность, решая проблемы с энергопотреблением. Кроме того, распространение устройств Интернета вещей и интеллектуальных приборов еще больше стимулирует потребность в многоядерных процессорах, обеспечивая быструю обработку данных для приложений в реальном времени. Основные игроки в полупроводниковой промышленности постоянно внедряют инновации, разрабатывая многоядерные процессоры, которые отвечают меняющимся требованиям современных вычислений, тем самым гарантируя, что глобальный рынок остается динамичным и готовым к устойчивому росту.

Ключевые драйверы рынка

Растущий спрос на высокопроизводительные вычисления в приложениях, ориентированных на данные

Глобальный рынок многоядерных процессоров стимулируется быстрым расширением приложений, ориентированных на данные, в различных секторах. Отрасли переживают беспрецедентный всплеск объемов данных, обусловленный такими тенденциями, как аналитика больших данных, искусственный интеллект и Интернет вещей (IoT). Многоядерные процессоры, включающие несколько процессорных блоков на одном кристалле, отлично справляются с управлением задачами с большим объемом данных и сложными вычислениями. Как предприятия, так и научно-исследовательские институты все больше полагаются на высокопроизводительные вычисления для извлечения действенных идей, проведения моделирования и стимулирования инноваций. Многоядерные процессоры играют ключевую роль в ускорении обработки данных, содействии более быстрой аналитике и повышении общей производительности приложений, ориентированных на данные. С ростом спроса на анализ данных в реальном времени и передовые вычислительные возможности многоядерные процессоры стали незаменимыми, стимулируя расширение рынка.

Распространение мобильных устройств и смартфонов

Широкое распространение мобильных устройств, особенно смартфонов и планшетов, является важным фактором, стимулирующим глобальный рынок многоядерных процессоров. Мобильные устройства превратились в многофункциональные гаджеты, поддерживающие множество приложений, от игр и мультимедиа до инструментов повышения производительности и виртуальной реальности. Многоядерные процессоры лежат в основе этих устройств, обеспечивая плавную многозадачность, эффективную работу приложений и улучшенный пользовательский опыт. Поскольку потребители все больше полагаются на смартфоны для различных аспектов своей повседневной жизни, включая общение, развлечения и бизнес-задачи, спрос на мощные многоядерные процессоры стремительно растет. Более того, появление технологии 5G еще больше обуславливает потребность в высокопроизводительных процессорах для обработки повышенных скоростей передачи данных и поддержки новых приложений. Поскольку мобильные устройства продолжают развиваться, ожидается, что многоядерные процессоры будут сталкиваться с устойчивым спросом, что делает их жизненно важным драйвером расширения рынка.

Достижения в области искусственного интеллекта и машинного обучения

Глобальный рынок многоядерных процессоров в значительной степени зависит от продолжающихся достижений в области технологий искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО). Эти достижения влекут за собой все более сложные алгоритмы, требующие более высокой вычислительной мощности и возможностей параллельной обработки. Многоядерные процессоры, известные своей эффективностью в обработке параллельных задач, играют жизненно важную роль в выполнении этих алгоритмов. Они обеспечивают необходимую вычислительную мощность для задач, начиная от обработки естественного языка и распознавания изображений до обучения моделей глубокого обучения. Такие отрасли, как здравоохранение, финансы, автономные транспортные средства и робототехника, используют приложения ИИ и МО для автоматизации, предиктивного анализа и процессов принятия решений. Спрос на многоядерные процессоры дополнительно подкрепляется интеграцией возможностей ИИ в потребительские устройства, интеллектуальные приборы и устройства Интернета вещей. Поскольку технологии ИИ и МО продолжают проникать в различные секторы, многоядерные процессоры признаются основными компонентами, определяющими траекторию роста рынка.

Рост облачных вычислений и виртуализации

Экспоненциальный рост технологий облачных вычислений и виртуализации является ключевым фактором, продвигающим глобальный рынок многоядерных процессоров. Поставщики облачных услуг и предприятия все чаще используют методы виртуализации для оптимизации аппаратных ресурсов, повышения масштабируемости и снижения затрат. Многоядерные процессоры играют фундаментальную роль в виртуализированных средах, позволяя нескольким виртуальным машинам работать одновременно, обеспечивая эффективное распределение вычислительных ресурсов. Облачные вычислительные сервисы, которые охватывают инфраструктуру как услугу (IaaS), платформу как услугу (PaaS) и программное обеспечение как услугу (SaaS), полагаются на многоядерные процессоры для обеспечения бесперебойной производительности, позволяя компаниям развертывать приложения и сервисы в облаке. Более того, рост периферийных вычислений, где обработка данных происходит ближе к источнику данных, требует высокопроизводительных многоядерных процессоров для поддержки аналитики в реальном времени и периферийных приложений. Рост облачных вычислений и технологий виртуализации продолжает стимулировать спрос на многоядерные процессоры, позиционируя их как жизненно важный драйвер расширения рынка.

Ключевые проблемы рынка

Теплоотвод и управление температурой

Одной из главных проблем, с которой сталкивается глобальный рынок многоядерных процессоров, является эффективное теплоотвод и управление температурой. По мере увеличения количества ядер на одном чипе процессора увеличивается и тепло, выделяемое во время работы. Интенсивные вычислительные задачи и высокие тактовые частоты приводят к повышению температуры, которая, если не управлять ею эффективно, может ухудшить производительность, сократить срок службы процессора и даже вызвать сбои системы. Для рассеивания этого тепла необходимы адекватные механизмы охлаждения, такие как вентиляторы, радиаторы и термопаста. Однако с уменьшением размера процессоров и увеличением плотности мощности обычных решений для охлаждения часто недостаточно. Достижение оптимального управления температурой становится особенно важным в таких приложениях, как центры обработки данных и высокопроизводительные вычисления, где процессоры работают в условиях постоянных высоких рабочих нагрузок. Инновации в технологиях охлаждения, такие как системы жидкостного охлаждения и передовые тепловые материалы, имеют важное значение для преодоления этой проблемы, гарантируя, что процессоры смогут обеспечивать постоянную производительность без ущерба для избыточного тепла.

Энергопотребление и энергоэффективность

Энергопотребление и энергоэффективность представляют собой серьезные проблемы для мирового рынка многоядерных процессоров. С учетом спроса на более высокую вычислительную мощность многоядерные процессоры предназначены для эффективного выполнения сложных задач. Однако эта повышенная производительность часто приводит к более высокому энергопотреблению, что является проблемой как для отдельных пользователей, ищущих энергоэффективные устройства, так и для крупномасштабных развертываний в центрах обработки данных и промышленных приложениях. Баланс между спросом на более высокую производительность и потребностью в энергоэффективности является деликатной задачей. Энергоэффективные процессоры не только способствуют снижению эксплуатационных расходов, но и соответствуют глобальным усилиям по созданию более устойчивых вычислительных решений. Процессоры, оптимизированные для энергоэффективности, имеют решающее значение для мобильных устройств, ноутбуков и приложений Интернета вещей, где срок службы батареи является критическим фактором. Производители сталкиваются с проблемой разработки процессоров, которые обеспечивают высокую производительность при минимальном энергопотреблении, стимулируя исследования в области новых архитектур и производственных процессов для решения этой сложной проблемы.

Сложности совместимости и интеграции

Увеличение сложности многоядерных процессоров создает проблемы, связанные с совместимостью и интеграцией. Многоядерные процессоры часто требуют, чтобы программные приложения были оптимизированы для параллельной обработки, используя несколько ядер одновременно. Обеспечение того, чтобы существующее программное обеспечение, особенно устаревшие приложения, могло полностью использовать возможности многоядерных процессоров, может быть сложной задачей. Кроме того, интеграция многоядерных процессоров в различные системы, от бытовой электроники до промышленного оборудования, требует тщательного планирования и опыта. Проблемы совместимости могут привести к узким местам производительности и нестабильности системы, если их не решать комплексно. Более того, сложный процесс интеграции становится все более сложным по мере развития процессоров, с регулярным выпуском новых архитектур и функций. Эта задача требует тесного сотрудничества между производителями процессоров и разработчиками программного обеспечения для создания бесшовных путей совместимости и интеграции, гарантируя, что многоядерные процессоры могут эффективно использоваться в широком спектре приложений и отраслей.

Основные тенденции рынка

Рост гетерогенных многоядерных архитектур

Значительной тенденцией, формирующей глобальный рынок многоядерных процессоров, является рост гетерогенных многоядерных архитектур. Традиционно многоядерные процессоры состояли из идентичных ядер, выполняющих задачи параллельно. Однако современные тенденции свидетельствуют о появлении гетерогенных архитектур, в которых различные ядра, такие как высокопроизводительные ядра (большие ядра) и энергоэффективные ядра (маленькие ядра), сосуществуют на одном чипе процессора. Эта тенденция особенно заметна в мобильных устройствах, где гетерогенные архитектуры оптимизируют энергопотребление и производительность. Большие ядра справляются с ресурсоемкими задачами, такими как игры и редактирование видео, в то время как маленькие ядра справляются с более легкими задачами, повышая энергоэффективность. Такие архитектуры, известные как big.LITTLE в процессорах на базе ARM, максимизируют как вычислительную мощность, так и время автономной работы, удовлетворяя растущие потребности мобильных пользователей. Кроме того, эта тенденция распространяется на другие секторы, включая серверы и автомобильные приложения, где разнообразные рабочие нагрузки требуют индивидуальных конфигураций ядер. Рост гетерогенных многоядерных архитектур означает стратегический сдвиг в сторону оптимизации как производительности, так и энергоэффективности, способствуя инновациям в проектировании и использовании процессоров.

Интеграция ускорителей ИИ в многоядерные процессоры

Влиятельной тенденцией на мировом рынке многоядерных процессоров является интеграция специализированных ускорителей ИИ в многоядерные процессоры. Поскольку приложения искусственного интеллекта (ИИ) становятся повсеместными, от голосовых помощников до сложных алгоритмов машинного обучения, спрос на процессоры, способные эффективно обрабатывать рабочие нагрузки ИИ, стремительно растет. Чтобы удовлетворить этот спрос, производители полупроводников интегрируют специализированные ускорители ИИ непосредственно в чипы многоядерных процессоров. Эти ускорители ИИ, часто в форме нейронных процессоров (NPU) или ядер, специфичных для ИИ, оптимизированы для вычислений ИИ, повышая общую производительность ИИ устройств. Эта интеграция обеспечивает бесперебойное выполнение задач ИИ, от распознавания изображений до обработки естественного языка, не перегружая ядра общего назначения. Поскольку ИИ продолжает стимулировать инновации в различных отраслях, интеграция ускорителей ИИ в многоядерные процессоры является преобразующей тенденцией, гарантируя, что устройства могут предоставлять превосходные возможности ИИ, эффективно управляя другими задачами, тем самым удовлетворяя меняющиеся потребности приложений, управляемых ИИ.

Фокус на энергоэффективных многоядерных процессорах

На рынке наблюдается значительная тенденция к разработке и внедрению энергоэффективных многоядерных процессоров. Поскольку устойчивость становится глобальным приоритетом, энергоэффективность стала ключевым фактором как для потребителей, так и для предприятий. Энергоэффективные многоядерные процессоры разработаны для обеспечения надежной производительности при минимальном энергопотреблении, что делает их идеальными для широкого спектра приложений, включая мобильные устройства, ноутбуки, устройства IoT и решения для периферийных вычислений. Производители полупроводников инвестируют в исследования и разработки для создания процессоров с передовыми методами управления питанием, более низкими токами утечки и улучшенными энергоэффективными архитектурами. Эти процессоры не только увеличивают срок службы батареи в портативных устройствах, но и способствуют сокращению выбросов углекислого газа в центрах обработки данных и крупномасштабных вычислительных инфраструктурах. Акцент на энергоэффективности соответствует приверженности отрасли экологически чистым вычислительным решениям, что делает его ключевой тенденцией на мировом рынке многоядерных процессоров.

Расширение многоядерных процессоров в автомобильных и IoT-устройствах

Значительной тенденцией, движущей мировым рынком многоядерных процессоров, является широкое внедрение этих процессоров в автомобильные и IoT-устройства (Интернет вещей). Автомобильная промышленность переживает технологическую трансформацию, отмеченную достижениями в области автономного вождения, подключения транспортных средств и информационно-развлекательных систем. Многоядерные процессоры играют решающую роль в обеспечении работы этих сложных приложений, облегчая обработку данных в реальном времени, принятие решений на основе искусственного интеллекта и бесперебойное подключение. Аналогичным образом, в ландшафте Интернета вещей многоядерные процессоры являются важнейшими компонентами, обеспечивая обработку данных датчиков, поддержку периферийных вычислений и облегчая различные приложения Интернета вещей, начиная от устройств для умного дома и заканчивая промышленными решениями Интернета вещей. Расширение интеграции многоядерных процессоров в автомобильные и IoT-устройства отражает растущую сложность этих технологий и спрос на высокопроизводительные процессоры, способные выполнять разнообразные задачи. Эта тенденция открывает новые возможности для производителей процессоров, поощряя инновации в автомобильной электронике и экосистемах Интернета вещей. Она также создает перспективы для индивидуальных многоядерных решений, адаптированных к конкретным отраслевым требованиям.

Сегментарные идеи

Конечный пользователь

Сектор потребительской электроники стал доминирующей силой на мировом рынке многоядерных процессоров, и, как ожидается, он сохранит свое доминирование в течение всего прогнозируемого периода. Распространение смартфонов, планшетов, смарт-телевизоров, игровых консолей и носимых устройств подстегнуло спрос на многоядерные процессоры в индустрии потребительской электроники. Эти устройства требуют высокопроизводительных процессоров для обеспечения бесперебойного пользовательского опыта, поддержки расширенных приложений и обработки ресурсоемких задач, таких как игры, потоковая передача видео и дополненная реальность. Многоядерные процессоры повышают эффективность этих устройств, обеспечивая плавную многозадачность, более быстрый запуск приложений и улучшенную обработку графики. Кроме того, текущие инновации в потребительской электронике, включая интеграцию функций ИИ, сложных систем камер и захватывающих аудиовизуальных впечатлений, еще больше усиливают потребность в мощных многоядерных процессорах. Поскольку рынок потребительской электроники продолжает развиваться с появлением смартфонов 5G, складных устройств и гаджетов для умного дома, спрос на многоядерные процессоры остается устойчивым. Их способность сбалансировать производительность и энергоэффективность делает их ключевыми компонентами в расширении возможностей потребительской электроники, обеспечивая их доминирование на рынке. Ожидается, что неустанное стремление к технологическому прогрессу и растущий потребительский аппетит к многофункциональным устройствам будут стимулировать спрос сектора бытовой электроники на многоядерные процессоры, укрепляя его позицию лидера рынка.

Загрузить бесплатный образец отчета

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион стал доминирующим регионом на мировом рынке многоядерных процессоров, и эта тенденция, как ожидается, сохранится в течение всего прогнозируемого периода. Доминирование региона можно объяснить несколькими ключевыми факторами, включая наличие крупных центров производства полупроводников, быстрый технологический прогресс и бурно развивающуюся индустрию бытовой электроники. Такие страны, как Китай, Япония, Южная Корея и Тайвань, являются домом для ведущих полупроводниковых компаний, стимулирующих инновации в технологиях многоядерных процессоров. Кроме того, широкое внедрение смартфонов, планшетов и другой бытовой электроники в густонаселенных странах Азиатско-Тихоокеанского региона подпитывает спрос на высокопроизводительные многоядерные процессоры. Надежные телекоммуникационные сети региона в сочетании с развертыванием технологии 5G еще больше усиливают потребность в современных процессорах для поддержки требований высокоскоростной обработки данных устройств и приложений 5G. Кроме того, известность Азиатско-Тихоокеанского региона в автомобильном производстве и растущая интеграция многоядерных процессоров в современные транспортные средства способствуют доминированию региона на рынке. Поскольку отрасли в Азиатско-Тихоокеанском регионе продолжают инвестировать в передовые технологии, а потребители осваивают все более сложные электронные устройства, спрос на многоядерные процессоры остается высоким, что обеспечивает дальнейшее доминирование региона на мировом рынке многоядерных процессоров.

Последние события

• Сентябрь 2022 г.Samsung представила планшет Galaxy Tab Active4 Pro, разработанный специально для промышленных приложений. Оснащенный процессором Qualcomm Snapdragon 778G с тактовой частотой 2,4 ГГц и восьмиядерным процессором с графическим процессором Adreno 642L, он обеспечивает высокую производительность. Планшет предлагается с вариантами хранения 64 ГБ и 128 ГБ и оснащен прочным аккумулятором емкостью 7600 мАч. Среди выдающихся характеристик — совместимость с перчатками и мокрыми руками, удовлетворение потребностей полевых работников, а также сертификация военного уровня, и все это в гладком и легком корпусе.
• Июнь 2022 г. Apple представила чип M2, отличающийся улучшенной энергоэффективностью и производительностью. Благодаря 20 миллиардам транзисторов и использованию 5-нм технологического процесса второго поколения он превосходит предыдущие версии чипов. Чип M2 удваивает производительность ЦП при эквивалентных уровнях мощности и достигает более 90% максимальной производительности 12-ядерного чипа, потребляя при этом всего четверть мощности.

Ключевые игроки рынка

• Intel Corporation
• Advanced Micro Devices, Inc.
• IBM Corporation
• Qualcomm Technologies, Inc.
• NVIDIA Corporation
• Apple Inc.
• Samsung Electronics Co., Ltd.
• MediaTek Inc.
• Texas Instruments Incorporated
• Broadcom Inc.