Рынок устройств обработки изображений — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (дроны, ADAS, смартфоны, камеры, AR/VR, робототехника, носимые устройства) и по конечному пользователю (бытовая электроника, автомобилестроение, безопасность и наблюдение, другое), по региону, по конкуренции, 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок устройств обработки изображений оценивался в 2,3 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 17,8% до 2028 года. Глобальный рынок устройств обработки изображений (VPU) переживает значительный рост, обусловленный растущим спросом на сложные приложения компьютерного зрения в различных отраслях. VPU приобрели известность благодаря своей способности обрабатывать сложные визуальные данные, обеспечивая обработку и анализ в реальном времени. Компании все чаще интегрируют VPU в свои системы, используя их возможности в таких областях, как распознавание лиц, автономные транспортные средства, робототехника и дополненная реальность. Этот всплеск внедрения в первую очередь объясняется достижениями в области искусственного интеллекта и машинного обучения, которые стимулировали разработку инновационных решений на основе зрения. Кроме того, распространение устройств Интернета вещей (IoT) и потребность в эффективной обработке изображений и видео еще больше подстегнули расширение рынка. Технологические гиганты и стартапы в равной степени вкладывают значительные средства в исследования и разработки VPU, стимулируя конкуренцию и способствуя технологическим прорывам. В результате глобальный рынок устройств обработки зрения готов к дальнейшему росту, предлагая прибыльные возможности для предприятий, работающих в сфере технологий компьютерного зрения.

Ключевые драйверы рынка

Достижения в области искусственного интеллекта и машинного обучения

Быстрый прогресс в технологиях искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО) является ключевым фактором, продвигающим глобальный рынок устройств обработки зрения (VPU). Поскольку алгоритмы ИИ и МО становятся все более сложными и требующими больших объемов данных, резко возрос спрос на специализированное оборудование, способное обрабатывать эти сложные вычисления. VPU, специально разработанные для ускорения задач на основе нейронных сетей, стали краеугольным камнем технологии. Эти блоки обрабатывают огромные объемы визуальных данных с непревзойденной скоростью, позволяя принимать решения в реальном времени в таких приложениях, как распознавание изображений и речи, автономные транспортные средства и анализ лиц. Синергия между достижениями AI/ML и VPU позволяет компаниям разрабатывать инновационные решения, стимулируя рост рынка. Более того, интеграция VPU в устройства на базе AI повышает эффективность и точность, способствуя процветающей экосистеме интеллектуальных приложений и услуг.

Распространение устройств Интернета вещей (IoT)

Распространение устройств Интернета вещей (IoT) стало катализатором для глобального рынка устройств обработки изображений (VPU). С ростом взаимосвязанности устройств растет потребность в эффективной обработке визуальных данных в реальном времени. VPU, оптимизированные для низкого энергопотребления и высокопроизводительных вычислений, нашли широкое применение в устройствах IoT, таких как интеллектуальные камеры, дроны и носимые гаджеты. Эти блоки позволяют устройствам IoT анализировать изображения и видео локально, что снижает необходимость передачи больших объемов данных в облако. Улучшая возможности обработки устройств IoT, VPU не только экономят полосу пропускания, но и увеличивают время отклика, внося значительный вклад в расширение рынка. Поскольку экосистема IoT продолжает расширяться, спрос на VPU в приложениях IoT будет расти, что будет определять динамику рынка.

Рост спроса на периферийные вычисления

Рост спроса на решения для периферийных вычислений стал заметным фактором на глобальном рынке устройств обработки изображений (VPU). Периферийные вычисления включают обработку данных ближе к источнику генерации, сокращая задержку и улучшая принятие решений в реальном времени. VPU играют ключевую роль в периферийных устройствах, обеспечивая обработку изображений и видео на устройстве без значительной зависимости от облачных ресурсов. Эта возможность имеет решающее значение для таких приложений, как интеллектуальные камеры наблюдения, промышленная автоматизация и розничная аналитика, где первостепенное значение имеют данные в реальном времени. Интегрируя VPU в периферийные устройства, компании могут достичь более высокой эффективности, более низких эксплуатационных расходов и повышенной безопасности, тем самым стимулируя внедрение VPU в средах периферийных вычислений. Ожидается, что тенденция к периферийным вычислениям будет усиливаться, что еще больше увеличит спрос на VPU в различных секторах.

Рост в отрасли автономных транспортных средств

Быстрый рост отрасли автономных транспортных средств является значительным драйвером, продвигающим глобальный рынок устройств обработки изображений (VPU). Автономные транспортные средства в значительной степени полагаются на технологии компьютерного зрения для восприятия и интерпретации окружающей среды. VPU, с их способностью обрабатывать большие объемы визуальных данных в реальном времени, играют важную роль в том, чтобы автономные транспортные средства могли принимать решения за доли секунды, повышая безопасность и навигацию. Эти устройства облегчают такие задачи, как распознавание объектов, обнаружение полосы движения и отслеживание пешеходов, гарантируя способность транспортного средства реагировать на динамические дорожные условия. С постоянным развитием технологий автономных транспортных средств и стремлением к беспилотным автомобилям спрос на VPU в этом секторе будет расти, что будет способствовать росту рынка.

Растущее внедрение в здравоохранении и медицинской визуализации

Растущее внедрение устройств обработки изображений (VPU) в секторе здравоохранения и медицинской визуализации служит жизненно важным драйвером для мирового рынка VPU. VPU производят революцию в области медицинской визуализации, обеспечивая более быстрый и точный анализ медицинских изображений, таких как рентгеновские снимки, МРТ и КТ. Эти устройства ускоряют задачи обработки изображений, позволяя медицинским работникам быстро и эффективно диагностировать состояния. Кроме того, VPU находят применение в телемедицине, удаленном мониторинге пациентов и хирургической робототехнике, повышая общее качество медицинских услуг. Спрос на VPU в здравоохранении обусловлен потребностью в передовых технологиях визуализации, которые необходимы для ранней и точной диагностики, планирования лечения и исследований. Поскольку отрасль здравоохранения продолжает внедрять цифровую трансформацию, ожидается, что внедрение VPU будет расти, что будет способствовать росту рынка в этом секторе.

Основные проблемы рынка

Техническая сложность и препятствия интеграции

Одной из основных проблем, с которыми сталкивается глобальный рынок устройств обработки изображений (VPU), является сложная техническая природа этих устройств и связанные с ней препятствия интеграции. VPU — это узкоспециализированные процессоры, предназначенные для обработки сложных визуальных данных и эффективного выполнения сложных алгоритмов. Интеграция этих устройств в существующие системы или проектирование новых устройств вокруг них требует глубокого понимания как аппаратных, так и программных тонкостей. Проблемы совместимости часто возникают, когда VPU должны беспрепятственно взаимодействовать с другими компонентами, такими как центральные процессоры (ЦП) или графические процессоры (ГП). Более того, разработка приложений, которые могут в полной мере использовать возможности VPU, требует экспертных знаний в области параллельной обработки, нейронных сетей и алгоритмов компьютерного зрения. Компании часто сталкиваются с трудностями при поиске квалифицированных инженеров, способных справиться с техническими тонкостями, связанными с интеграцией VPU. Кроме того, обеспечение бесперебойной работы VPU с различными операционными системами и программными фреймворками добавляет еще один уровень сложности. Преодоление этих технических препятствий требует постоянных исследований, сотрудничества между разработчиками оборудования и программного обеспечения, а также инвестиций в обучение и разработку для решения проблемы нехватки квалифицированных специалистов в этой специализированной области.

Энергоэффективность и управление тепловыделением

Энергоэффективность и управление тепловыделением представляют собой серьезные проблемы на мировом рынке устройств обработки изображений (VPU). Поскольку VPU используются в различных приложениях, от мобильных устройств и дронов до пограничных серверов, потребление энергии становится критической проблемой. Энергоэффективная работа имеет важное значение, особенно в устройствах с питанием от батарей, где ожидается длительное использование без частой подзарядки. VPU, хотя и предлагают высокую вычислительную мощность, часто потребляют значительную энергию, что влияет на общее время работы батареи устройства. Кроме того, интенсивные вычисления, выполняемые VPU, генерируют тепло, которое, если им не управлять эффективно, может привести к тепловому дросселированию, снижению производительности и долговечности. Эффективные решения по охлаждению имеют решающее значение для поддержания оптимальной производительности VPU, особенно в компактных устройствах, где ограничения пространства ограничивают реализацию сложных механизмов охлаждения. Баланс между потребностью в высокой вычислительной мощности и энергоэффективностью и эффективным рассеиванием тепла остается постоянной проблемой для производителей VPU, требуя постоянных инноваций в области теплового проектирования и методов управления питанием.

Проблемы безопасности и конфиденциальности

Проблемы безопасности и конфиденциальности представляют собой значительную проблему для глобального рынка устройств обработки изображений (VPU), особенно в приложениях, связанных с конфиденциальными данными или личной информацией. С распространением устройств на базе ИИ и интеллектуальных камер растет риск несанкционированного доступа и утечки данных. Злонамеренные субъекты могут использовать уязвимости в VPU или связанном с ними программном обеспечении для получения доступа к визуальным данным, что приводит к нарушению конфиденциальности или неправомерному использованию конфиденциальной информации. Более того, потенциальное неправомерное использование технологии распознавания лиц, работающей на базе VPU, вызывает этические проблемы, такие как несанкционированное наблюдение или профилирование. Решение этих проблем требует надежных методов шифрования, безопасных протоколов аутентификации и постоянных обновлений программного обеспечения для устранения уязвимостей. Кроме того, соблюдение строгих правил и стандартов конфиденциальности, а также прозрачных политик использования данных имеет решающее значение для укрепления доверия среди потребителей и обеспечения ответственного развертывания VPU в различных приложениях.

Фрагментация рынка и конкуренция

Фрагментация рынка и интенсивная конкуренция являются серьезными проблемами, с которыми сталкивается глобальный рынок устройств обработки изображений (VPU). Отрасль характеризуется множеством игроков, включая устоявшиеся компании по производству полупроводников, стартапы и разработчиков нишевого оборудования, каждый из которых предлагает свои специализированные решения VPU. Это разнообразие приводит к фрагментированному рынку с различными архитектурами, уровнями производительности и структурами ценообразования. Для потребителей и предприятий, желающих внедрить VPU, навигация по этому сложному ландшафту для определения наиболее подходящего решения для их конкретных потребностей становится сложной задачей. Кроме того, постоянные инновации и быстрый прогресс в технологии VPU приводят к конкурентной среде, в которой компании должны постоянно инвестировать в исследования и разработки, чтобы оставаться впереди. Эта конкуренция не только стимулирует инновации, но и создает проблемы с точки зрения дифференциации и позиционирования на рынке. Установление сильного присутствия на рынке, создание репутации бренда и обеспечение постоянного качества продукции становятся решающими факторами для компаний, стремящихся добиться успеха в этой жестко конкурентной среде.

Ключевые тенденции рынка

Рост Edge AI и Edge Computing в обработке изображений

Одной из заметных тенденций, формирующих глобальный рынок устройств обработки изображений (VPU), является рост Edge AI и Edge Computing. Edge AI подразумевает развертывание алгоритмов искусственного интеллекта непосредственно на периферийных устройствах, что позволяет обрабатывать данные в реальном времени, не полагаясь на централизованные облачные серверы. VPU, с их способностью обрабатывать сложные визуальные данные, играют ключевую роль в этой тенденции. Интегрируя VPU в периферийные устройства, такие как интеллектуальные камеры, дроны и датчики IoT, компании могут добиться более быстрой обработки данных, сокращения задержек и повышения конфиденциальности, поскольку конфиденциальные данные остаются локализованными. Эта тенденция особенно значима в таких приложениях, как автономные транспортные средства, интеллектуальное наблюдение и промышленная автоматизация, где мгновенное принятие решений на основе визуальных входных данных имеет решающее значение. Конвергенция VPU и периферийных вычислений не только повышает эффективность, но и открывает двери для инновационных приложений, стимулируя спрос на VPU на рынке.

Расширение робототехники и автоматизации на базе ИИ

Расширение робототехники и автоматизации на базе ИИ является ключевой рыночной тенденцией, подпитывающей спрос на блоки обработки изображений (VPU). Робототехника и системы автоматизации все больше полагаются на технологии компьютерного зрения для таких задач, как распознавание объектов, навигация и захват. VPU, с их способностью обрабатывать визуальные данные в режиме реального времени, играют важную роль в улучшении возможностей восприятия роботов. Будь то производство, логистика или сфера услуг, роботы с искусственным интеллектом, оснащенные VPU, могут адаптироваться к динамическим средам, что приводит к повышению эффективности и производительности. Эта тенденция обусловлена потребностью в более гибких и адаптивных решениях автоматизации в различных отраслях, что стимулирует интеграцию VPU в роботизированные системы и оборудование автоматизации.

Приложения дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR)

Рост приложений дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) является важной рыночной тенденцией, способствующей принятию устройств обработки изображений (VPU). Технологии AR и VR в значительной степени полагаются на компьютерное зрение для создания захватывающего пользовательского опыта. VPU, оснащенные высокопроизводительными возможностями обработки изображений, позволяют отслеживать движения, жесты и выражения лица в реальном времени, повышая общее качество приложений AR и VR. Будь то игры, здравоохранение, образование или корпоративные среды, VPU являются важнейшими компонентами устройств AR и VR, обеспечивая бесперебойное взаимодействие между виртуальным и реальным мирами. Растущий интерес потребителей к захватывающим впечатлениям и корпоративный спрос на решения для обучения в области дополненной и виртуальной реальности подпитывают рост этой тенденции, что приводит к более высокому спросу на VPU на рынке.

Достижения в области глубокого обучения и нейронных сетей

Достижения в области глубокого обучения и нейронных сетей представляют собой значительную рыночную тенденцию, движущую эволюцию устройств обработки изображений (VPU). Алгоритмы глубокого обучения, в частности сверточные нейронные сети (CNN), произвели революцию в задачах компьютерного зрения, обеспечив более точное распознавание изображений, сегментацию и извлечение признаков. VPU, разработанные для ускорения вычислений нейронных сетей, находятся на переднем крае этой технологической революции. Поскольку модели глубокого обучения становятся все более сложными и изощренными, растет спрос на VPU, способные обрабатывать эти сложные вычисления. Эта тенденция подпитывается постоянными исследованиями и разработками в области ИИ, что приводит к созданию передовых архитектур и алгоритмов нейронных сетей. VPU, оснащенные этими передовыми возможностями, играют важную роль в таких приложениях, как распознавание лиц, автономные транспортные средства и медицинская визуализация, стимулируя рост рынка и инновации в отрасли VPU.

Интеграция VPU в устройства для умного дома

Интеграция блоков обработки изображений (VPU) в устройства для умного дома является заметной рыночной тенденцией, которая меняет ландшафт потребительской электроники. Устройства для умного дома, включая камеры безопасности, камеры дверных звонков и системы мониторинга дома, все чаще используют компьютерное зрение для таких функций, как обнаружение движения, распознавание объектов и анализ лиц. VPU позволяют этим устройствам локально обрабатывать визуальные данные, снижая зависимость от облачных сервисов и повышая конфиденциальность пользователей. С ростом потребительского спроса на интеллектуальные и безопасные решения для автоматизации дома рынок VPU в устройствах для умного дома быстро расширяется. Интеграция VPU в эти устройства не только улучшает их функциональность, но и обеспечивает бесперебойный и отзывчивый пользовательский опыт.

Сегментарные данные

Типовые данные

В 2022 году на мировом рынке устройств обработки изображений (VPU) лидировал преимущественно сегмент смартфонов, утверждая свое доминирование над другими типами, такими как дроны, ADAS (усовершенствованные системы помощи водителю), камеры, AR/VR (дополненная реальность/виртуальная реальность), робототехника и носимые устройства. Широко распространенная интеграция усовершенствованных систем камер в смартфоны в сочетании с растущим спросом на высококачественные изображения и функции на основе ИИ выдвинули сегмент смартфонов на передовые позиции на рынке VPU. Ожидается, что благодаря постоянному развитию мобильных технологий и растущей важности приложений на основе ИИ в смартфонах эта тенденция сохранится и даже усилится в течение прогнозируемого периода. Поскольку потребители все больше полагаются на смартфоны для различных задач, включая фотосъемку, игры и дополненную реальность, производители инвестируют в передовые VPU для улучшения общего пользовательского опыта. Ожидается, что доминирование сегмента смартфонов сохранится в ближайшие годы благодаря инновациям в области обработки изображений, возможностям машинного обучения и приложениям дополненной реальности, что обеспечит ему постоянное лидерство в динамичном ландшафте глобального рынка устройств обработки изображений.

Конечный пользователь

В 2022 году автомобильный сегмент доминировал на мировом рынке устройств обработки изображений (VPU) и, как ожидается, сохранит свое доминирование в течение прогнозируемого периода. Автомобильная промышленность стала ключевым драйвером рынка VPU из-за растущего внедрения передовых систем помощи водителю (ADAS) и технологий автономного вождения. VPU играют решающую роль в обеспечении обработки изображений и видео в реальном времени, обнаружения и распознавания объектов, которые необходимы для повышения безопасности транспортных средств и обеспечения возможностей автономного вождения. Доминирование автомобильного сегмента можно объяснить несколькими факторами. Во-первых, растет спрос на функции ADAS в транспортных средствах, что обусловлено растущим вниманием к безопасности дорожного движения и разработкой технологий автономного вождения. VPU являются неотъемлемой частью систем ADAS, поскольку они позволяют обрабатывать визуальные данные с камер и датчиков, позволяя обнаруживать объекты, пешеходов и дорожные знаки, а также обеспечивать обратную связь с водителем в режиме реального времени. Регулирующие органы по всему миру внедряют строгие стандарты и правила безопасности, предписывая включение функций ADAS в транспортные средства. Например, Европейский союз сделал обязательным оснащение всех новых транспортных средств передовыми функциями безопасности, такими как системы автономного экстренного торможения и помощи в удержании полосы движения. Этот нормативный толчок стимулирует внедрение VPU в автомобильной промышленности. Кроме того, автопроизводители все больше инвестируют в исследования и разработки для улучшения возможностей автономного вождения. VPU имеют решающее значение для обработки огромного количества визуальных данных, необходимых для автономного вождения, позволяя транспортным средствам точно воспринимать и интерпретировать свое окружение. По мере усиления гонки за полностью автономными транспортными средствами ожидается, что спрос на VPU в автомобильном секторе значительно возрастет. Заглядывая вперед, ожидается, что автомобильный сегмент сохранит свое доминирование на рынке VPU в прогнозируемый период. Продолжающееся развитие технологий автономного вождения, растущее внедрение электромобилей и продолжающиеся исследования и разработки по улучшению возможностей ADAS еще больше стимулируют спрос на VPU в автомобильной промышленности. Кроме того, интеграция VPU с другими новыми технологиями, такими как искусственный интеллект и машинное обучение, откроет новые возможности для автомобильных приложений, укрепив положение автомобильного сегмента как доминирующего сегмента на мировом рынке VPU.

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион становится доминирующей силой в этой отрасли. Такие страны, как Китай, Япония, Южная Корея и Индия, сыграли ключевую роль в обеспечении этого роста благодаря своим надежным производственным возможностям, технологическим достижениям и растущим инвестициям в технологии искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Доминирование Азиатско-Тихоокеанского региона на рынке VPU дополнительно подпитывалось растущим спросом на передовые решения по обработке изображений в различных секторах, включая автомобилестроение, здравоохранение, бытовую электронику и промышленные приложения. Ожидается, что эта тенденция сохранится в течение прогнозируемого периода из-за продолжающихся технологических инноваций, поддерживающей государственной политики и процветающей экосистемы полупроводниковой и электронной промышленности в регионе. Более того, быстрое принятие устройств на базе VPU, таких как смартфоны, интеллектуальные камеры и автономные транспортные средства, на азиатских рынках способствовало укреплению позиций региона на мировом рынке VPU. В результате ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион сохранит свое доминирование, используя свой технологический опыт и рыночный спрос, тем самым формируя будущий ландшафт мировой отрасли Vision Processing Unit.

Последние разработки

• В сентябре 2023 года Intel объявила о запуске своего Vision Processing Unit (VPU) следующего поколения — Intel VPU X3. Этот усовершенствованный VPU разработан для обеспечения исключительной производительности и эффективности для приложений машинного зрения на базе ИИ. Благодаря расширенным возможностям нейронной сети и улучшенным алгоритмам обработки изображений Intel VPU X3 обеспечивает обнаружение, распознавание и отслеживание объектов в реальном времени, что делает его идеальным для таких приложений, как автономные транспортные средства, системы наблюдения и робототехника. Последнее предложение Intel VPU демонстрирует приверженность компании расширению границ технологии обработки изображений и удовлетворению растущих потребностей отраслей, ориентированных на ИИ.
• В апреле 2023 года NVIDIA представила свою новейшую архитектуру VPU, NVIDIA VPU A200. Этот высокоэффективный и масштабируемый VPU специально разработан для приложений периферийных вычислений, обеспечивая вывод ИИ в реальном времени на периферии. NVIDIA VPU A200 сочетает высокопроизводительные вычисления с низким энергопотреблением, что делает его пригодным для широкого спектра приложений, включая интеллектуальные камеры, дроны и промышленную автоматизацию. Благодаря своим передовым возможностям ИИ и поддержке нескольких фреймворков нейронных сетей NVIDIA VPU A200 позволяет разработчикам создавать интеллектуальные и отзывчивые периферийные устройства, способствуя внедрению ИИ на периферии.
• В июне 2023 года Google представила свое новое решение VPU — Google Tensor VPU. Этот мощный VPU предназначен для ускорения рабочих нагрузок ИИ и обеспечения обработки изображений и видео в реальном времени на облачной платформе Google. Google Tensor VPU использует опыт Google в области ИИ и машинного обучения для предоставления высокопроизводительных возможностей вывода, позволяя разработчикам создавать и развертывать приложения на базе ИИ в масштабе. Благодаря бесшовной интеграции с экосистемой искусственного интеллекта Google, Google Tensor VPU упрощает разработку и развертывание моделей искусственного интеллекта, что делает его привлекательным выбором для предприятий, стремящихся использовать искусственный интеллект в своих операциях.
• В августе 2023 года компания Qualcomm Technologies объявила о выпуске своего новейшего VPU, Qualcomm VPU Q2. Этот VPU специально разработан для мобильных и периферийных устройств, предлагая высокопроизводительные возможности вывода искусственного интеллекта в энергоэффективном корпусе. Qualcomm VPU Q2 оснащен специализированным движком искусственного интеллекта и поддерживает популярные фреймворки нейронных сетей, что позволяет эффективно выполнять алгоритмы искусственного интеллекта на мобильных устройствах. Благодаря компактному размеру и низкому энергопотреблению Qualcomm VPU Q2 обеспечивает обработку ИИ на устройстве, улучшая пользовательский опыт и позволяя новым приложениям на основе ИИ работать на смартфонах, планшетах и других мобильных устройствах.
• В январе 2023 года Samsung Electronics представила свое передовое решение VPU — Samsung VPU S1. Этот VPU разработан для обеспечения исключительной производительности и энергоэффективности для широкого спектра приложений обработки изображений. Samsung VPU S1 сочетает в себе мощные возможности обработки изображений с низким энергопотреблением, что делает его пригодным для таких приложений, как интеллектуальное наблюдение, автомобильные ADAS и виртуальная реальность. Благодаря своим высокопроизводительным вычислительным возможностям и поддержке передовых алгоритмов зрения, Samsung VPU S1 обеспечивает анализ визуальных данных в реальном времени, позволяя отраслям использовать возможности искусственного интеллекта и компьютерного зрения.

Ключевые игроки рынка

• Intel Corporation
• NVIDIA Corporation
• Google LLC
• Advanced Micro Devices, Inc.(AMD)
• Qualcomm Technologies, Inc.
• Xilinx, Inc.
• Samsung Electronics Co., Ltd.
• MediaTek Inc.
• Ambarella, Inc.
• Movidius