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FPGA Hersteller:  Altera
Xilinx
Lattice
FPGA Schulungen:  PLC2
El Camino
Trias
Weiteres:  VHDL ORG

Literatur


Dieter Wecker

Prozessorentwurf

Jahr: 2015
ISBN-10: 3110 4029 63



Wissenswertes zur Marktübersicht



Die Geschichte des PLD-Marktes

Ein dynamischer Längsschnitt durch den PLD-Markt zeigt bereits ein marktübegreifendes Abbild der Konkurenzsituation speziell für den FPGA- und ASIC-Markt. Die Abbildung zeigt alle in diesem Markt relevanten Firmen, ihren Markteintritt, die wirkende Marktpräsenz und gegebenenfalls ihr Marktausscheiden. Es wird deutlich das eine Vielzahl von Unternehmen im PLD-Markt präsent waren und noch deutlicher wird ihr Wiederausscheiden. Sei es durch Fremdaufkäufe oder Firmenpleiten. Es ist daher anzunehmen, das der PLD-Markt sehr hart umkämpft ist.

Ebenfalls wird aus der Graphik ersichtlich, dass die Unternehmen Altera, Xilinx, Lattice und Actel, sowie ergänzend Quick Logic und Atmel sich auf langjährige Markterfahrungen verlassen. Als stetige Marktteilnehmer haben sie sich im PLD-Markt etabliert. Demgegenüber versuchten und versuchen sich neuansiedelnde Kleinunternehmen auf dem Markt niederzulassen. Gegenwärtig machen dabei Tabula, Achronix Semiconductor, SiliconBlue Techno-logies, Abound Logic und Tier Logic jedoch eine deutlich untergeordnete Marktbedeutung aus. Den programmierbaren Logik- und ASIC-Markt repräsentieren spezialisierte und generalisiert auftretende Unternehmen.

Die Kapitalgesellschaften Altera und Lattice Semiconductor sowie die Aktiengesellschaft Xilinx spielen eine entscheidende Rolle. Sie sind mit ihren Produktpaletten vielseitig aufgestellt, so dass sie die Teilmärkte für (C-)PLD, FPGA und ASIC bedienen. Als etablierte Großanbieter nehmen sie führende Marktstellungen in den Einzelmärkten ein. Neben diesen einflussreichen Unternehmen existieren einige wenige Unternehmen, welche als Nischenanbieter im entsprechenden Markt fungieren.

Für den Erfolg einer Nischenstrategie gelten die Voraussetzungen, dass sowohl die manifestierte als auch die latente Marktnische ein ausreichend großes Umsatzpotenzial vorweisen. Im Jahr 2009 kann für Marktnischen im PLD-Markt ein Umsatzpotenzial von schätzungsweise 32 Millionen USD erwähnt werden. Dieser Wert entspricht 1% vom gesamten Marktvolumen und wird unter mehreren Kleinunternehmen aufgeteilt. Technische Spezialprodukte im FPGA-Markt bieten zum Beispiel die Hersteller Achronix Semiconductor mit Produkten höchster Geschwindigkeit, Abound Logic mit Produkten größter Kapazität, SiliconBlue Technologies mit Produkten niedriger Leistungsaufnahme, Tabula und Tier Logic mit Produkten einer dreidimensionalen Architektonik an. Diese Bauweisen sind in der programmierbaren Logik neuartig, sollen einen technologischen Fortschritt bewirken und werden mittels umfangreicher Patentierung geschützt. Ergänzt werden die spezialisierten Unternehmen durch Aeroflex, Achronix Semiconductor und LSI Logic. Für Nischenanbieter ist der Patentschutz von existenzieller Bedeutung, weil er die Ausweitung bestehender Marktbarrieren für konkurrierende Unternehmen fördert.

Die Verteilung der Marktanteile im PLD-Markt

Zum Abschluss der Konkurrentenanalyse werden sich exemplarisch die Anteilsverteilungen repräsentativer Unternehmen im PLD-Markt angesehen. Die Abbildung illustriert dabei die Marktbedeutung der konkurrierenden Marktteilnehmer. Hervorstechend am PLD-Markt sind die beiden Unternehmen Xilinx und Altera, welche zusammen den größten Marktanteil ausfüllen. Sie haben ihren Marktanspruch von anfänglich 61% 1998 auf über 87% 2009 ausgebaut und besitzen damit die Marktführerschaft. Prozentual hält Xilinx durchschnittlich 13% mehr Marktanteil als Altera. Während Altera lediglich eine schwache Wachstumsentwicklung von 4% von 1998 bis 2009 im Markt gelang, baute Xilinx seinen Marktanteil mit 22% vehement aus. Dabei betrugen die durchdringungsstärksten Wachstumsraten von 1998 bis 2003 durchschnittlich 10,9% und bis 2009 5,3%. Altera kann hier nur einen geringeren Wachstumswert von 1,1% über den gesamten Betrachtungszeitraum vorweisen.

Über die dargestellte Zeitspanne ist jedoch tendenziell ablesbar, dass die marktbeherrschenden Unternehmen ihren prozentualen Marktanteil beibehalten. Dem Zeitverlauf folgend, reift die Erkenntnis, dass der PLD-Markt hinsichtlich der Marktanteilsverteilungen einer zunehmenden Stagnation unterworfen ist. Darin verbleiben voraussichtlich geringste Möglichkeiten durch abschreckende und hochanspruchsvolle Marktbarrieren für neu ansiedelnde Unternehmen. Der Marktanteil aller anderen im Markt tätigen Unternehmen beträgt rund 1 - 2%, unter Annahme einer bleibenden 5 - 6%igen Anteilsannahme durch Lattice und Actel. Beide sind über den 12-jährigen Betrachtungszeitraum die eigentlichen Anteilsverlierer im PLD-Markt. Durch den Kauf der vollständigen Veräußerung der AMD Tochterfirma Vantis 1999 gewann Lattice 6 Prozentpunkte und hielt einen 16%igen Marktanteil. Bis zum Ende des Jahrzehntes verlor Lattice gegenüber der Konkurrenz aber seine hohe Marktpräsenz.

Für die Zukunft ist davon auszugehen, dass die etablierten Unternehmen Xilinx und Altera ihren starken Marktanspruch beibehalten und sogar leicht erweitern. Als Marktführer erschweren sie in zunehmender Weise die Möglichkeiten für unternehmerische Neueinsteiger. Es ist davon auszugehen, dass sowohl Lattice als auch Actel sich auf einen einprozentigen Anteilsverlust zu Gunsten der Marktführer im PLD-Markt einstellen müssen.

Ein Teil von großen Ganzen

Bevor hier nun eine Betrachtung der Umsatzentwicklung auf dem PLD-Markt dargestellt werden soll, ist es sinnvoll sich vorerst einmal die Entwicklung der Umsatzeinnahmen der gesamten Halbleiterindustrie der letzten Jahre anzuschauen.

Gemäß der nebenstehenden Abbildung weist die Halbleiterindustrie bis auf wenige Ausnahmen ein stetiges Einnahmenwachstum auf. Zum einen sind hier die Geschäftsjahre 1995, 2000 und 2003 - 2007 im positiven Sinn, zum anderen die Geschäftsjahre 2001 und 2009 im negativen Sinn herausragend.

1995 wurde dabei ein Industriewachstum von über 41%,im Jahr 2000 von über 36 % und in den Jahren 2003 - 2007 durchschnittlich von über 12% erzielt. Die alternierende Leistungsentwicklung in den Jahren 1999 bis 2001 in der Halbleiterindustrie wird mit der tangierenden IT- bzw. Dotcom-Blase umschrieben. Auslöser hierfür waren hohe fiktive Gewinnerwartungen im Börsengeschäft der New Economy, die sich durch neuartige Technologien wie beispielsweise der kommerziellen Penetration des Internets und des Mobiltelefons in der Bevölkerung, begründeten. Die Spekulationsblase brach 2001 wegen des materiell ungedeckten Börsenwertes zusammen. Im Anschluss an diese rezessive Wirtschaftslage reagierte das amerikanische Zentralbank-System Fed (Federal Reserve System) zur wirtschaftlichen Stimulanz mit einer niedrigen Verzinsung. Was sich zunächst erfolgversprechend gestaltete, verursachte jedoch die Entstehung einer weiteren Spekulationsblase auf dem Immobilienmarkt. Das platzen der Immobilienblase gilt als Ausgangspunkt der wiederum seit 2007 ausgebrochenen Banken-, Finanz- und Wirtschaftskrise, welche den Halbleitermarkt 2008 und 2009 nachhaltig beeinträchtigte.

Dennoch stellte das Jahr 2007 mit Rekordeinnahmen von mehr als 255 Milliarden USD den bisherigen Zenit der Umsatzentwicklung im Halbleitermarkt dar. Die maximale Zunahme des Marktvolumens betrug im Jahr 2000 55 Milliarden USD. Ein Rekordtief verzeichnete die Halbleiterindustrie mit einem prozentualen Einnahmenrückgang von über 32% im Jahr 2001 sowie im Jahr 2009 von 9%. Das entspricht einem Volumenverlust im Logikmarkt 2001 von 65,4 Milliarden USD und 2009 von 22,3 Milliarden USD. Über den gesamten Betrachtungszeitraum von 1976 bis 2009 beträgt das durchschnittliche Industriewachstum prozentual 16 % und absolut 6,7 Milliarden USD sowie das durchschnittliche Industrievolumen rund 99 Milliarden USD.
Betrachtet man aufgrund höherer Marktrelevanz lediglich die vergangenen 10 Geschäftsjahre, so beziffern sich das durchschnittliche Industriewachstum auf ca. 6% (7,7 Milliarden USD) und das durchschnittliche Industrievolumen auf 207,1 Milliarden USD. Die vollständig aufkumulierten Umsatzeinnahmen pro Jahr ergeben in der Halbleiterindustrie eine Gesamtsumme von 3.377,9 Milliarden USD. Wird die Halbleiterindustrie aus einem dekadischen Standpunkt beurteilt, sind ihre durchschnittlichen Wachstumsraten einer ausgeprägten Dekadenz unterworfen.

Wird die obige Gesamtbetrachtung der Halbleiterindustrie nun in ihre regionalen Bestandteile aufgeschlüsselt so ergibt sich die nebenstehende Grafik. Es ist hier die umsatzbezogene Aufteilung der globalen Halbleiterindustrie in die vier Absatzmärkte Amerika, Europa, Japan sowie asiatisch-pazifischen Raum zu sehen. Werden die Verteilungen der Markteinnahmen in ein gestapeltes Flächendiagramm überführt, so lassen sich prozentuale Trends über den Zeitraum von 1976 bis 2009 ableiten. Tendenziell ist zu erkennen, dass die Marktverteilung von der zunächst dominanten amerikanischen Marktpräsenz in den 70er Jahren durch ein starkes Auftreten des japanischen Absatzmarktes in den 80er Jahren aufgebrochen wurde. Während der 90er Jahre herrschte eine verhältnismäßige Ausgeglichenheit in den Wirtschaftsräumen.

Die Dominanz der Halbleiterindustrie hat sich gerade im vergangenen Jahrzehnt deutlich in Richtung asiatisch-pazifischen Markt verschoben. Dieser Umstand führte zu Marktrückgängen im geringeren Ausmaß für Europa und Japan und im größeren Ausmaß für Amerika.

Festzustellen ist, dass über den gesamten Betrachtungszeitraum die Bedeutung des asiatisch-pazifischen Raumes deutlich zunimmt. Bis zum Jahr 2009 hat dieser Absatzmarkt den größten Anteil mit 52,9 % am Gesamtmarktvolumen erreicht. Der asiatisch-pazifische Markt setzt sich aus China, Taiwan, Indien, Hongkong und Anderen zusammen. Das durchschnittliche Marktwachstum in dieser Region ist in den vergangenen 10 Jahren mit 14,0 % am Stärksten ausgeprägt und damit mehr als doppelt so groß gegenüber dem globalen Durchschnittswachstum. Der japanische Markt weist in dem 34 jährigen Betrachtungszeitraum das größten durchschnittliche Relativwachstum mit 38,8 %, der asiatisch-pazifischen Markt im absoluten Vergleich jedoch mit 3,6 Milliarden USD auf.

Die amerikanischen und der europäischen Absatzmärkte können mit diesen Marktentwicklungen nicht Schritt halten. Im Gegenteil verzeichnen sie im letzten Jahrzehnt ein nahezu stagnierendes Marktwachstum, oftmlas sogar Umsatzrückgänge. Der Absatzmarkt Amerikas hat erstaunlicher Weise als einzige Region im Rezessionsjahr 2009 keine negative Marktentwicklung in der Halbleiterindustrie zu verbuchen.
Im rezessiven Wirtschaftsjahr 2009 betrugen die relativen Rückgänge in den Märkten Europas 21,9 %, Japans 21,0 %, Asien-Pazifik 3,5 % und im resultierenden Globalmarkt 9,0 %. Vor diesem Jahr hatten die Regionen Japan und Asien-Pazifik ihre Markthöchstwerte mit 48,8 Milliarden USD (2007) und 124,0 Milliarden USD (2008). Die Höchstwerte für Europa und Amerika liegen am Beginn des Jahrzehntes mit 42,3 Milliarden USD und 64,1 Milliarden USD. Eine positive Marktentwicklung für den asiatisch-pazifischen Raum von Mitte 2001 bis Jahresende 2008 ist dabei am auffälligsten. In dieser Zeit wächst der Wirtschaftsraum erheblich und vor allem mit nachhaltiger Konstanz. In der 10 jährigen Zeitspanne ist nach dem Entwicklungstief im Jahr 2001 eine kontinuierliche Wirtschaftsentwicklung, die im Rekordhoch 2004 gipfelt, über alle Märkte feststellbar. Wie der amerikanische Markt bereits zur Jahresmitte 2006 ankündigt, wiegt sich auch in den übrigen Halbleitermärkten nach Jahresmitte 2007 eine marktwirtschaftliche Degeneration ein. Dieser Zustand blieb bis zur Gegenwart (August 2010) mit der bizarren Ausnahme Amerikas bestehen.

Doch betrachten wir das IC-Segment noch etwas detaillierter. Dieses lässt sich seinerseits wiederum in die Sub-Segmente Logik, Speicher, Mikro und Analog unterteilen. Seit Mitte 2004 löste die Logik die Mikroelektronik ab und stellt damit bis 2009 den größten Anteil des IC-Segmentes mit durchschnittlich 31,8% und 64,8 Milliarden USD. Die Bedeutung des Umsatzes nimmt vom Analog-, über den Speicher- und Mikroelektronik- hin zum Logikmarkt zu. Im betrachtenden Zeitraum betrugen die durchschnittlichen Einnahmenanteile vom gesamten IC-Segment 17,5% für den Analogmarkt, 24,9% für den Speichermarkt, 27,3% für den Mikroelektronikmarkt und 30,3% für den Logikmarkt.

Mit seinen Bestandteilen des PL- und ASIC-Marktes bewirkt der Logikmarkt für uns ein besonderes Interesse. Bis auf die Jahre 2001 und 2009 herrschte auf dem Logikmarkt ein durchgehend positives Wachstum. 2008 erreichte der Logikmarkt seinen höchsten Wert mit 73,5 Milliarden USD. Den größten Wachstumsschub erlebte der Markt im Jahr 2000 mit 50,0%, an das sich im Folgejahr ein beträchtlicher Umsatzrückgang von 31,2% anschloss. Das bedeutete einen höheren Verlust des Marktvolumens von 11,3 Milliarden USD gegenüber den 8,3 Milliarden USD im Jahr 2009. Die maximale Zunahme des Marktvolumens betrug im Jahr 2004 12,6 Milliarden USD. Das durchschnittliche Marktwachstum über den Betrachtungszeitraum von 1998 bis 2009 beträgt prozentual 11,8% und absolut 3,8 Milliarden USD sowie das durchschnittliche Marktvolumen 45,9 Milliarden USD.

Marktbeobachtung des PL-Marktes

In der nebenstehenden Abbildung erkennt man eine Marktbeobachtungen des PL-Marktes, welcher sich aus den Sub-Segmenten (C-)PLD und FPGA zusammensetzt. Die Entwicklung auf diesem Markt nahm einen etwas dezenteren Verlauf. Im Zeitraum von 2002 bis 2006 ist eine kontinuierliche Steigerung des Marktvolumens zu verzeichnen. Den Markthöchstwert von 4,1 Milliarden USD aus dem Jahr 2000 wurde seither nicht wieder erreicht. Das Jahr 2000 brachte gleichzeitig das größte Marktwachstum mit 57,7 % und 1,5 Milliarden USD im PL-Markt und 70,0 % und 1,4 Milliarden USD im FPGA-Markt hervor.

Vergleichbar mit den vorangegangenen Marktbeobachtungen schloss sich an das Rekordjahr 2000 das Rekordtief im Folgejahr an. Demnach betrug 2001 der Verlust des Marktvolumens 36,6% mit 1,5 Milliarden USD und der PL-Markt bilanzierte sich auf Niveau von 1999. Dieser Markt äußerte sich von 1998 bis 2009 in einem 6,5%igen und 0,1 Milliarden USD durchschnittlichen Marktwachstum bei einem durchschnittlichen Marktvolumen von rund 3,1 Milliarden USD. Der FPGA-Anteil im PL-Markt beträgt im Durchschnitt ca. 80% und stellt damit den Hauptteil neben den (C-)PLDs in der programmierbaren Logik dar.

Der Umstand des hohen FPGA-Anteils sorgt für eine nahezu gleichwertige Korrelation zwischen den Wachstumsraten des Gesamtmarktes und dem FPGA-Markt. Auch für die Zukunft ist von einem anhaltend hohen FPGA-Anteil von über 80 % im PL-Markt auszugehen.

Prognostisch ist kann man davon ausgehen, dass sich der PL-Markt im wachsenden Stadium befindet. Nach einigen Angaben ist demnach bis zum Jahr 2016 ein Marktvolumen äquivalent 2000 von über 4,1 Milliarden USD möglich. Die Einnahhmekurve des PL-Marktes weist gegenüber dem Logikmarkt eine stärkere parabolische Krümmung auf. Seit Mitte 2009 hat sie ihre Depression überwunden und verläuft nun fortschreitend aszendierend. Analog dem Logikmarkt wird auch der PL-Markt weiter wachsen. Nach heutigen Annahmen mindestens bis ins Jahr 2016.