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Dynamique du marché 

Facteur clé : Croissance du secteur des semi-conducteurs

Le marché de l'automatisation de la conception électronique est largement tiré par la forte croissance de l'industrie des semi-conducteurs. Ce marché mondial était évalué à 601 milliards de dollars américains en 2023, une croissance principalement due à la demande accrue en électronique grand public, applications automobiles et objets connectés. La technologie 5G y a également contribué de manière significative, les puces 5G devant générer 23,5 milliards de dollars de revenus d'ici 2024. Par ailleurs, l'accent mis par l'industrie sur la miniaturisation et les technologies de gravure avancées, telles que les procédés 5 nm et 3 nm, stimule le besoin d'outils EDA sophistiqués. Enfin, les applications d'intelligence artificielle contribuent à cette demande croissante, le marché des semi-conducteurs dédiés à l'IA devant atteindre 15,3 milliards de dollars en 2023.

Avec la miniaturisation continue des nœuds technologiques des semi-conducteurs, la complexité de la conception augmente, stimulant la demande sur le marché des solutions d'automatisation de la conception électronique (EDA). D'ici 2024, plus de 75 % des entreprises du secteur des semi-conducteurs auront investi dans des outils EDA basés sur l'IA afin d'améliorer leur efficacité et leur précision. La transition du secteur automobile vers les véhicules autonomes constitue un autre facteur de croissance, le marché des semi-conducteurs automobiles devant atteindre 53 milliards de dollars. Par ailleurs, le marché des puces HPC, estimé à 44 milliards de dollars fin 2023, souligne l'importance des outils EDA. 

Par ailleurs, la croissance du marché de l'électronique grand public est alimentée par les produits domotiques et les objets connectés, ce qui accroît la demande en semi-conducteurs de pointe. Le marché de l'électronique grand public devrait connaître une croissance fulgurante pour atteindre 1 100 milliards de dollars d'ici 2023, dont une part importante sera imputable aux appareils intelligents. Cette croissance se traduira par une augmentation de 30 % de l'intégration de l'IA et de l'apprentissage automatique dans l'électronique grand public, ce qui nécessitera des outils de conception assistée par ordinateur (CAO) capables de gérer la complexité de l'IA dès les phases de conception. Les outils de CAO sont donc essentiels au soutien de la croissance et de l'innovation dans l'industrie des semi-conducteurs, comme le suggère cette combinaison de facteurs.

Tendances : Transition vers des solutions EDA basées sur le cloud

L'évolutivité, la flexibilité et la rentabilité expliquent la popularité croissante des solutions EDA (Automatisation de la Conception Électronique) dans le cloud. D'ici 2023, la part de marché des outils EDA dans le cloud devrait croître à un TCAC de 14,2 % pour atteindre 2,7 milliards de dollars. Environ 55 % des entreprises du secteur des semi-conducteurs adoptent ces solutions afin d'améliorer la collaboration et de rationaliser leurs processus de conception. Cette transition vers l'EDA dans le cloud s'explique par la demande croissante de puissance de calcul élevée et de capacité à gérer de grands volumes de données, indispensables à la conception avancée de semi-conducteurs. Grâce au cloud, les concepteurs peuvent exploiter d'importantes ressources de calcul sans investissement initial conséquent.

Le passage aux outils EDA basés sur le cloud a permis aux entreprises de semi-conducteurs de réduire de 25 % leurs coûts d'infrastructure. Par ailleurs, l'environnement de travail hybride actuel exige un accès et une collaboration à distance via des solutions cloud sur le marché de l'automatisation de la conception électronique. De plus, l'intégration de l'IA et de l'apprentissage automatique aux outils EDA cloud permettra d'améliorer encore l'efficacité de la conception, avec une précision accrue attendue de 18 %. Le marché des outils EDA cloud devrait poursuivre son expansion, avec 70 % des nouveaux outils déployés prévus dans le cloud d'ici 2023. Cette tendance crée un environnement de conception plus agile et réactif, indispensable aux progrès technologiques rapides. En s'adaptant au rythme du développement technologique, elle favorise un espace de conception plus flexible et réactif.

De plus, les solutions EDA basées sur le cloud permettent aux PME et aux startups de rivaliser avec les grandes entreprises en leur donnant accès à des outils de conception modernes à un coût bien moindre. Les analystes d'Astute Analytica prévoient également que la démocratisation des outils EDA sur le cloud entraînera une augmentation de 22 % du nombre de startups entrant dans le secteur des semi-conducteurs d'ici 2025. Par ailleurs, ces solutions permettent aux équipes du monde entier de collaborer en temps réel et de réduire les délais de conception de 15 %, augmentant ainsi la productivité globale. Cette tendance transforme les pratiques EDA en rendant les capacités de conception sophistiquées plus accessibles à de nombreuses entreprises, stimulant ainsi l'innovation dans l'ensemble du secteur.

Défis : Complexité des conceptions de nœuds avancées

Les entreprises du secteur de l'automatisation de la conception électronique (EDA) sont confrontées à un défi de taille : la complexité croissante des technologies de pointe. Les processus de conception et de vérification se complexifient à mesure que la finesse de gravure des semi-conducteurs diminue, atteignant 5 nm et 3 nm. La gestion de la complexité de la conception représente le principal défi pour plus de 70 % des développeurs de puces en 2023. Le coût de développement d'une puce 5 nm est estimé à 540 millions de dollars, et augmentera avec la poursuite de la miniaturisation. La précision et les performances des conceptions à finesse de gravure élevée nécessitent des outils et des méthodologies EDA sophistiqués.

L'allongement des délais de mise sur le marché est l'une des conséquences de la complexité croissante des conceptions de nœuds technologiques avancés. La conception d'une puce de 5 nm prend environ 30 mois, contre seulement 24 mois pour une puce de 7 nm. De plus, la vérification des conceptions de nœuds avancés consomme désormais davantage de ressources et représente plus de la moitié du coût total de leur conception. Pour relever ces défis, il est indispensable d'innover en permanence dans les outils de CAO électronique et de développer de nouvelles méthodologies de conception afin de gérer la complexité croissante et de garantir la mise sur le marché des produits dans les délais impartis. Par ailleurs, il est également crucial que l'industrie se penche sur la formation d'ingénieurs hautement qualifiés capables de travailler efficacement sur ces conceptions sophistiquées dans le secteur de l'automatisation de la conception électronique.

La complexité de la conception est également accrue par la demande croissante de blocs IP spécialisés et de solutions personnalisées pour les nœuds technologiques avancés. L'investissement dans les IP personnalisées figure parmi les priorités d'environ 65 % des entreprises de semi-conducteurs en 2023, ce qui complexifie davantage le processus de conception. Parallèlement, l'efficacité énergétique et la gestion thermique deviennent des enjeux majeurs, avec une augmentation de la consommation d'énergie de 10 % prévue pour chaque nouveau nœud. Ces multiples défis nécessiteront une collaboration étroite entre les fournisseurs d'outils de CAO, les entreprises de semi-conducteurs et les instituts de recherche afin de trouver des techniques permettant de gérer efficacement les conceptions complexes des nœuds technologiques avancés.

Analyse segmentaire 

En offrant

Le segment des solutions du marché de l'automatisation de la conception électronique (EDA), qui comprend l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO), la propriété intellectuelle (PI) des semi-conducteurs, les circuits imprimés (PCB), les modules multi-puces (MCM) et la conception et la vérification physiques des circuits intégrés (CI), génère un chiffre d'affaires supérieur à celui du segment des services, principalement grâce à son offre complète et évolutive. En 2023, ce segment a généré plus de 73,41 % du chiffre d'affaires total du marché. La valeur intrinsèque de ces solutions réside dans leur capacité à améliorer significativement l'efficacité et la précision de la conception, un facteur indispensable aux cycles d'innovation rapide du secteur technologique. Par exemple, la mise en œuvre d'outils IAO peut réduire les itérations de conception jusqu'à 40 %, ce qui engendre des économies substantielles de temps et de coûts. De plus, la PI des semi-conducteurs, dont la part de marché a progressé de 12 % l'an dernier, fournit des composants de conception réutilisables qui rationalisent les processus de développement, favorisant ainsi son adoption.

Par ailleurs, la demande en circuits imprimés (PCB) et modules de commande (MCM) avancés a explosé à mesure que les appareils se complexifient et exigent des niveaux d'intégration et de fonctionnalité plus élevés. Le marché mondial des PCB devrait atteindre 80 milliards de dollars d'ici 2024, soit un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 4,3 %. Cette croissance du marché de l'automatisation de la conception électronique est alimentée par des secteurs tels que l'automobile et l'électronique grand public, qui dépendent fortement de conceptions de PCB sophistiquées. De même, les outils de conception et de vérification physiques des circuits intégrés (PICD et VVR) sont essentiels pour garantir que les puces répondent aux spécifications de performance et de consommation énergétique. Ce domaine a connu une augmentation de 15 % des investissements grâce à l'essor de l'intelligence artificielle et des applications d'apprentissage automatique. Ces outils contribuent également à l'obtention de puces conformes dès la première fabrication, un facteur crucial compte tenu des coûts élevés associés à la refabrication.

Les revenus des services, bien qu'essentiels pour le support client et la personnalisation, ne sont pas aussi facilement extensibles que les ventes de produits. Les solutions EDA (outils de conception électronique) représentent un investissement initial important, mais offrent une valeur ajoutée à long terme grâce aux gains d'efficacité et au soutien à l'innovation. Par exemple, le coût moyen d'une licence pour des outils EDA haut de gamme peut dépasser 100 000 $, et le retour sur investissement (RSI) se traduit par une mise sur le marché plus rapide et des coûts de développement réduits. Les services, quant à eux, sont généralement gourmands en main-d'œuvre et moins extensibles, avec un potentiel de revenus limité. 

Par déploiement 

La sécurité, la latence et le contrôle sont les principales raisons pour lesquelles les utilisateurs de logiciels de conception électronique (EDA) privilégient un déploiement sur site. La sécurité est donc une préoccupation majeure, car les outils EDA traitent des données de propriété intellectuelle hautement sensibles, telles que des conceptions de puces propriétaires et des données clients confidentielles. Le déploiement sur site représentait à lui seul plus de 57,50 % de parts de marché du marché de l'automatisation de la conception électronique en termes de sécurité. Dans leur enquête de 2023, Synopsys a constaté que parmi les répondants utilisant une solution EDA, seuls 68 % indiquaient avoir opté pour une solution sur site en raison de sa meilleure protection contre les cybermenaces. La deuxième raison la plus importante, également citée par un nombre significatif de personnes, concernait la sécurité des données ; il s'avère donc que ces préoccupations relatives à la sécurité des données étaient justifiées.

D'après le rapport de Cadence Design Systems, plus des trois quarts (74 %) des entreprises ont constaté des gains de performance significatifs avec les déploiements sur site, grâce à une latence réduite. Cela signifie que si ces organisations avaient opté pour des solutions cloud, le temps de traitement aurait été plus long, ce qui aurait pu impacter les tâches en temps réel exigeant une réponse immédiate, comme les simulations lors des processus d'ingénierie. Cependant, malgré tous ces avantages liés aux déploiements sur site, la demande de solutions cloud pour l'automatisation de la conception électronique (EDA) reste forte, principalement en raison de l'évolutivité, des économies de coûts et des capacités de collaboration. Le cloud computing permet aux entreprises d'adapter dynamiquement leurs ressources de calcul en fonction de leurs besoins, sans investissements matériels importants.

Par outil 

La demande d'outils de simulation sur le marché de l'automatisation de la conception électronique a connu une forte croissance. Cette hausse s'explique par l'exigence de précision, d'efficacité et de rentabilité lors de la conception de systèmes électroniques complexes. Ce segment détenait plus de 36,78 % de parts de marché en 2023 et devrait poursuivre sa croissance à un TCAC de 10,36 % dans les années à venir. Les outils de simulation permettent de prédire le comportement des circuits avant la fabrication des prototypes physiques, réduisant ainsi la phase d'essais et d'erreurs et les coûts associés. Ceci est particulièrement important dans les secteurs où les erreurs peuvent engendrer des pertes financières catastrophiques ou des risques pour la sécurité, comme l'automobile, l'aérospatiale et l'électronique grand public.

Les outils de simulation possèdent de nombreuses fonctionnalités avancées qui expliquent leur forte demande dans tous les secteurs d'activité. Parmi celles-ci, l'intégration d'analyses statistiques robustes et de la visualisation 3D permet aux ingénieurs de réaliser des tests en environnement virtuel sans risque, y compris sur des scénarios hypothétiques. Cette capacité contribue notamment à identifier les problèmes de conception potentiels dès les premières étapes du développement, ce qui peut permettre d'économiser des millions en coûts de reconception et en temps perdu à attendre la résolution de ces problèmes, souvent plus onéreuse. Des solutions comme Autodesk Fusion 360 et Creo de PTC proposent des offres complètes intégrant la conception, la modélisation et la simulation. Elles simplifient ainsi davantage le cycle de vie des produits, du concept à la production, tout en permettant la création de jumeaux numériques et la réalisation d'expériences de simulation approfondies pour optimiser les conceptions et les processus.

Des données récentes indiquent une utilisation et un impact croissants des outils de simulation sur le marché de l'automatisation de la conception électronique. Le temps de développement peut être réduit de 30 % grâce aux simulations ; les coûts peuvent diminuer jusqu'à 20 % ; la qualité des produits peut être améliorée de 25 % ; et la fiabilité peut augmenter d'un quart grâce à l'intégration de simulateurs dans les conceptions, entre autres avantages.

Par utilisateur final

Le secteur des télécommunications et des centres de données s'est imposé comme un utilisateur final majeur du marché de l'automatisation de la conception électronique (EDA), représentant 27,45 % des revenus, grâce à ses exigences spécifiques en matière de solutions matérielles performantes, fiables et évolutives. Face à la croissance exponentielle du trafic de données générée par l'Internet des objets (IoT), les réseaux 5G et le cloud computing, les outils de conception et d'optimisation doivent également gagner en complexité. La conception de circuits intégrés sophistiqués et de systèmes sur puce (SoC), indispensables aux capacités avancées de mise en réseau et de traitement des données, peut être facilitée par les outils EDA dans ces secteurs. Les entreprises et centres de télécommunications traitant d'importants volumes d'informations peuvent ainsi réduire leurs délais de commercialisation et leurs coûts.

Plusieurs statistiques convaincantes étayent le leadership du secteur des télécommunications et des centres de données sur le marché de l'automatisation de la conception électronique (EDA). Des mises à niveau robustes des infrastructures seront nécessaires lorsque le trafic de données mondial atteindra 396 exaoctets par mois d'ici 2024. Le marché actuel du cloud computing représente 1 050 milliards de dollars et connaît une croissance rapide grâce à l'expansion continue des centres de données, avec plus de 600 centres hyperscale dans le monde. Afin de gérer la transmission de données à haut débit induite par le déploiement du réseau 5G, qui devrait compter plus de 1,5 milliard d'abonnements, des conceptions de puces de pointe sont indispensables. Par ailleurs, avec un marché estimé à 3 096 milliards de dollars, l'adoption de l'IA et de l'apprentissage automatique requiert des outils EDA avancés capables de faciliter le développement de puces d'IA spécialisées. En effet, la fabrication des semi-conducteurs devient de plus en plus complexe à mesure que la finesse de gravure atteint 3 nm, ce qui exige une conception EDA sophistiquée.

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Analyse régionale

En 2023, l'Amérique du Nord s'est imposée comme la région génératrice de revenus la plus importante sur le marché mondial de l'automatisation de la conception électronique (EDA), représentant environ 43,65 % des parts de marché totales. Ce succès s'explique par plusieurs facteurs clés : son infrastructure technologique moderne, la forte présence d'acteurs majeurs du secteur et d'importantes activités de recherche et développement. Elle abrite également des entreprises leaders de la fabrication électronique telles que Cadence Design Systems, Synopsys et Mentor Graphics, qui ont consolidé leur position grâce à une innovation constante et à des investissements massifs en recherche et développement. Les États-Unis, en particulier, possèdent une industrie des semi-conducteurs très développée, ce qui a incité des géants comme Intel et Advanced Micro Devices à exiger des outils EDA sophistiqués pour conserver un avantage concurrentiel sur les autres grands fabricants de puces mondiaux et repousser les limites de la technologie. Par ailleurs, ce marché en pleine croissance bénéficie d'infrastructures sans fil bien établies en Amérique du Nord, ainsi que d'importants financements publics, faisant de cette région l'une des principales pour l'EDA.

Le marché de l'automatisation de la conception électronique (EDA) bénéficie de la suprématie de l'Amérique du Nord grâce à son écosystème dynamique de géants technologiques et de jeunes pousses, notamment dans la Silicon Valley, devenue synonyme d'innovation dans les technologies électroniques et des semi-conducteurs. Les dépenses élevées en appareils électroniques dans la région et la présence d'acteurs clés du marché ont également contribué à son essor. Par ailleurs, les États-Unis abritent le plus grand nombre de professionnels de la conception de semi-conducteurs au monde, ce qui renforce leur capacité d'innovation et de développement dans le secteur de l'EDA. Enfin, l'accent mis sur la mise en œuvre de nouvelles technologies et l'amélioration de l'efficacité opérationnelle grâce à des solutions d'automatisation sont d'autres facteurs qui expliquent le maintien de leur position de leader.

La position régionale du marché de l'automatisation de la conception électronique (EDA) en Amérique du Nord est fortement influencée par les utilisateurs finaux, notamment les géants de la technologie et les jeunes entreprises de la région. Ces acteurs repoussent sans cesse les limites de la conception des semi-conducteurs et du génie électrique. Leur capacité d'innovation est telle que leur recherche d'outils EDA toujours plus performants contribue à leur popularité. En 2023, le segment des applications électroniques grand public représentait une part importante du marché, témoignant de son appétit pour la nouveauté et les nouvelles tendances. Par ailleurs, la complexité croissante de l'industrie automobile, due à l'électronique sophistiquée, stimule la demande en EDA, permettant ainsi aux ingénieurs de concevoir des circuits intégrés (CI), des capteurs et des systèmes de contrôle complexes. L'Amérique du Nord conserve sa position dominante sur le marché grâce à la présence d'acteurs clés toujours à la pointe de l'innovation et de la R&D. La présence de ces leaders et l'accent mis sur l'innovation et le développement technologique garantissent à l'Amérique du Nord sa position dominante sur le marché mondial de l'automatisation de la conception électronique.

La croissance rapide de la région Asie-Pacifique

En matière de conception automatisée de systèmes électroniques, la région Asie-Pacifique rattrape rapidement son retard sur le reste du monde. Le continent détenait une part importante de ce marché en 2023, notamment grâce au soutien de pays comme le Japon, la Corée du Sud et la Chine. Les autorités de Pékin ont investi massivement dans les semi-conducteurs au cours des dix dernières années, pour un montant dépassant les 150 milliards de dollars. Ces fonds ont été consacrés à des systèmes de conception automatisée avancés, désormais largement utilisés dans la région, où leur utilisation a progressé de 12 % en seulement un an. Les exportations de puces sud-coréennes ont représenté environ 128 milliards de dollars, ce qui démontre que sans elles, les appareils électroniques fabriqués par des entreprises comme Samsung ou TSMC, deux grands d'électronique basés en Corée du Sud, seraient inutiles. Par ailleurs, TSMC (Taïwan) a investi à elle seule 30 milliards de dollars dans la recherche sur de nouveaux semi-conducteurs dès 2023, tandis que plus d'un milliard de connexions 5G étaient déjà déployées dans la région la même année, stimulant ainsi davantage la demande.

Il ne faut pas non plus négliger l'électronique automobile, qui a représenté 65 milliards de dollars de ventes dans la région Asie-Pacifique en 2023. De plus, les partenariats de R&D entre le monde universitaire et l'industrie (par exemple, l'université Tsinghua et Huawei) ont contribué à stimuler les progrès au sein même des outils d'automatisation de la conception.

La contribution constante de l'Europe

L'Europe demeure un acteur clé du marché de l'automatisation de la conception électronique (EDA), malgré son retard sur l'Amérique du Nord et l'Asie-Pacifique. En 2023, elle détenait une part de marché significative grâce à la puissance de ses industries des semi-conducteurs et automobile. L'Allemagne, premier marché des semi-conducteurs de la région, a généré environ 50 milliards de dollars. Le programme Horizon 2020 de l'Union européenne a fortement contribué à la croissance des technologies EDA en allouant 80 milliards d'euros à la recherche et à l'innovation. Les grands constructeurs automobiles, tels que Volkswagen et BMW, ont créé des besoins en outils EDA, notamment pour la conception de véhicules électriques et autonomes. En 2023, l'Europe représentait 30 % des ventes mondiales de véhicules électriques.

De plus, l'adoption d'outils d'automatisation de la conception électronique (EDA) pour les projets liés aux énergies renouvelables a progressé de 10 %, grâce à l'accent mis dans la région sur le développement durable et les technologies vertes. Par ailleurs, des projets de recherche conjoints, tels que l'EPI (European Processor Initiative), ont permis de renforcer les capacités de conception avancée de semi-conducteurs dans différentes régions d'Europe. Les investissements dans le seul secteur aérospatial sont estimés à 250 milliards de dollars américains, mais leur impact ne s'arrête pas là : les fonds injectés dans la R&D influenceront également le potentiel de ce secteur sur le marché des outils EDA. Enfin, la numérisation de tous les secteurs, soutenue par le programme Europe numérique, a accéléré l'adoption des outils EDA avancés, stimulant ainsi la demande dans les États membres de l'UE et dans d'autres pays européens.

Principaux acteurs du marché mondial de l'automatisation de la conception électronique

• Aldec, Inc.
• Altaïr
• Auto Desk Inc.
• Systèmes de conception Cadence
• HAMMERSPACE
• Keysight Technologies, Inc.
• Données Nipon
• Siemens
• Silvaco Inc.
• Synopsys, Inc.
• Technologies Vennsa
• Xilinx, Inc.
• Zuken Inc.
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché :

En offrant

• Solutions
  • Ingénierie assistée par ordinateur (IAO)
  • Propriété intellectuelle (PI) des semi-conducteurs
  • PCB (circuit imprimé) et MCM (module multi-puces)
  • Conception physique et vérification des circuits intégrés
• Services

Par déploiement

• Sur le cloud
• Sur site

Par outil

• Outils de simulation
• Outils de vérification
• Outils de conception
• Outils de garantie de fiabilité (DFM)

Par utilisateur final

• Industrie automobile
• Industrie des soins de santé
• Industrie aérospatiale et de défense
• Industrie des télécommunications et des centres de données
• Industrie de l'électronique grand public
• Secteur industriel
• Autres

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • Corée du Sud
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Émirats arabes unis
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud