Mercato dei chip neuronali fotonici

Panoramica del mercato

Si prevede che il mercato globale dei chip neuronali fotonici crescerà in modo sostanziale, con un CAGR di circa il 38% nel periodo di previsione.

Un chip neuronale fotonico è un tipo di chip per computer che elabora dati senza l'uso di elettricità. Potenzialmente, questo tipo di microprocessore può funzionare più velocemente e usare meno energia rispetto ai chip convenzionali. Le reti neurali ottiche, che sono sistemi che possono imitare il funzionamento del cervello, sono state precedentemente prototipate usando dispositivi neuronali fotonici. Veicoli autonomi, apprendimento automatico e intelligenza artificiale sono alcuni dei potenziali usi per i dispositivi neuronali fotonici. L'espansione del mercato può essere attribuita alla crescente domanda di applicazioni che fanno uso di intelligenza artificiale (IA) e apprendimento automatico. Il crescente uso di circuiti neuromorfici fotonici nelle applicazioni di elaborazione dati e riconoscimento delle immagini è un altro fattore che sta guidando l'espansione di questo mercato.

Dinamiche di mercato

Fattori trainanti del mercato

• Le applicazioni dell'intelligenza artificiale (AI) e dell'apprendimento automatico (ML) stanno diventando sempre più popolari. L'efficienza delle applicazioni di apprendimento automatico e intelligenza artificiale potrebbe essere notevolmente migliorata dai chip neuronali fotonici, rendendoli più veloci ed efficaci. Si prevede che la necessità di chip neuronali fotonici aumenterà man mano che tali usi continueranno a ottenere accettazione e utilizzo.
• Poiché gli attuali metodi di calcolo ad alte prestazioni si avvicinano ai vincoli fisici, vi è una crescente domanda di nuovi metodi di calcolo ad alte prestazioni. Le applicazioni ad alte prestazioni sono attratte dai chip neuronali fotonici perché promettono un'elaborazione notevolmente più rapida ed efficace.
• La fabbricazione di chip di neuroni fotonici più complessi e potenti è resa possibile dall'invenzione di nuovi materiali fotonici e metodi di fabbricazione. Si prevede che le funzionalità dei chip di neuroni fotonici cresceranno con l'avanzare di queste tecnologie.

Limitazioni di mercato

• Costi di sviluppo elevati

Il costo di progettazione e produzione di chip neuronali fotonici può impedire alle piccole aziende o organizzazioni di utilizzarli. Ciò può ridurre le dimensioni del possibile mercato e rallentare l'innovazione.

• Mancanza di conoscenza e comprensione

I consumatori interessati ai chip neuronali fotonici potrebbero non avere conoscenze e comprensione perché la fotonica è un campo relativamente giovane e complicato. Ciò può impedire l'espansione del mercato e rallentare l'adozione

Opportunità di mercato

• Efficienza energetica

Poiché il consumo energetico sta diventando un fattore sempre più cruciale nell'informatica, i chip neuronali fotonici potrebbero rappresentare una soluzione interessante per una vasta gamma di applicazioni, grazie al loro basso consumo energetico .

• Sviluppi entusiasmanti nelle applicazioni di apprendimento automatico e intelligenza artificiale

Man mano che le applicazioni di intelligenza artificiale e Machine Learning (ML) continuano a svilupparsi, aumenteranno le opportunità per le apparecchiature che possono gestire queste tecnologie. L'emergere di chip neuronici fotonici rappresenta un'entusiasmante opportunità per le aziende di migliorare l'efficacia e l'efficienza delle loro applicazioni, dando loro un vantaggio competitivo nei rispettivi campi.

La crescente enfasi sulle applicazioni per il calcolo neuromorfico e l'intelligenza artificiale (AI) è una delle tendenze chiave nel mercato dei chip neuronici fotonici. Rispetto ai chip elettronici convenzionali, i chip neuronici fotonici offrono una serie di vantaggi, tra cui tempi di elaborazione più rapidi e un consumo energetico inferiore. Sono quindi adatti all'uso in reti neurali, visione artificiale e applicazioni di elaborazione del linguaggio naturale nell'AI.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmento per tipo

• Elaborazione del segnale

Il processo di conversione dei segnali analogici in segnali digitali e viceversa è noto come elaborazione del segnale. Diversi metodi vengono applicati ai dati nell'elaborazione del segnale prima che fluiscano da un singolo dispositivo a un altro. Lo scopo principale di questo chip è rilevare, identificare e categorizzare i pattern nei fasci di luce che viaggiano dall'origine alla destinazione.

• Elaborazione dei dati

L'atto di organizzare, modificare e alterare i dati per produrre nuove informazioni è noto come elaborazione dei dati. È una componente cruciale dei chip neuromorfici fotonici che aiuta nello sviluppo di reti neurali sintetiche. Il comportamento dei neuroni e delle sinapsi nel cervello può essere imitato con questa tecnica.

• Identificazione dell'immagine

Il processo di riconoscimento di oggetti, persone, luoghi e attività nelle fotografie è noto come riconoscimento delle immagini. L'identificazione, la classificazione e l'interpretazione delle immagini sono un'altra area dell'intelligenza artificiale. Il chip neuromorfico fotonico è un dispositivo di riconoscimento delle immagini che elabora i dati senza l'uso di energia. Rispetto ai sistemi di riconoscimento delle immagini convenzionali, è quindi più rapido ed efficace.

Segmento per applicazione

• Aviazione

I chip neuronali fotonici possono essere utilizzati per migliorare la funzionalità e l'efficacia dei sistemi di bordo nel settore dell'aviazione. Ad esempio, potrebbero essere applicati all'analisi dei dati raccolti dai sensori di più sistemi di aeroplani o sistemi di controllo del volo.

• Telecomunicazioni

I chip neuronali fotonici potrebbero essere utilizzati per aumentare l'efficienza delle strutture di stoccaggio e di rete nel settore delle telecomunicazioni. Potrebbero anche essere utilizzati per accelerare e migliorare l'efficacia degli strumenti e delle apparecchiature di telecomunicazione, come router e switch.

• Auto

I chip neuronali fotonici hanno il potenziale per essere utilizzati in sistemi di assistenza alla guida autonomi e avanzati, o ADAS, per il settore automobilistico. Potrebbero essere inclusi in sensori e sistemi di elaborazione, ad esempio, per aumentare la velocità e la precisione del rilevamento e del riconoscimento degli oggetti, oppure potrebbero essere utilizzati nella creazione di reti neurali all'avanguardia per prendere decisioni in modo autonomo.

Analisi regionale

Il mercato globale dei chip neuronali fotonici è segmentato per regione: Nord America, Europa, Asia Pacifico, America Latina, Medio Oriente e Africa.

America del Nord

In termini di quota di fatturato, il Nord America ha dominato il mercato mondiale nel 2017. La proliferazione di attori e strutture di ricerca impegnate nella creazione di chip neuromorfici fotonici può essere ritenuta responsabile dell'espansione. Inoltre, nel corso del periodo di previsione, si prevede che i crescenti investimenti aziendali nello sviluppo di questi chip alimenteranno l'espansione regionale.

Europa

Si prevede che le vendite di chip neuronali fotonici aumenteranno in modo significativo in Europa. Oltre a una crescente curiosità per il neural computing e l'intelligenza artificiale, questa regione ha una lunga storia di finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo. Regno Unito, Francia e Germania saranno probabilmente i principali attori di questo settore.

Asia Pacifico

Si prevede che la domanda mondiale di chip neuronali fotonici crescerà in modo significativo in quest'area. Molte delle più grandi aziende di elettronica al mondo hanno sede in quest'area, che pone anche una grande enfasi su invenzione e sviluppo. Si prevede che Corea del Sud, Giappone e Cina svolgeranno un ruolo importante in questo mercato.

Giocatori chiave

1. Ricerca applicata sul cervello
2. Partecipazioni BrainChip
3. Azienda Hewlett Packard
4. Gruppo Samsung
5. Società IBM
6. Visione generale
7. Intel Corp

Sviluppi recenti

• Gli specialisti dell'istituto scolastico della California, Berkeley e Intel hanno rivelato la creazione di un nuovo chip neuronale fotonico a novembre 2021. Questo chip può elaborare dati fino a 20 volte più velocemente rispetto ai modelli precedenti. Da questa innovazione potrebbe derivare lo sviluppo futuro di applicazioni AI e informatiche più sofisticate.
• La Commissione europea ha dichiarato a settembre 2021 che nei sette anni successivi avrebbe investito 2 miliardi di euro in un nuovo programma di ricerca volto a creare tecnologie all'avanguardia, tra cui chip di neuroni fotonici. Questo programma è una componente di un più ampio sforzo per aumentare il pensiero creativo e la competitività in Europa.