Taille, part, croissance et analyse de l’industrie des accélérateurs d’intelligence artificielle (IA), par type (GPU, TPU, FPGA et ASIC), par application (centres de données, électronique grand public, automobile et robotique) et prévisions régionales de 2026 à 2035

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APERÇU DU MARCHÉ DES ACCÉLÉRATEURS D'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE (IA)

Le marché mondial des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) est estimé à 13,92 milliards USD en 2026. Le marché devrait atteindre 94 milliards de dollars d'ici 2035, avec une croissance de 23,64 % entre 2026 et 2035. L'Amérique du Nord détient une part d'environ 45 à 50 %, tirée par les hyperscalers et les innovateurs en matière de puces. L'Asie-Pacifique représente environ 30 à 35 % de la forte croissance de la fabrication de semi-conducteurs.

Le marché des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) a connu une croissance exponentielle au cours des dernières années, alimenté par le besoin croissant de traitement de données à grande vitesse, d'apprentissage automatique et d'automatisation intelligente dans tous les secteurs. Les accélérateurs d'IA sont des éléments de calcul spécialement conçus pour accélérer les charges de travail d'IA, en particulier celles qui incluent l'apprentissage profond et les réseaux neuronaux. Il s'agit notamment des unités de traitement graphique (GPU), des unités de traitement tensoriel (TPU), des réseaux de portes programmables sur site (FPGA) et des circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC). Alors que l'IA devient le cœur des applications des centres de données, des véhicules autonomes, de la robotique et de l'électronique grand public, la demande d'accélérateurs hautes performances et économes en énergie augmente très rapidement. Le marché est compétitif et innovant par nature, les principaux acteurs rivalisant pour améliorer la vitesse de traitement et réduire la latence et la consommation d'énergie.

IMPACT DE LA GUERRE RUSSIE-UKRAINE

Le marché des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) a eu un effet négatif en raison de l'instabilité de la chaîne d'approvisionnement mondiale pendant la guerre russo-ukrainienne

La guerre entre la Russie et l'Ukraine a eu un impact négatif sur le marché des accélérateurs d'IA en disloquant les chaînes d'approvisionnement mondiales en semi-conducteurs, en exacerbant les tensions géopolitiques et en augmentant le prix des éléments de terres rares et des matières premières nécessaires à la fabrication des puces. Les sanctions russes et les routes commerciales limitées ont entravé la circulation sans restriction des composants, en particulier en Asie centrale et en Europe de l'Est, ralentissant ainsi les délais de fabrication et faisant grimper les coûts de production. En outre, l'accent accru mis sur la défense et la cybersécurité a réorienté les dépenses de R&D, détournant dans certains cas les investissements du développement commercial du matériel d'IA. De telles perturbations ont créé de la volatilité dans un secteur déjà soumis à des dépendances internationales très complexes.

DERNIÈRES TENDANCES

Augmentation de l'Edge Ai Computing pour stimuler la croissance du marché

L'une des principales tendances qui animent le marché des accélérateurs d'IA est l'augmentation de l'informatique de pointe pour l'IA. À mesure que les entreprises s'éloignent des architectures centralisées basées sur le cloud et se tournent vers un traitement localisé en temps réel, le besoin d'accélérateurs capables d'exécuter le calcul de l'IA à la périphérie s'est accéléré. Cela implique une utilisation dans des capteurs intelligents, des voitures autonomes, des drones et des appareils IoT. Les entreprises créent désormais des accélérateurs d'IA ultra-petits et économes en énergie, capables d'exécuter des applications d'inférence directement sur les appareils sans avoir à communiquer avec les serveurs cloud. Cela réduit non seulement la latence, mais augmente également la confidentialité et la sécurité, positionnant ainsi l'IA de pointe comme une tendance révolutionnaire dans divers secteurs tels que l'industrie manufacturière, la santé et les villes intelligentes.

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SEGMENTATION DU MARCHÉ DES ACCÉLÉRATEURS D'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE (IA)

Par type

En fonction du type, le marché mondial est segmenté en GPU, TPU, FPGA et ASIC.

• GPU (Graphics Processing Units) : ils restent le leader dans le domaine des accélérateurs d'IA avec leur modèle de traitement parallèle et leur utilisation universelle dans les applications de machine et d'apprentissage profond. Initialement conçus pour gérer le rendu graphique, les GPU sont désormais incontournables dans la formation des modèles d'IA, en particulier dans les déploiements dans le cloud et les centres de données. NVIDIA et d'autres fournisseurs ont optimisé leurs GPU pour les charges de travail d'IA afin d'offrir des performances et une évolutivité exceptionnelles.

• TPU (Tensor Processing Units) : ce sont des processeurs spécialement conçus et créés exclusivement pour l'informatique en réseau neuronal. Rendus populaires par Google, les TPU apportent des avantages impressionnants en termes de vitesse pour les applications d'IA, en particulier dans les calculs tensoriels adoptés dans le deep learning. Les TPU sont largement adoptés dans les applications d'IA Big Data telles que le traitement du langage, la reconnaissance d'images et les systèmes autonomes, et constituent un élément essentiel de l'expansion des déploiements d'IA à l'échelle de l'entreprise.

• FPGA (Field Programmable Gate Arrays) : ils offrent flexibilité et efficacité énergétique, ce qui les rend parfaits pour les fonctions d'IA de niche nécessitant un fonctionnement en temps réel. Les FPGA sont programmables après fabrication, permettant une conception logique sur mesure adaptée à différents frameworks d'IA. Ils sont mieux utilisés dans les télécommunications, l'aérospatiale et l'informatique de pointe, où l'agilité et une faible latence sont importantes.

• ASIC (Application-Specific Integrated Circuits) : Ce sont des accélérateurs d'IA très efficaces optimisés pour des applications particulières, avec des performances maximales et une puissance minimale. Coûteux à concevoir et à fabriquer, les ASIC sont préférés dans les applications grand public telles que les smartphones, les voitures autonomes et les appareils IoT, où ils assurent un traitement spécifique à des tâches à grande vitesse. Les puces jouent un rôle essentiel dans l'évolutivité de l'IA dans l'électronique commerciale.

Par candidature

En fonction des applications, le marché mondial est segmenté en centres de données, électronique grand public, automobile et robotique.

• Centres de données : ils sont les plus gros consommateurs d'accélérateurs d'IA, dépendant des GPU, des TPU et des ASIC pour gérer d'énormes charges de travail d'IA, telles que le traitement du langage naturel, les moteurs de recommandation et la vision par ordinateur. Des solutions hautes performances, évolutives et économes en énergie sont nécessaires dans ces centres pour traiter des pétaoctets de données, c'est pourquoi ils constituent un foyer d'innovation et d'investissement.

• Electronique grand public : les appareils électroniques grand public tels que les smartphones, les tablettes, les haut-parleurs intelligents et les appareils portables intègrent de plus en plus d'accélérateurs d'IA pour offrir une expérience utilisateur améliorée via la reconnaissance faciale, l'aide vocale et les comportements prédictifs. Les accélérateurs Edge AI aident ces appareils à effectuer le traitement des données localement, offrant des temps de réponse rapides et une sécurité renforcée.

• Automobile : les cas d'utilisation de l'automobile, en particulier dans la conduite autonome et les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS), nécessitent des décisions en temps réel basées sur des accélérateurs d'IA. Ces tâches incluent la détection de voie, la détection d'objets et la planification d'itinéraire. Le secteur automobile adopte rapidement les FPGA et les ASIC pour leur adoption à bord des véhicules en raison de leur efficacité énergétique et de leurs contraintes d'espace.

• Robotique : La robotique est un autre domaine qui se développe très rapidement pour les accélérateurs d'IA. Les robots industriels, les robots de service et les robots médicaux ont besoin d'une IA embarquée pour naviguer, manipuler des objets et interagir avec les gens. L'apprentissage automatique en temps réel est soutenu par des accélérateurs hautes performances pour rendre les robots plus efficaces et plus réactifs dans des environnements dynamiques.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

La dynamique du marché comprend des facteurs déterminants et restrictifs, des opportunités et des défis indiquant les conditions du marché.

Facteurs déterminants

Augmentation spectaculaire des cas d'utilisation de l'IA dans les secteurs favorisant la croissance du marché

L'un des principaux catalyseurs de la croissance du marché des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) est l'augmentation spectaculaire des cas d'utilisation de l'IA dans les secteurs, en particulier dans les soins de santé, la finance et le commerce électronique. Alors que les entreprises en croissance s'appuient davantage sur l'IA pour l'automatisation, le traitement des données et l'interaction avec les clients, la demande de processeurs rapides capables de gérer des modèles d'IA à grande échelle est devenue un impératif. Ce déploiement étendu nécessite des accélérateurs qui amélioreront l'efficacité informatique, réduiront le temps d'inférence et permettront des réseaux neuronaux denses.

L'avènement de la technologie 5G et la disponibilité généralisée des appareils connectés pour stimuler la croissance du marché

L'autre moteur important est l'avènement de la technologie 5G et la large disponibilité des appareils connectés. La vitesse plus élevée et la latence réduite des réseaux 5G facilitent la collecte et l'analyse de données en temps réel dans les environnements périphériques, ce qui nécessite l'installation d'accélérateurs d'IA sur les appareils distants et mobiles. Cela ouvre de nouvelles applications dans la fabrication intelligente, la mobilité autonome et la réalité augmentée, créant ainsi un champ d'application beaucoup plus large pour le marché des accélérateurs d'IA.

Facteur de retenue

Prix ​​​​élevé du développement et du déploiement de ces puces propriétaires pour potentiellement entraver la croissance du marché

Une contrainte plus notable pour le marché des accélérateurs d'IA est le prix élevé du développement et du déploiement de ces puces propriétaires. Les accélérateurs d'IA complexes tels que les ASIC et les TPU entraînent d'énormes coûts de R&D ainsi qu'une sophistication de fabrication, ce qui les rend coûteux pour les PME. De plus, le processus de leur intégration dans la configuration actuelle nécessite des investissements supplémentaires dans des cadres matériels et logiciels compatibles, ce qui limite leur adoption par les utilisateurs soucieux des coûts.

Création d'écosystèmes matériels d'IA open source pour créer des opportunités pour le produit sur le marché

Opportunité

Une opportunité clé sur le marché est la création d'écosystèmes matériels d'IA open source. En unifiant les fabricants de puces, les scientifiques en IA et les développeurs de logiciels, les plateformes open source peuvent démocratiser l'accès aux accélérateurs d'IA et réduire les coûts de développement. Cela peut notamment permettre aux startups, aux universités et aux économies en développement de développer et de déployer des solutions d'IA sans les contraintes des limitations propriétaires. Les mouvements de matériel ouvert encouragent également l'innovation et l'interopérabilité, accélérant ainsi l'adoption des technologies d'IA dans le monde entier.

La consommation d'énergie et la dissipation de la chaleur dans le calcul haute performance pourraient potentiellement mettre les consommateurs au défi

Défi

Un défi de longue date auquel sont confrontés les consommateurs sur la part de marché des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) est la consommation d'énergie et la dissipation thermique dans le calcul haute performance. À mesure que les modèles d'IA deviennent plus sophistiqués et nécessitent plus de calculs, les accélérateurs génèrent trop de chaleur, ce qui entraîne une dégradation des performances et des problèmes de longévité du matériel. La technologie de refroidissement et la gestion de l'énergie contribuent aux dépenses d'infrastructure, en particulier dans les centres de données et les applications automobiles. Les consommateurs doivent trouver un équilibre entre puissance de traitement et efficacité énergétique pour garantir des performances optimales sans encourir de coûts opérationnels élevés.

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APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DES ACCÉLÉRATEURS D'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE (IA)

• Amérique du Nord

L'Amérique du Nord est en tête du marché américain des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) en raison de la présence d'entreprises technologiques de premier plan, de centres de R&D hautement développés et d'une solide infrastructure numérique. La Silicon Valley aux États-Unis est le leader régional de l'innovation en matière de conception de puces et de développement de logiciels d'IA. Les grandes entreprises investissent considérablement dans les start-ups d'accélérateurs d'IA et renforcent leurs partenariats pour garantir leur supériorité technologique et leur part de marché.

• Europe

L'Europe progresse rapidement dans le segment des accélérateurs d'IA grâce à des initiatives gouvernementales bien pensées et des investissements croissants dans la R&D liée à l'IA et aux semi-conducteurs. L'Allemagne, la France et les Pays-Bas investissent dans l'IA pour la fabrication intelligente, les soins de santé et le développement durable. Les entreprises européennes se concentrent sur le développement éthique de l'IA et sur la conception de puces économes en énergie, alignées sur les aspirations de durabilité de la région.

• Asie

L'Asie est un marché en plein essor, tiré par la puissance manufacturière et l'écosystème technologique en plein essor de pays comme la Chine, la Corée du Sud, le Japon et Taiwan. La Chine est particulièrement déterminée à devenir autosuffisante en matière d'IA en créant des accélérateurs d'IA locaux et en réduisant sa dépendance à l'égard de la technologie basée aux États-Unis. L'Asie est également facilitée par l'adoption massive de l'électronique grand public, et constitue donc une région impérative pour la croissance du marché.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les principaux acteurs de l'industrie façonnent le marché grâce à l'innovation et à l'expansion du marché

Les principales entreprises opérant sur le marché des accélérateurs d'IA sont NVIDIA, Intel Corporation, AMD, Google LLC, Qualcomm Technologies, Xilinx et Huawei Technologies. Les entreprises améliorent continuellement leurs produits grâce à des recherches sur la conception de puces, l'efficacité énergétique et l'intégration de logiciels d'IA. NVIDIA reste leader avec ses GPU compatibles CUDA, tandis qu'Intel va de l'avant avec ses offres neuromorphiques et basées sur FPGA. AMD gagne également du terrain avec ses gammes de produits GPU hautes performances optimisées pour les charges de travail d'IA. Les TPU de Google continuent de jouer un rôle central dans la mise à l'échelle des applications d'IA basées sur le cloud, tandis que Qualcomm cible les processeurs d'IA pour les mobiles et les périphéries. Ces entreprises recherchent également des fusions, des partenariats et des investissements stratégiques pour étendre leur présence mondiale et leurs capacités techniques.

Liste des principales sociétés d'accélérateurs d'intelligence artificielle (IA)

• NVIDIA Corporation (U.S.)
• Intel Corporation (U.S.)
• Google LLC (U.S.)
• Advanced Micro Devices, Inc. (U.S.)
• Xilinx (U.S.)
• Qualcomm Incorporated (U.S.)
• Baidu (China)
• ARM Ltd. (U.K.)
• Graphcore (U.K.)
• Cerebras Systems (U.S.)

DÉVELOPPEMENT D'UNE INDUSTRIE CLÉ

Août 2024 :En 2024, Google LLC a franchi une étape majeure dans le monde des accélérateurs d'IA avec le déploiement de son unité de traitement Tensor de quatrième génération (TPU v4). Cette dernière puce offre une amélioration significative des performances par rapport à sa version précédente, fournissant jusqu'à deux fois le calcul par watt. Optimisé pour prendre en charge les charges de travail d'IA de Google dans les centres de données, TPU v4 a été développé sur la technologie de pointe 5 nm et intégré aux services Google Cloud. Ces débuts ont représenté une étape importante dans l'efficacité et l'évolutivité du traitement de l'IA, prenant en charge une formation plus rapide des modèles et une inférence en temps réel pour des applications telles que la modélisation du langage et la reconnaissance d'images. TPU v4 soutient également l'initiative de développement durable de Google en améliorant l'efficacité énergétique de l'utilisation du cloud.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le rapport discute en détail de la dynamique du marché des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) et fournit une analyse approfondie de sa segmentation en fonction du type et de l'application. Il examine les effets géopolitiques récents, en particulier le conflit russo-ukrainien, et analyse la manière dont ils ont affecté le développement du marché. Le rapport souligne une tendance fondamentale : l'émergence de l'IA de pointe et répertorie les principaux moteurs, inhibiteurs, opportunités et défis auxquels sont confrontés les clients. Une riche analyse régionale de l'Amérique du Nord, de l'Europe et de l'Asie offre une couverture mondiale de la croissance du marché. Le rapport contient également un aperçu des principaux acteurs et un point culminant sur un développement vital de Google LLC. Destiné aux parties prenantes allant des entreprises de semi-conducteurs aux fournisseurs de services d'intelligence artificielle et aux investisseurs, ce rapport fournit des informations approfondies sur la technologie et l'environnement concurrentiel du marché des accélérateurs d'IA.