IoT gana más cuota en los ingresos de las empresas de semiconductores

El mercado de semiconductores volvió a crecer tras la ralentización experimentada en 2021 debido a la escasez de chips, las tensiones comerciales y el lento crecimiento económico. Del primer al segundo trimestre de 2023 se observaron sutiles signos de recuperación, cuando se registró el primer repunte del crecimiento desde el cuarto trimestre de 2021, un 6,7% en comparación con el trimestre anterior. Y en este mercado, el Internet de las Cosas (IoT) ha ido ganando más espacio en los ingresos de las principales empresas de semiconductores en los últimos años y, en algunas de ellas, ya tiene una cuota superior al 10%. En algunos casos, ha alcanzado niveles superiores al 20%.

Un estudio de IoT Analytics revela las tendencias en chipsets y módulos IoT. Estas son:

1. Uso de arquitecturas basadas en chips para dispositivos IoT: Los OEM/ODM están adoptando arquitecturas basadas en chiplets, un diseño que permite utilizar varios chips con diferentes tamaños de nodos de proceso en un único encapsulado. Este diseño facilita la creación de prototipos y, en consecuencia, reduce el tiempo de comercialización debido a los menores costes de producción. Para su uso en dispositivos IoT de diversa complejidad, los chiplets son una gran solución.

2. Mayor adopción de RISC-V para chips IoT: RISC-V es un conjunto de instrucciones de estándar abierto, energéticamente eficiente y personalizable. También se considera seguro por su naturaleza transparente y su conformidad con ISA. Ha sido más adoptado por los fabricantes de dispositivos IoT debido a estas características y también porque permite un uso eficiente de los recursos, lo que se traduce en ahorros para distintos tipos de despliegues.

3. Incorporación de técnicas de refrigeración para chips con nodos más pequeños: Los chips tienen factores de forma cada vez más pequeños (3nm y 2nm). Esta tendencia podría impulsar aún más las soluciones IoT. Sin embargo, será necesario incorporar nuevas técnicas de refrigeración debido a la mayor densidad de energía (más circuitos en un área más pequeña), la menor superficie para la disipación del calor y la mayor resistencia térmica dentro del propio chip.

4. Innovación en eficiencia energética: a medida que los procesadores avanzan en prestaciones, conectividad y tamaño compacto, crece la demanda de eficiencia energética. En consecuencia, están cobrando impulso los microcontroladores de consumo ultrabajo (MCU), con métodos innovadores de ahorro de energía para prolongar la duración de la batería y optimizar el rendimiento.

5. Conectividad celular y por satélite mejorada para operaciones sencillas y cobertura global: 5G RedCap o 5G NR-Light (5G con capacidad reducida) se introdujo en la versión 17 del 3GPP como una nueva especificación para casos de uso de IoT con demanda de conectividad de nivel intermedio. La norma propone un equilibrio entre rendimiento, duración de la batería, complejidad y densidad de los dispositivos IoT. Además, el mercado de dispositivos IoT está asistiendo a la aparición de soluciones avanzadas de conectividad que combinan tecnologías satelitales y celulares.

6. Creciente integración de chipsets de IA en dispositivos periféricos: La demanda de análisis de datos en tiempo real y privacidad de los datos está creciendo rápidamente e impulsando el desarrollo de nuevos dispositivos con chipsets que permiten ejecutar aplicaciones de Inteligencia Artificial (IA) localmente sin necesidad de enviar datos a la nube.

7. Mayor capacidad de procesamiento del hardware industrial: varios proveedores de automatización industrial han actualizado recientemente su hardware con chipsets más rápidos y nuevas funcionalidades. Estas actualizaciones permiten al hardware industrial almacenar y analizar datos localmente.

8. Adopción de chipsets Raspberry Pi y Arduino en pasarelas IoT: Los fabricantes de pasarelas IoT están adoptando sistemas basados en Raspberry Pi y Arduino en sus dispositivos. Utilizadas originalmente como placas de prototipado rápido, estas soluciones se están adoptando en las pasarelas IoT industriales por su asequibilidad, disponibilidad y fuerte apoyo de la comunidad. También ofrecen varias opciones de conectividad, como WiFi, Ethernet y Bluetooth, que son esenciales para las pasarelas IoT.

9. El creciente uso de aceleradores RAN está impulsando la adopción de arquitecturas RAN/vRAN abiertas: Los proveedores de servicios de comunicaciones están cada vez más interesados en infraestructuras de redes de acceso radioeléctrico (RAN) abiertas, flexibles, virtuales y programables. Los aceleradores RAN son componentes de hardware o módulos de software personalizados que ayudan a aumentar el rendimiento de las RAN y pueden basarse en FPGA, GPU o ASICS.

10. Avances en seguridad desde el chip hasta la nube: Los proveedores de chips IoT están incorporando funciones de seguridad en sus productos y adhiriéndose a normativas y estándares específicos del sector. Uno de estos conjuntos de normas es la IEC 62443 para tecnología operativa utilizada, por ejemplo, en sistemas de automatización y control.