IoT ganha mais espaço na receita das empresas de semicondutores

O mercado de semicondutores voltou a crescer depois da desaceleração vivida em 2021 por conta da escassez de chips, tensões comerciais e lento crescimento econômico. Sinais sutis de recuperação foram vistos do primeiro para o segundo trimestre de 2023, quando foi registrada a primeira retomada de crescimento desde o quarto trimestre de 2021, 6,7% em relação ao trimestre anterior. E, nesse mercado,a Internet das Coisas (IoT) tem ganhado mais espaço na receita das principais empresas de semicondutores nos últimos anos e, em algumas delas, já tem participação superior a 10%. Em alguns casos, chega a patamares superiores a 20%.

Um estudo da IoT Analytics revela tendências em chipsets e módulos para IoT. São elas:

1. Uso de arquiteturas baseadas em chiplets para dispositivos IoT: OEMs/ODMs estão adotando arquiteturas baseadas em chiplets, design que permite que vários chips com diferentes tamanhos de nós de processo (process node) sejam usados em um único pacote. Esse design facilita a prototipagem e, consequentemente, reduz o tempo de lançamento no mercado por custos de produção menores. No caso de uso em dispositivos IoT com complexidade variada, os chiplets são uma ótima solução.

2. Maior adoção do RISC-V para chips de IoT: O RISC-V é um conjunto de instruções de padrão aberto, energeticamente eficiente e personalizável. Também é considerado seguro devido à sua natureza transparente e à conformidade com ISA. Tem sido mais adotado por fabricantes de dispositivos de IoT por essas características e também por permitir o uso eficiente de recursos, o que se traduz em economia para diferentes tipos de implantações.

3. Incorporação de técnicas de resfriamento para chips com nós menores: Os chips estão ganhando fatores de forma cada vez menores (3nm e 2nm). Essa tendência pode impulsionar ainda mais as soluções de IoT. No entanto, novas técnicas de resfriamento precisarão ser incorporadas por conta da maior densidade energética (mais circuitos em uma área menor), da menor superfície para dissipação de calor, e da maior resistência térmica dentro do próprio chip.

4. Inovação em eficiência energética: Com o avanço dos processadores em termos de desempenho, conectividade e tamanho compacto, cresce a demanda por eficiência energética. Por conta disso, estão ganhando força os microcontroladores (MCUs, Micro Controller Unit) de consumo ultrabaixo, com métodos inovadores de economia de energia para prolongar a vida útil das baterias e otimizar o desempenho.

5. Conectividade celular e via satélite aprimorada para operações simples e cobertura global: O 5G RedCap ou 5G NR-Light (5G com capacidade reduzida) foi introduzido na versão 17 do 3GPP como uma nova especificação para casos de uso de IoT com demanda de nível intermediário para conectividade. O padrão propõe um equilíbrio entre desempenho, duração da bateria, complexidade e densidade de dispositivos de IoT. Além disso, o mercado de dispositivos IoT está vendo surgir soluções avançadas de conectividade que combinam tecnologias de satélite e celulares.

6. Crescente integração de chipsets de IA em dispositivos edge: A demanda por análise de dados em tempo real e por privacidade de dados está crescendo rapidamente e impulsionando o desenvolvimento de novos dispositivos com chipsets que permitem executar aplicações de Inteligência Artificial (IA) localmente sem a necessidade de enviar dados para a nuvem.

7. Maior poder de processamento para hardware industrial: Vários fornecedores de automação industrial atualizaram recentemente seu hardware com chipsets mais rápidos e novas funcionalidades. Essas atualizações permitem que o hardware industrial armazene e analise dados localmente.

8. Adoção de chipsets Raspberry Pi e Arduino em gateways de IoT: Fabricantes de gateways de IoT estão adotando sistemas baseados em Raspberry Pi e Arduino em seus dispositivos. Originalmente usadas como placas de prototipagem rápida, esses soluções estão sendo adotadas em gateways de IoT industriais por conta de sua acessibilidade, disponibilidade e grande apoio da comunidade. Também oferecem várias opções de conectividade, como WiFi, Ethernet e Bluetooth, que são essenciais para gateways de IoT.

9. Uso crescente de aceleradores RAN está impulsionando a adoção de arquiteturas Open RAN/vRAN: Provedores de serviços de comunicação estão se interessando cada vez por infraestruturas de rede com acesso por rádio (RAN) abertas, flexíveis, virtuais e programáveis. Os aceleradores RAN são componentes de hardware personalizados ou módulos de software que ajudam a elevar o desempenho das RANs, e podem ser baseados em FPGAs, GPUs ou ASICS.

10. Avanços na segurança do chip à nuvem: Fornecedores de chips de IoT estão incorporando recursos de segurança em seus produtos e aderindo a regulamentações e padrões específicos do setor. Um desses conjuntos de padrões é o IEC 62443 voltados para Tecnologia Operacional usada, por exemplo, em automação e sistemas de controle.