2019 será un año de cambios en la industria de semiconductores, cuando las nuevas áreas de investigación estimularán los avances tecnológicos
2019 comenzó con un optimismo cauteloso sobre la industria de semiconductores, a pesar de todas las nubes negras que se están acumulando en el horizonte. Los segmentos de mercado como las criptomonedas y la realidad virtual no cumplen con las expectativas, el mercado de teléfonos inteligentes parece saturado,
los precios de
DRAM están cayendo, lo que hace que sea necesario reducir los costos. Las compañías involucradas en la automatización del diseño de dispositivos electrónicos están hablando de la suspensión de ventas en China a la luz de la guerra comercial entre él y los Estados Unidos. El mercado de electrónica de consumo está experimentando una desaceleración, como lo demuestran los últimos datos sobre las ganancias de Apple.
Pero en el contexto de todo esto, algunos momentos nos hacen sentir una alegría alegre. La rápida adopción de la
IA está impulsando el progreso en áreas como la industria automotriz y la Internet de las cosas. 5G, otra oportunidad importante, se está preparando para un lanzamiento importante. El número de nuevos componentes electrónicos que se están desarrollando está creciendo, lo que lleva a la restauración de ASIC y a la aparición de FPGA integrados.
Grandes decepciones
La mayoría de las criptomonedas cayeron un 75% durante 2018, y hasta el momento no hay signos de estabilización. "Bitcoin continúa cayendo y puede que no se recupere en 2019", advierte Tom Vaughn, director de marketing y diseño de
Cadence Design Systems . “Esto afectará seriamente la producción de sustratos de silicio, ya que una gran cantidad de ellos consume la industria de la criptografía. Debido al hecho de que el costo de la minería excede el valor de bitcoin, muchos mineros abandonaron el mercado. Y esta tendencia captura no solo a los comerciantes privados. Predigo que para los mineros industriales esto resultará en un problema aún mayor debido a sus gastos generales (electricidad, infraestructura de servidores, edificios, etc.). Creo que algunos de ellos pueden cerrar por completo ".
Otra decepción de 2018 fue la realidad aumentada y virtual. "Los problemas con la adopción de AR y VR son que aún no son adecuados para una inmersión seria", dice Simon Forest, director de Conectividad y Hogar Conectado para Tecnologías de Imaginación. "Y la tecnología no falla con la resolución gráfica o la calidad visual, sino con la calidad del trabajo en su conjunto, que sigue siendo baja".
Thomas Urman, Director de Desarrollo de Negocios de EV Group, está de acuerdo con él. "Crear contenido es otro problema", dice. - El uso de la tecnología estará limitado hasta que la velocidad de transmisión de video sea lo suficientemente alta, y hasta que alcancemos valores de retraso aceptables en los que la persona no sea sacudida. Puede reemplazar la pantalla de la computadora, pero para un uso generalizado, AR tendrá que esperar hasta que se implemente 5G, y llevará algún tiempo ".
Y eso puede no ser todos los problemas. "El video 360 ° y el audio espacial, que crea el efecto de la presencia, parece prometedor para expandir el mercado más allá de las necesidades de los jugadores hardcore, pero necesitamos un conjunto de estándares para video y audio alrededor del cual los proveedores de contenido puedan reunirse", agrega Forest. - Además, necesitamos estándares relacionados con sentimientos humanos adicionales, tacto y olfato. Esto distinguirá la realidad virtual de un grupo de formatos de contenido con un efecto de presencia más débil. Hasta entonces, la realidad virtual seguirá siendo un tema de nicho, limitado en la aplicación ".
Líder AI
Hay varios puntos brillantes en el mercado de semiconductores que deberían acelerar el crecimiento y compensar la caída de los precios de la memoria. "En particular, el aumento crítico de la inversión en nuevos procesadores especializados, como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, inspira una gran promesa", dijo Wally Raines, director honorario de Mentor, una empresa propiedad de Siemens. “Para muchas aplicaciones del campo de reconocimiento de patrones y análisis de datos, los chips con arquitectura tradicional no proporcionan la velocidad adecuada y los ahorros de energía que se requieren para los últimos algoritmos MO. Como resultado, el desarrollo de chips especializados se ha acelerado enormemente. También alentó el desarrollo de nuevas metodologías de diseño de chips, muchas de las cuales usan IA para mejorar el proceso ".
Sin embargo, hay que tener cuidado al creer que la IA acelerará esta industria. "Es probable que la IA para muchas empresas ingrese a la fase de" deshacerse de las ilusiones "del famoso
ciclo sensorial de Gartner", advierte Forest. "La industria se dará cuenta rápidamente de que la IA no puede responder a todas las preguntas, y la exageración disminuirá". Alguien cambiará rápidamente el enfoque del desarrollo, garantizando la preservación de las capacidades útiles de la IA que complementan los sistemas existentes, pero la IA no necesariamente seguirá siendo el pilar central del trabajo de estos sistemas ".
Es necesario definir expectativas. "Todos soñamos con dispositivos o robots de inteligencia artificial que puedan ejecutar órdenes de forma gratuita, como" lavar los platos "," pintar la cerca "o" ir a la casa de los padres ", pero veo que en 2019 el crecimiento de la IA se asociará con simplificando las tareas rutinarias que pueden automatizarse agregando inteligencia artificial, particularmente en las áreas de reconocimiento de voz o imagen ", dijo Mark Greenberg, director de marketing de productos de IP Group en Cadence. "Por ejemplo, si no le gusta escribir el tiempo de cocción en el teclado del microondas, entonces el reconocimiento de voz, como una aplicación separada o trabajar usando el portal para el asistente virtual, le permitirá ordenar el microondas para calentar la comida en voz alta. Veremos más sistemas de seguridad de oficina que utilizan el reconocimiento facial para abrir puertas, y posiblemente alertar al personal de seguridad en los casos en que alguien más esté intentando pasar a través de una puerta abierta a través de un usuario autorizado ".
La IA todavía está en su infancia, a pesar de toda la velocidad de desarrollo. "Se habla mucho sobre los peligros de la IA, pero parece estar basado en conceptos de singularidad y ética tomados de la ciencia ficción", dijo David Harold, vicepresidente de comunicaciones de marketing de Imagination. "Hoy en día, el uso de la IA está en manos de las personas, y es precisamente a estas personas, especialmente a las que están dotadas de capacidades legislativas, a las que debemos prestar atención, tratando de garantizar que la IA ayude a la sociedad y no la cargue".
Para la implementación de la IA, hay dos áreas muy diferentes: capacitación y razonamiento lógico. Las inferencias pueden ocurrir en el centro de datos o en el lado del cliente.
La IA en los centros de datos está comenzando a cambiar significativamente. "Hoy en día, las GPU Nvidia e Intel Xeon dominan las redes neuronales de los centros de datos", dijo Geoff Tate, Director de Flex Logix. - Tesla T4 de Nvidia fue la única tarjeta de uso masivo para centros de datos de entrenamiento. El Goya de Habana será el primer producto cuyo costo y rendimiento superen con creces el Tesla T4. En 2019, se lanzarán nuevos motores con un proceso de construcción lógica optimizado, y su implementación en los centros de datos se acelerará, lo que reducirá drásticamente la participación de mercado ocupada por Nvidia. Los aceleradores de decisión propios, por ejemplo, Inferentia de Amazon, contribuirán a esta tendencia ".
Y es probable que la tendencia continúe. "El dominio de Intel en los centros de datos disminuirá", agrega Tate. - Los motores especialmente diseñados para la capacitación y la toma de decisiones tomarán una parte importante del procesamiento de datos de redes neuronales construidas en procesadores Xeon. Las redes neuronales adquiridas por Intel aún no han ganado impulso. Y esto es de importancia crítica, ya que las redes neuronales representan una parte cada vez mayor de las cargas informáticas en los centros de datos, y los procesadores [ordinarios] no pueden competir con chips optimizados para redes neuronales ".
Avanzar hacia arquitecturas optimizadas permitirá implementar sistemas de toma de decisiones en el lado del usuario. "El año que viene veremos un progreso significativo en el desarrollo de sistemas de aprendizaje adaptativos que se pueden utilizar tanto en la nube como en aplicaciones de bajo consumo e independientes del lado del usuario", dice David White, Director Senior de IC personalizado e Investigación y Desarrollo Cadence PCB Group. "Esto requerirá una combinación más eficiente de aprendizaje automático y aprendizaje en profundidad con una adaptación dirigida a la optimización". También forzará un mayor control sobre los sistemas que usan IA en la industria y el transporte. "Este no es un problema tan grande como el marketing en la nube o la velocidad de procesamiento de imágenes, pero en el proceso de integración de la inteligencia artificial y el aprendizaje profundo en el transporte, la fabricación, el Internet de las cosas, otras áreas donde la seguridad es crítica, este problema crecerá".
Pasar al lado del cliente llevará algún tiempo. "Para implementar esta IA en el lado del cliente, debemos considerar métodos innovadores para mejorar la densidad de empaque de los transistores basados en chips de silicio", dice Forest. “Esperamos ver formas completamente nuevas de crear sistemas en un chip que tengan la capacidad de adquirir nuevos conocimientos a través de la capacitación y las habilidades de construcción lógica necesarias para la adaptación. Deben pasar algunos años más antes de que surjan tales oportunidades ”.
5g
La combinación de IA y 5G será de gran ayuda para la industria. "AI y 5G son la tecnología necesaria para construir vehículos robóticos", dijo Lauro Ricati, un consultor de control. - Además, estas tecnologías servirán para crear nuevos gadgets desde el campo de Internet de las cosas, que se aplicarán en muchas áreas, útiles y no muy útiles. AI y 5G crearán aún más oportunidades de negocio y crearán nuevos empleos para ingenieros que en 2018 ".
También podemos esperar la expansión de la red. "En 2019, 5G funcionará como una actualización para los servicios existentes", dice Forest. - La tecnología inevitablemente comenzará a funcionar primero en las ciudades, y luego, dentro de unos años, ampliará el área de aplicabilidad cuando los teléfonos inteligentes comiencen a incluir soporte para tecnologías inalámbricas 5G. Las empresas experimentarán con 5G para entregar datos desde la IA a la nube, entre dispositivos de Internet de las cosas, es probable que aparezcan módems 5G, y también puede existir el deseo de crear módems 5G de baja energía para ayudar a esta tecnología a difundirse entre los productos para el internet de las cosas ".
En algunos casos, estas tecnologías se están implementando demasiado rápido. "5G fue promovido activamente en Tokio, pero estaban por delante de la adopción del estándar", dice Urman. - Veremos muchas adiciones. Todo esto sucedió demasiado rápido. Esta historia debería desarrollarse en 2020-2021, y luego AR ingresará al mercado. Pero para la producción a gran escala en tres años, la tecnología debería estar lista hoy. Para usar AR, no necesita una conexión física, necesita centros, necesita la oportunidad de demostrar las premisas, aquí el contenido desempeñará un papel clave ".
Transporte de motor
Las tecnologías utilizadas en los vehículos robóticos cambiarán no solo el movimiento de automóviles y camiones, sino también el panorama financiero asociado con su compra, mantenimiento y seguro, y tanto como las tecnologías que funcionarán debajo del capó o detrás del tablero cambiarán. "Honestamente, es demasiado pronto para decir quién ganará la carrera y ser el primero en ofrecer un automóvil autónomo, pero podemos decir que todos los principales fabricantes de automóviles y recién llegados en este campo están invirtiendo activamente en el desarrollo y quieren ingresar al mercado temprano", dice Bryce Johnston , director del segmento automotriz de Imagination. "Apuesto a que los primeros avances significativos sucederán en áreas comerciales como la robotaxis y los convoyes de camiones que atraen la mayor atención del público; cuando esta tecnología funciona, hay algo sobrenatural".
Alguien quiere comprar su propio robot robótico. "En 2019, veremos el cambio de la industria del automóvil robot a la máxima velocidad cuando comiencen a realizarse más pruebas piloto en todo el mundo", dice Jan Pei, director y cofundador de Cepton Technologies. “Los consumidores ya podrán disfrutar de las funciones de seguridad activa de tercer nivel tan pronto como lo autoricen los funcionarios, posiblemente a principios de 2019. Entre estas funciones se encuentran la asistencia en aceleración, dirección y frenado, lo que aumentará aún más la seguridad de conducción. Con el aumento en el número de pedidos de lidars de fabricantes de automóviles y fabricantes de equipos originales, las compañías de LIDAR se someterán a pruebas de resistencia. Veremos una seria consolidación del mercado lidar, ya que muchas compañías aún no están listas para producirlas en la escala requerida por la industria automotriz. Como resultado, una pequeña parte de las empresas prosperará, y muchas otras serán compradas por jugadores más grandes, se fusionarán con otras, o incluso se cerrarán ”.
Con el avance de la industria automotriz, también se están haciendo nuevos requisitos para el desarrollo de chips. "Los fabricantes de autopartes exigen que los proveedores rechacen el chip cero para garantizar que un aumento en la participación de componentes electrónicos en un automóvil no aumente la cantidad de automóviles defectuosos", dice Art Schaldenbrand, gerente general de productos de Cadence. “A juzgar por los datos sobre devoluciones de productos, aproximadamente el 80-95% de estas devoluciones se deben a elementos analógicos. Como resultado, los fabricantes de chips independientes que suministran productos a los fabricantes de automóviles necesitan herramientas para analizar la cobertura de sus pruebas. En 2019, entra en vigor el IEEE P2427, un estándar para modelar y cubrir defectos analógicos que define cómo las fallas del modelo están involucradas en el cálculo de la cobertura de prueba ”.
En 2019, también veremos actualizaciones de ISO 26262. "La nueva generación de ISO 26262 se lanzó en diciembre de 2018", agrega Schaldenbrand. "El estándar ISO 26262-11: 2018, los estándares para aplicar ISO26262 a los semiconductores, proporcionaron los primeros estándares definidos para el análisis de seguridad de los circuitos de semiconductores".
La industria automotriz exige un aumento en el número de diferentes herramientas de seguridad. "La seguridad funcional se ha convertido en una preocupación importante en la industria de semiconductores y el diseño de sistemas, y los robomobiles son su principal aplicación", dijo Sergio Marchese, gerente técnico de marketing de OneSpin Solutions. “En 2019, veremos un aumento en los problemas de seguridad que deben abordarse en otras áreas. Los propietarios de casas y negocios no quieren que alguien pierda un error o una partícula alfa para apagar las alarmas o sensores, haciéndolos vulnerables a la intrusión ".
Internet de las cosas (IoT)
En los últimos años, la penetración de [esta área en nuestras vidas] ha continuado de manera inaudible. "El próximo año se centrará en simplificar el desarrollo y la implementación a gran escala de soluciones integradas verticalmente, específicamente usando IoT", dice Vivek Mohan, Director de IoT en Semtech. - Un ejemplo es la industria minorista, en esta área continuaremos invirtiendo significativamente en tecnologías IoT, tanto en línea como en tiendas físicas, lo que permitirá a los jugadores en el mercado ganar más segmentos. "Estas redes se verán presionadas por las demandas de una mayor eficiencia en áreas como el ahorro de energía y el cumplimiento de normas como la seguridad alimentaria, la privacidad de los datos, la seguridad de los trabajadores, etc."
Esto afectará muchos aspectos de la comunidad. "En 2019, habrá un aumento en la aparición de productos para el" hogar inteligente ", el control inteligente de IoT se demostrará en áreas como la iluminación del hogar, el riego y la calefacción / refrigeración, aumentará la automatización y la eficiencia de las tareas cotidianas", predice Arm. "Sin embargo, el desarrollo del aprendizaje automático y la visión por computadora permitirá a las autoridades de la ciudad no solo reducir los costos (por ejemplo, instalar alumbrado público LED inteligente), sino también involucrar a los ciudadanos en la vida de la ciudad y recaudar fondos de áreas como violaciones de la señal de tráfico roja, punto de acceso WiFi , Servicios 5G, rascacielos inteligentes, detección y análisis de delitos, difusión de información ".
El consumo de energía es un gran problema con muchas aplicaciones de IoT. "En 2019, muchos se centrarán en sistemas de energía ambientalmente sostenibles que permitirán la adopción generalizada de IoT", dice David Su, director de Atmosic Technologies. - Para reducir el consumo de energía de los dispositivos IoT, la industria aplicará tecnologías de desarrollo avanzadas, escalará y mejorará los procesos tecnológicos, optimizará y personalizará el diseño. Como resultado, aumentaremos la duración de la batería. Mejorar el diseño le permitirá implementar características como despertarse a pedido para aclarar los ciclos de sueño y el funcionamiento del dispositivo, lo que reducirá aún más el consumo de energía. El objetivo final de reducir el consumo de energía es la batería "eterna". En 2019, veremos dispositivos en los que la batería dura todo el tiempo de su vida ".
Otro problema importante de IoT es la seguridad. "Aunque en 2018 vimos el comienzo del trabajo conjunto para mejorar la seguridad de los dispositivos semiconductores conectados a la red, en 2019 aún más empresas trabajarán juntas y proporcionarán soluciones más simples y confiables para la introducción de productos y servicios", dice Martin Scott, CTO, Vicepresidente Senior y Gerente General de Criptografía de Rambus. “Una forma de trabajar juntos es usar código abierto y hardware.
La naturaleza abierta de RISC-V ISA puede inspirar innovación y promover una adopción generalizada, lo que lleva a compartir las mejores prácticas. Pero no podemos limitarnos solo al hardware: existe una necesidad real de mejorar la seguridad del software y las conexiones de red ".Hay mucho trabajo por hacer para garantizar la seguridad de SoC. "La información confidencial no debe filtrarse durante el proceso de desarrollo, y debe protegerse contra la piratería y otros ataques externos", dice Marchese. - Los troyanos en hardware, como interruptores automáticos o puertas traseras introducidos con fines maliciosos, se están convirtiendo en uno de los principales problemas. La mayoría de los integradores de SoC y proveedores de información no toman este riesgo lo suficientemente en serio. Esperamos que en 2019, muchas compañías comenzarán a familiarizarse con este tema, y alguien estudiará nuevas herramientas y procesos que permitan atrapar troyanos ”.