El futuro de los sistemas embebidos

Los próximos 12 meses serán interesantes para el mercado industrial embebido debido a la demanda de un mayor rendimiento, tanto para el procesamiento en general como en el ámbito del aprendizaje automático y la inteligencia artificial (IA). También ha entrado en vigor la Ley de Ciberseguridad de la UE, por lo que se prevé que se presente mucha más atención a la seguridad, especialmente en el Internet de las Cosas (IoT, por Internet of Things).

Para cumplir estos requisitos, los diseñadores esperan obtener más prestaciones de los chips y las tarjetas, bien se trate de un nuevo microprocesador, un acelerador de IA o una conectividad inalámbrica adicional. Sin embargo, estas innovaciones se han de suministrar sin necesidad de cambios de formato para facilitar la actualización del producto.

Una de las principales lecciones de los últimos años es la consolidación de plataformas, que seguirá creciendo en 2025. Las alteraciones de la cadena de suministro que produjeron durante y después de la pandemia de Covid-19 demostraron que las empresas tenían demasiadas plataformas. De ahí que los fabricantes traten de ser más flexibles por lo que respecta a la tecnología y menos dependientes de una plataforma concreta, todo ello simplificando su propia cadena de suministro, desde el diseño hasta la vida útil del producto.

También existe una demanda mucho mayor de un rendimiento más elevado. Los diseñadores están pasando de microcontroladores a microprocesadores con una mejor funcionalidad y acceso a más memoria, pero necesitan que todo esto encaje en un espacio pequeño.

En 2025 hay una creciente presión sobre los diseñadores para decidir entre fabricar o comprar. Dentro de la comunidad de diseño de hardware son muchos los ingenieros que se retirarán en los próximos años. Al mismo tiempo, los microprocesadores que se están utilizando ahora y que son suministrados por diversas empresas son cada vez más complejos.

Esto significa que diseñar a nivel de chip resulta cada vez más complicado, de ahí que los equipos de ingeniería se planteen varias opciones. Adquirir la tecnología en forma de módulo puede ahorrar unos recursos considerables y mejorar el plazo de comercialización. También permite a las empresas diferenciarse por medio del software porque el hardware se ha convertido prácticamente en un producto básico.

Los ingenieros recurren en mayor medida a los módulos informáticos para ofrecer flexibilidad, acelerar el plazo de comercialización y cubrir los crecientes requisitos de su aplicación. Los módulos facilitan la incorporación de varios procesadores, por lo que simplifican la selección del dispositivo ya que se puede actualizar de forma rápida y sencilla para proporcionar el máximo rendimiento o bien se puede obtener un dispositivo similar con igual rapidez y sencillez. Los nuevos estándares, como OSM (Open Standard Module), proporcionan un conjunto de formatos a los desarrolladores cuyo tamaño no es mucho más grande que el propio procesador.

OSM representa un cambio fundamental ya que permite desarrollar módulos fiables y similares a los encapsulados BGA (ball grid array) con un formato y una configuración común de las patillas, de modo que los fabricantes de módulos pueden innovar en aquello que puedan encajar en dicho espacio. Por tanto, se pueden seleccionar e integrar fácilmente los mejores módulos en cualquier aplicación.

Los plazos de desarrollo del software también se pueden reducir con los módulos OSM ya que se pueden utilizar para iniciar el desarrollo antes de que el hardware haya sido desarrollado y haya pasado a la fase de prototipo.

No obstante, la estrategia de comprobación es diferente porque el producto estándar requeriría una sola prueba o tan solo unas pocas de ellas. La adopción del OSM permite disponer de una mayor variedad de procesadores en los módulos, y esto puede incrementar las comprobaciones necesarias para un producto concreto.

El OSM soldable, que se suele suministrar en cintas, permite automatizar más la producción, por lo que evita la necesidad de una tarjeta portadora y acelera los plazos de entrega del proyecto, si bien añade nuevos aspectos a tener en cuenta en las pruebas.

La IA es una fuerte tendencia en los centros de datos y empieza a entrar con igual fuerza en el mercado industrial. Son pocas las aplicaciones en las que tiene sentido recurrir a la IA, como mantenimiento predictivo y vídeo, pero en general muchas personas no han desarrollado su estrategia de IA hasta tal punto que se base en un caso de negocio concreto. Se parece un poco al debate que hubo acerca de IoT hace 15 años.

Sin embargo, los diseñadores necesitan explorar este espacio y evaluar los diferentes procesadores y aceleradores, y los módulos son una manera sencilla de añadir esta capacidad a un diseño. Todo esto está impulsando el interés por kits de demostración para diversas aplicaciones, especialmente de vídeo y visión artificial.

Otra tendencia marcada se refiere a las redes inalámbricas. La aparición de 5G y otros muchos estándares inalámbricos ahora permite disponer de mucho más ancho de banda, incluso en aplicaciones donde las personas se mostraron un poco reticentes en el pasado, como la automatización industrial. Por tanto, las redes inalámbricas están llamadas a ganar protagonismo.

Es interesante que empresas como Qualcomm estén entrando en el mercado industrial y que tengan grandes opciones en un nivel de rendimiento que se encuentra entre x86 y el catálogo existente de ARM. Los clientes, por su parte, se muestran entusiasmados al disponer de toda una gama de procesadores y conectividad inalámbrica para diferentes aplicaciones.

La seguridad siempre ha sido un factor clave en el desarrollo de sistemas embebidos. La Ley de Ciberseguridad de la UE entró en vigor en diciembre de 2024 y sus consecuencias serán enormes. Los fabricantes de módulos tendrán que cerciorarse de que cumplen las normas a lo largo de 2025 de cara a sus clientes.

El creciente grado de rendimiento y complejidad de los procesadores utilizados en los actuales sistemas embebidos, junto con el pequeño tamaño de los módulos OSM, genera muchos retos para el desarrollo de módulos. Los suministradores con una sólida trayectoria aportan la experiencia que les permite ofrecer una amplia gama de módulos fiables.

No se trata tan solo de suministrar un hardware excelente. El software y la seguridad también son primordiales: no se puede entregar un módulo y olvidarse de él. Esta necesidad de soporte será bastante más importante a lo largo de 2025. Tria cuenta con un equipo que analiza las normas y se asegura de que creamos productos que se ajustan a la legislación. También disponemos de un potente equipo de software que ayuda a los clientes durante el proceso de diseño con la integración del software y para todo el proyecto con el fin de garantizar que el diseño cumpla la normativa.

Tria inició el desarrollo y la producción de módulos hace muchos años con una potente I+D y fabricación en Alemania. Ahora hemos añadido a equipos que se encuentran en América, Italia y China con el fin de crear una red de diseño global. También estamos añadiendo nuevas capacidades de I+D en 2025.

En 2025 se producirán cambios importantes en el mercado embebido, pero esto es solo el principio. A medida que el mercado industrial vuelva a crecer irán llegando innovaciones en los próximos años. Los equipos de desarrollo inteligentes colaborarán con suministradores de módulos tan sólidos y experimentados como Tria para superar los diversos retos que hayan de afrontar.