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Von Mikrocontroller bis IoT-Anwendungen

embedded world 2025: Neue Superlative und Techniktrends

25. März 2025, 9:00 Uhr | Iris Stroh

Auf der embedded world präsentierten Hersteller neue Mikrocontroller, Prozessoren und Speichermodule für Automotive, Industrie, KI-Edge und IoT-Anwendungen. Das waren die Highlights!

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Texas Instruments

Die embedded world ist für die Aussteller immer eine Gelegenheit, wichtige Neuankündigungen zu machen. Texas Instruments beispielsweise stellte einen neuen Mikrocontroller vor, der laut Unternehmensangabe vor Superlativen nur so strotzt. »Wir erweitern unsere MSPM0-MCU-Familie mit einem neuen Controller, der industrieweit der günstigste sowie kleinste General-Purpose-Mikrocontroller ist und der auch noch am einfachsten einzusetzen ist«, sagt Vinay Agarwal, Vice President MSP Microcontrollers. Die neuen Controller (MSPM0C1104) sitzen in einem WSCP-Gehäuse (Wafer Chip Scale Package) mit acht Anschlüssen und belegen eine Fläche von 1,38 mm². »Damit sind die Controller um 38 Prozent kleiner als existierende WCSP-MCUs«, erklärt Agarwal.

Trotz der geringen Größe sind in den Controllern neben dem Cortex-M0+Prozessorkern (24 MHz) 16 KByte Flash, ein 12-Bit-A/D-Wandler mit drei Kanälen, bis zu sechs GPIOs, energiesparende Timer (einer davon ist ein Advanced Timer für komplexere Aufgaben) und diverse Kommunikationsschnittstellen (UART mit LIN, SPI und I2C im Fast Mode Plus) integriert. Der Preis beginnt bei 0,16 Dollar in 1000er-Stückzahlen, für die Entwicklung stehen das MSPM0C1104-LaunchPad-Entwicklungs-Kit und das MSP Zero Code Studio zur Verfügung. Agarwal meint abschließend: »TI befindet sich in einer außergewöhnlich guten Ausgangsposition, um dem Trend zur Miniaturisierung gerecht werden zu können. Dank unserer Investitionen in die eigene Fertigung, in innovative Gehäusetechnologien und dank unserer Expertise im IC-Design können wir kompakte, zuverlässige und funktionsreiche Bauteile entwickeln. Das kann sonst keiner.«

AMD

AMD wiederum präsentierte die 5.Generation seiner EPYC-Embedded-Prozessoren (EPYC Embedded 9005), die auf der »Zen 5«-Architektur basiert und für den Einsatz in Netzwerken, Speichersystemen und industriellen Edge-Anwendungen optimiert sind. Laut Salil Raje, Senior Vice President und General Manager, Adaptive and Embedded Computing, bei AMD, zeichnen sich die neuen Prozessoren durch hohe Rechenleistung, Energieeffizienz und Systemzuverlässigkeit sowie einen verlängerten Produktlebenszyklus von sieben Jahren aus. Die Produkte der EPYC-Embedded-9005-Familie eignen sich für rechenintensive Anwendungen und unterstützen zwischen 8 und 192 Kerne in einem einzigen Sockel. »Die branchenführende Kerndichte ermöglicht eine bis zu 1,3-fache Steigerung des Datenverarbeitungsdurchsatzes für Netzwerk-Workloads und eine bis zu 1,6-fache Steigerung für Speicher-Workloads.

Dadurch eignen sich die Prozessoren ideal für den Einsatz in Netzwerk- und Sicherheits-Firewall-Plattformen, Speichersystemen und industriellen Steuerungsanwendungen«, erklärt Raje. Durch die neue Zen 5c-Kernarchitektur wird ein höherer Durchsatz bei verbesserter Energieeffizienz erreicht, was eine bis zu 1,3-fache Erhöhung des Sockeldurchsatzes sowie eine bis zu 1,3-fache Verbesserung der Leistung pro Watt im Vergleich zur Konkurrenz ermöglicht. Mit einer Speicherkapazität von bis zu 6 TB DDR5 pro Sockel sowie einer erweiterten I/O-Konnektivität mit bis zu 160PCIe-Gen5-Lanes und CXL2.0 unterstützen die Prozessoren eine Erweiterung der Speicherkapazität und ermöglichen schnelle Datenübertragungen für Netzwerk- und Speicheranwendungen. AMD hat die Prozessoren außerdem mit ein paar Features ausgestattet, die speziell in embedded Anwendungen von Vorteil sind. Dazu zählt die bereits erwähnte lange Produktlebensdauer von sieben Jahren, aber auch die sogenannte NTB-Funktion (Non-Transparent Bridging) um eine möglichst hohe Verfügbarkeit der Systeme zu garantieren.

Ein weiteres Beispiel ist DRAM Flush, das vor Datenverlust schützt, indem es Daten aus dem DRAM in nichtflüchtigen Speicher überträgt. Zudem ermöglicht Dual SPI das Laden eines sicheren, proprietären Bootloaders, um eine vertrauenswürdige Ausführungsumgebung zu gewährleisten. Die Prozessoren unterstützen das Yocto-Framework, mit dem individuelle Linux-Distributionen für spezifische Embedded-Systeme erstellt werden können. Die Prozessoren stehen derzeit Early-Access-Kunden als Muster zur Verfügung, die Serienfertigung soll im zweiten Quartal starten. AMD kann auch schon auf zwei Kunden verweisen, die die neuen Prozessoren einsetzen: Cisco integriert sie in leistungsstarke Firewalls, während IBM die Chips in der IBM-Storage-Scale-System-6000-Plattform für KI- und Hochleistungsanwendungen verwendet.

NXP

NXP Semiconductors wiederum hat seine neue S32K5-Mikrocontroller (MCU)-Familie vorgestellt. Dabei handelt es sich laut Unternehmensangabe um die erste 16-nm-FinFET-MCU-Familie für die Automobilindustrie mit integriertem MRAM. Mit der S32K5-MCU-Familie erweitert NXP seine CoreRide-Plattform um vorintegrierte zonale E/E-Systemlösungen, die skalierbare Architekturen für softwaredefinierte Fahrzeuge (SDVs) unterstützen. Die neue S32K5-Familie basiert auf Cortex-M7 und Cortex-R52-Prozessorkernen (Single-, Multiple- oder Lockstep-Konfiguration), die zwischen 200 und 800 MHz getaktet sind. Dazu kommen noch ein DSP, die hauseigene eIQ Neutron Neural Processing Unit (NPU), ein energiesparender Cortex-M4-Core und bis zu 41 MB MRAM.

Der integrierte Ethernet-Switch-Core ist ebenfalls Bestandteil der S32N-Familie und bietet eine einheitliche Netzwerklösung, die das Netzwerkdesign vereinfacht und die Wiederverwendung von Software ermöglicht. Dank der integrierten, softwaredefinierten und hardwaregestützten Isolationsarchitektur können Automobilhersteller mit der S32K5-Familie sichere und geschützte Partitionierungen umsetzen. Dadurch können Sicherheitsanwendungen bis ASIL-D integriert werden. Für Security sorgt das HSE2 (Hardware-Security Engine), das auch Post-Quanten-Kryptografie unterstützt. Testmuster der S32K5-Familie stehen Kunden ab dem dritten Quartal 2025 zur Verfügung.

Neue Module von mehreren Herstellern

Auf der embedded world wurden auch zahlreiche neue Module vorgestellt. Beispielsweise präsentierte Phytec das erste SoM (System on Module) für den AM62Lx-Prozessor von Texas Instruments, basierend auf einer Dual-Core-Cortex-A53-Architektur (1,25 GHz). JUMPtec (Kontron-Tochter) kündigte ein COM Express Basic Type 6-Modul mit Intel Core Ultra-Prozessoren (Meteor Lake) an. Congatec stellte das COM Express Compact Type 6-Modul »conga-TC750« mit Intel Core Ultra-Series-2-Prozessor (Arrow Lake) vor. TQ erweiterte sein Portfolio mit dem SMARC-2.1-Modul TQMa8MPxS für NXP i.MX 8M Plus. Zudem präsentierte TQ sechs Module auf Basis der neuen NXP i.MX 9-Familie (i.MX 95, i.MX 93, i.MX 91) und kündigte bereits ein Modul mit i.MX 94 an. MicroSys Electronics stellte das SoM »miriac MPX-i.MX95« vor, das eine NXP i.MX95-CPU mit sechs Cortex-A55-Kernen (bis zu 2 GHz) sowie je einen Cortex-M7- und Cortex-M33-Core für Echtzeitanwendungen integriert. Eine Arm-Mali-3D-GPU unterstützt OpenGL und Vulkan für anspruchsvolle Grafikanwendungen.

MediaTek

Ganz neu auf embedded world vorgestellt hat MediaTek die High-Perfomance-AI-Edge-Plattformen »Genio 720 und Genio 520«. Das Herz bilden die mit Hilfe eines 6-nm-Prozesses gefertigten Octa-Core-CPUs mit zwei Arm Cortex-A78- und sechs Cortex-A55 Prozessoren. Mit der zusätzlich integrierten NPU der achten Generation von MediaTek bieten die Mitglieder der neuen Familien genug Leistungsfähigkeit für Transformer- und Convolutional Neural Network-Modelle. Um Large Language Models wie Llama, Gemini, Phi and DeepSeek im vollen Umfang unterstützen zu können, lassen sich LPDDR5-Speicher mit einer Kapazität von bis zu 16 GB einbinden. Damit eignen sich die neuen IoT-Plattformen für den Einsatz in einer Vielzahl von HMI-Anwendungen, von Smart Home über den Einzelhandel, die Industrie bis hin zu Consumer-Geräten.

Nun ist MediaTek vor allem als Zulieferer für Smartphones bekannt – ein Markt, über den MediaTek – das fünftgrößte Design-Haus der Welt mit einem Umsatz von 16,5 Mrd. Dollar im vergangenen Geschäftsjahr – 57 Prozent des Umsatzes erzielt hat. Doch wie Sameer Sharma, Associate Vice President of Edge AI & IOT Business Unit Americas & Europe von MediaTek, erklärte, hat sich das Unternehmen vorgenommen, stark im IoT-Sektor zu expandieren. 4 Mrd. Dollar Investitionen wurden für diesen Sektor in R&D und Advanced Packaging gesteckt. Die Ergebnisse seien bereits in den »Genio 720 und Genio 520«-Plattformen zu sehen: »Mit 10 TOPS haben wir die System-Performance um den Faktor 2,5 gesteigert, wobei wir die Leistungsaufnahme um 50 Prozent reduzieren konnten.« Zudem bietet MediaTek als Vernetzungsspezialist vorintegrierte Wi-Fi 6/6E-Anbindungen, Unterstützung für WiFi 7 sowie 5G Redcap über externe Module, flexible High-Speed I/O-Schnittstellen und verschiedene Display-Interfaces für den Einsatz in Systemen, in denen mehrere Bildschirme zur Anwendung kommen.

Im zweiten Quartal 2025 nimmt MediaTek die Lieferung von Mustern der »Genio 720 und Genio 520«-Familien auf. »Der Genio-520-Prozessor zeichnet sich besonders durch seine kleine Bauform aus, er benötigt weniger Platz als der Speicher. Außerdem ist MediaTek führend, was die geringe Leistungsaufnahme des Prozessors angeht«, sagte Henri Parmentier, Senior Produkt Manager von Adlink, die mit MediTek in der Entwicklung der neuen High-Perfomance-AI-Edge-Plattform zusammengearbeitet hat.

DeepX

Im Sektor der KI-Beschleuniger hat die koreanische DeepX einen Ausblick auf die neue NPU »DX-M2« gegeben. »Noch Ende dieses Jahres werden wir die neue NPU-Generation auf den Markt bringen, die gegenüber unserer ersten DX-M1-Generation bei höherer Performance eine Leistung von nur 5 W aufnehmen wird und in einem Gehäuse mit den Abmessungen 17 mm x 17 mm untergebracht ist«, sagt Tim Park, Director Strategic Marketing von DeepX im Gespräch mit Markt&Technik. »2027 kommen dann viele PCs auf den Markt, die unsere NPU enthalten.« Die DX-M1-NPUs seien bereits erfolgreich: Sie lassen sich sehr einfach auf viele SoMs integrieren und können mit den Prozessoren verschiedener Hersteller wie Broadcom, Intel, Renesas, Qualcomm und weiteren zusammenarbeiten. Weil sich damit sehr einfach KI auf die SoMs bringen ließe, erfreuten sie sich bereits großer Beliebtheit und würden bereits in hohen Stückzahlen eingesetzt. Beispielsweise im der Industrieautomatisierung, im Smart-Building- und Smart-City-Umfeld.

SiMa.ai

Auch SiMa.ai hat auf der embedded world auf dem Stand von Arrow einen neuen KI-Beschleuniger demonstriert, die das israelische Unternehmen Machine Learning System-on-Chip (MLSoC) nennt. Auf Basis des »Modalix 50«-MLSoC, das bei 50 TOPS 10 W aufnimmt, hat Enclustra, die sich auf die Entwicklung von FPGA-basierten SoMs spezialisiert hat, ein Modul entwickelt, das hohe KI-Leistungsfähigkeit in Edge-Anwendungen bringt, sei es für die Robotik, für die Industrieautomatisierung, für Drohnen oder für viele weitere Geräte. »Jetzt wird es möglich, in ganz normaler Sprache mit den Geräten zu kommunizieren, es ist nicht mehr nötig, bestimmte Regeln einzuhalten«, sagt Stephan Reichenauer, Director EMEA Sales von Sima.ai. Es lassen sich auch verschiedene Informationsquellen wie Video und Audio nutzen, um neue Informationen zu extrahieren und viel einfacher als bisher mit den Geräten zu interagieren. »Das wird die Art und Weise wie wir die Produkte nutzen, von Grund auf ändern. Es werden völlig neue Services möglich und die Anwender können sich neue Umsatzquellen erschließen.«

Everspin

Im Bereich der alternativen nichtflüchtigen Speicher hat MRAM-Spezialist Everspin einen Durchbruch verkündet. Um NOR-Flash-Speicher komplett ersetzen zu können, etwa in Satelliten, wo die MRAMs zudem den Vorteil ihrer Strahlungsfestigkeit ausspielen können, hat Everspin die Produktion der STT-MRAM-Typen mit Kapazitäten von 64 und 128 Mb aufgenommen, die nun über genügend Ressourcen für Code-Storage verfügen. Die Roadmap für höhere Kapazitäten von 256 Mb und 2 Gb stehe bereits, wie David Schrenk, VP Markt and Business Development im Gespräch mit Markt&Technik erklärte. »Im Weltraum und auch in der Luftfahrt setzen sich jetzt die MRAMs mehr und mehr durch, die MRAMs sind skalierbar, während den alternativen nichtflüchtigen Technologien langsam die Luft für weitere Skalierungen ausgeht«, so Schrenk. Auch in weiteren Märkten konnte Everspin Erfolge verbuchen. So will Lattice die Mitglieder der PERSYST-MRAM-Familie für die Konfiguration ihrer FPGAs einsetzen. Ein Modell, das voraussichtlich Schule machen wird: »Wir verhandeln bereits mit weiteren FPGA-Herstellern, wobei uns zugutekommt, dass der Wunsch vor allem von den Kunden ausgeht, die unsere MRAMs in Kombination mit den FPGAs verschiedener Hersteller einsetzen wollen – zunächst im Luft- und Raumfahrtumfeld, dann aber auch in Industrieeinsätzen. «

Weebit

Dass MRAMs alternative nichtflüchtige Speicher wie ReRAMs verdrängen könnten, kann Eran Briman, VP Marketing und Business Development vom ReRAM-Spezialist WeeBit, nicht nachvollziehen: »2025 wird das Jahr der ReRAMs, wir werden die MRAMs verdrängen.« In Deutschland sieht er den Automotive-Sektor als den Schlüssel für den Erfolg an. »Wir haben nun endlich die AEC Q100-Qualifikation erhalten, was ein Jahr an Arbeit gekostet hat. Die ReRAMs jetzt bei 150 °C Umgebungstemperatur einsetzen zu können, ist ein großer Schritt nach vorne. Wir sind der erste ReRAM-Hersteller, der das erreicht hat, ein echter Durchbruch!« Zudem erreiche WeeBit jetzt 100.000 Schreib-Zyklen, was deutlich über den 10.000 Zyklen der Flash-Speicher liege.

onsemi und Infineon

In diesem Bereich arbeitet WeeBit auch mit onsemi zusammen, die die ReRAMs mit Hilfe eines 65-nm-BCD-Prozesses in ihrer Fab in East Fishkill fertigt. Zudem sei laut Briman onsemi nicht der einzige IDM, mit dem das Unternehmen zusammenarbeite, mit sieben weiteren bestünden Kooperationen. Genauso wie mit führenden Foundries, zu denen unter anderem Skywater gehöre, die jetzt die Produktion in Stückzahlen aufnehmen, sowie DB Hitech, die die Qualifizierung des Prozesses Ende 2025 abschließen werde. »In zwei Jahren schon wird der Einfluss der ReRAMs auf die Automobilindustrie sichtbar werden«, freut sich Briman. Infineon, die ebenfalls auf ReRAMs setzt, sieht er in diesem Zusammenhang nicht in erster Linie als Wettbewerber: »Das zeigt, dass alle im Markt die ReRAM-Technik sehr ernst nehmen, das hilft der neuen Technik und davon profitieren alle!«

Kioxia Europe

Und wie sieht die Situation im Sektor der Mainstream-Speicher ICs, also vor allem der DRAMs und der NAND-Flash-ICs aus? »Bereits in der zweiten Hälfte 2024 war nach dem Einbruch von 2023 wieder eine Belebung zu verspüren. In den Channels und bei den Retailern gibt es noch einige Überhänge, aber so langsam leeren sich die Lager«, erklärt Axel Störmann, Vice President Memory Marketing & Engineering von NAND-Speicher-Hersteller Kioxia Europe. Ab der zweiten Jahreshälfte werde sich die Lagersituation voraussichtlich bereinigt haben, dann sei der Markt wieder nachfragebestimmt. Ähnlich schätzt Marco Mezger, Executive Vice President & COO der Neumonda Holding, die Situation ein: »Die vergangenen zwei Jahre waren dramatisch, aber ich denke, wir sind durch das Schlimmste durch, die Talsohle haben wir im vergangenen Jahr durchschritten. Im vierten Quartal 2024 lag unsere Book to Bill zum ersten Mal wieder über 1, das sehe ich als deutliches Zeichen an.«