Zukunft des Embedded Computing gestalten
Was treibt die Innovationen im Embedded-Markt an?
Embedded-Technologien wie etwa KI-Prozessoren, Embedded-KI und Computer-on-Modules entwickeln sich sehr dynamisch, wie die Messe embedded world im März erneut gezeigt hat. Doch was sind nun die Hauptinnovationstreiber im Embedded-Markt 2025?
Die nächsten zwölf Monate werden für den Embedded-Markt interessant: Wir sehen eine steigende Nachfrage nach Leistung, sowohl für die Rohverarbeitung als auch für Machine Learning und künstliche Intelligenz (KI). Gleichzeitig tritt der Cyber Resilience Act der EU in Kraft, so dass der Fokus noch stärker auf der Security liegen dürfte, besonders im Internet of Things (IoT).
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, erwarten die Entwickler mehr Funktionalität von Chips und Leiterplatten, sei es durch die neuesten Mikroprozessoren, einen KI-Beschleuniger oder zusätzliche drahtlose Connectivity. Um eine schnelle Iteration der Produkte zu ermöglichen, dürfen diese Innovationen jedoch nicht den Platzbedarf erhöhen.
Flexibilität ist gefragt
Eine der wichtigsten Lehren der letzten Jahre ist die Konsolidierung der Plattformen, und dieser Trend wird sich 2025 fortsetzen. Die Unterbrechungen in der Lieferkette während und nach der Covid-19-Pandemie haben gezeigt, dass die Unternehmen über zu viele Plattformen verfügen. OEMs streben daher nach mehr Flexibilität bei der Technologie und weniger Abhängigkeit von einer bestimmten Plattform, während sie gleichzeitig ihre eigene Lieferkette vom Design bis zum Produktlebenszyklus vereinfachen.
Auch die Nachfrage nach höherer Leistung nimmt zu. Die Entwickler wechseln von Mikrocontrollern zu Mikroprozessoren mit erweiterter Funktionalität und Zugriff auf mehr Speicher, müssen aber all dies in einem kleineren Format unterbringen.
Im Jahr 2025 werden die Entwickler zunehmend unter Druck stehen, sich zwischen Eigenfertigung und Zukauf zu entscheiden. In der gesamten Hardware-Design-Community werden in den nächsten Jahren viele Ingenieure in den Ruhestand gehen. Gleichzeitig werden die derzeit verwendeten Mikroprozessoren, die von den verschiedenen Unternehmen auf den Markt gebracht werden, immer komplexer.
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Infolgedessen wird das Design auf Chipebene immer anspruchsvoller, und die Ingenieurteams denken über ihre Optionen nach. Der Einkauf von Technologie in Form von Modulen kann erhebliche Ressourcen einsparen und die Markteinführungszeit verkürzen. Außerdem können sich Unternehmen so über die Software differenzieren, weil die Hardware mehr oder weniger ein Massenprodukt ist.
Ingenieure setzen zunehmend auf Computermodule, um Flexibilität zu gewinnen, die Markteinführung zu beschleunigen und den wachsenden Anforderungen ihrer Anwendungen gerecht zu werden. Module verringern die Herausforderungen, die mit der Unterstützung mehrerer Prozessoren verbunden sind, und machen die Auswahl von Bausteinen weniger anspruchsvoll, weil sie schnell und einfach auf die aktuelle Leistung aufgerüstet werden können oder ein ähnliches Teil rasch und problemlos beschafft werden kann. Neue Standards wie etwa Open Standard Module (OSM) bieten Entwicklern eine einheitliche Reihe von Footprints, die nicht viel größer sind als der Prozessor selbst.
OSM bringt entscheidende Veränderungen mit sich, denn es ermöglicht die Entwicklung zuverlässiger Module ähnlich wie Ball-Grid-Array-Packages mit einer gemeinsamen Grundfläche und Pinbelegung; Modulhersteller können dann selbst entscheiden, was sie in den vorhandenen Raum integrieren wollen. Die besten Module lassen sich dann leicht auswählen und in jede Anwendung integrieren. Auch die Software-Entwicklungszeit lässt sich durch den Einsatz von OSM-Modulen verkürzen, da die Module genutzt werden können, um mit der Entwicklung zu beginnen, bevor die Hardware entwickelt und als Prototyp hergestellt wurde.
Die Teststrategie ist jedoch eine andere, weil bei einem Standardprodukt ein einziger Test oder einige wenige Mehrfachtests durchgeführt werden. Der Wechsel zu OSM bedeutet, dass eine Reihe von Prozessoren auf einer Reihe von Modulen vorhanden sind, was den Testaufwand für ein bestimmtes Produkt erhöhen kann.
Das lötbare OSM, das normalerweise auf einem Band geliefert wird, ermöglicht eine stärker automatisierte Produktion. Dies macht eine Trägerplatine überflüssig und verkürzt die Projektlaufzeiten, führt aber auch zu neuen Testüberlegungen.
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