Markt für digitale Signalcontroller

Marktübersicht

Die globale Marktgröße für digitale Signalcontroller wird im Prognosezeitraum auf eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von etwa 4,4 % geschätzt.

Digitale Signalcontroller (DSCs) kombinieren Mikrocontroller und digitale Signalprozessoren (DSPs). DSCs bieten wie Mikrocontroller steuerungsorientierte Peripheriegeräte wie PWMs und Watchdog-Timer und werden normalerweise mit der Programmiersprache C programmiert. Sie können jedoch auch mit der nativen Assemblersprache des Geräts programmiert werden.

Digitale Signalcontroller (DSC) integrieren einen umfassenden Satz von Mikrocontrollerfunktionen mit leistungsstarken digitalen Signalverarbeitungsfunktionen (DSP) auf einem einzigen Chip. Es handelt sich um einen Ein-Chip-Mikrocomputer, dessen zentrale Verarbeitungseinheit die digitale Signalverarbeitung nutzt. Die DSP-Verarbeitungsfunktion ist mit Speicher und Peripheriegeräten in einem einzigen Gerät kombiniert. DSC kann nur einfache Steueralgorithmen implementieren. Zu den Anwendungen digitaler Signalcontroller gehören Motorsteuerung, Energieeinsparung und Sensorverarbeitung.

Marktdynamik

Markttreiber

• Der wachsende Trend zu IoT und intelligenten Geräten

Da die Anzahl vernetzter Smart-Geräte immer weiter zunimmt, besteht eine große Nachfrage nach Digital Signal Controller (DSC)-Lösungen, die diese vernetzten Geräte erfolgreich verwalten und integrieren können. Als Ergebnis wurden revolutionäre Digital Signal Controller (DSC)-Lösungen entwickelt, die jetzt Echtzeiteinblicke und -steuerung über vernetzte Geräte bieten können.

IoT ist aufgrund mehrerer Faktoren gefragt, darunter technologischer Fortschritt, Kostensenkung, zunehmende Konnektivität, potenzielle Vorteile, Branchentransformation und die Nachfrage nach datengesteuerten Erkenntnissen. Die Ausweitung des IoT erfordert einen Signalcontroller, der Daten effizient überträgt und steuert. Dies sind die wichtigsten Wachstumstreiber für den Markt für digitale Signalcontroller.

Marktbeschränkungen

• Technologischer Wandel

Aufgrund der rasanten technologischen Entwicklung könnten bestehende DSC-Produkte unbrauchbar werden. Wenn sich neuere Technologien wie leistungsfähigere Mikrocontroller oder alternative Signalverarbeitungstechniken durchsetzen, könnte die Nachfrage nach herkömmlichen DSCs zurückgehen.

Neue Technologien wie feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), Grafikprozessoren (GPUs) und anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) bieten möglicherweise Alternativen für bestimmte Signalverarbeitungsaufgaben. In bestimmten Anwendungen können diese Technologien an Popularität gewinnen und die Nachfrage nach DSCs verringern. Dieser Faktor kann das Wachstum des Marktes für digitale Signalcontroller behindern.

Marktchancen

• Steigende Nachfrage aus den Endverbraucherbranchen

Es ist wichtig, die Bedeutung digitaler Signalcontroller (DSC) für die Weiterentwicklung moderner Technologien zu verstehen. Diese Controller sind speziell für Echtzeitsteuerungs- und Signalverarbeitungsanwendungen konzipiert und daher eine effiziente und leistungsstarke Wahl für verschiedene Branchen.

Die steigende Nachfrage nach Präzisionssteuerung in den Bereichen Robotik, Automatisierung, Unterhaltungselektronik und Automobil hat die Nachfrage nach DSCs erhöht. Untersuchungen zeigen, dass der Markt für digitale Signalcontroller in den kommenden Jahren weiter wachsen wird, da immer mehr Branchen anspruchsvolle Signalverarbeitungsfunktionen benötigen. Unternehmen, die DSCs verwenden, können mit verbesserter Produktfunktionalität, geringeren Kosten und verbesserter Leistung rechnen.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Nach Typ segmentieren

• Echtzeit-Controller

Echtzeit-Steuerungssysteme sind geschlossene Regelkreissysteme mit einem kurzen Zeitfenster für die Datenerfassung, -verarbeitung und Systemaktualisierung. Dieses System verwendet Echtzeitsteuerung im Kontext eines eingebetteten geschlossenen Regelkreissystems. Es ist sinnvoll, Echtzeitsteuerung mit Standardsteuerungsverarbeitung zu vergleichen, wobei sich Standardsteuerung auf ein offenes Regelkreissystem bezieht, in dem der Steuerungsprozess mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit ohne Frist abläuft.

Um die Effizienz eines Standard-Steuerungssystems zu verbessern, muss man lediglich die Geschwindigkeit des Prozessors erhöhen. Echtzeit-Controller sind für die Echtzeit-Datenverarbeitung konzipiert und werden häufig in Anwendungen wie Bewegungssteuerung, digitaler Signalverarbeitung und Audioverarbeitung eingesetzt.

• Speziell entwickelte Controller

Spezialcontroller sind Eingabegeräte für bestimmte Aktivitäten oder Anwendungen. Normalerweise sind diese Instrumente so konzipiert, dass sie für bestimmte Aktivitäten verbesserte Funktionalität und Präzision bieten und das Erlebnis intuitiver und intensiver machen. Sie werden häufig in Spielen, virtueller Realität (VR), Robotik und anderen Spezialdisziplinen eingesetzt. Spezialcontroller sind für Anwendungen wie Automobile, Stromumwandlung und industrielle Automatisierungssysteme konzipiert.

Segment nach Anwendung

• Motorsteuerung

Motorsteuerungsanwendungen regeln die Geschwindigkeit und Richtung von Elektromotoren in Bereichen wie der industriellen Automatisierung, Elektrofahrzeugen und Haushaltsgeräten. Für eine höhere Effizienz eignen sich digitale Signalregler für Motorsteuerungsanwendungen, die eine variable Geschwindigkeit mit konstantem Drehmoment und feldorientierter Steuerung erfordern. Die Implementierung einer anspruchsvollen Motorsteuerung erfordert häufig eine Lösung, die die Leistung eines digitalen Signalprozessors (DSP) mit der Anpassungsfähigkeit der Peripheriegeräte eines Mikrocontrollers kombiniert.

• Leistungsumwandlung

Zu den Anwendungen der Stromumwandlung gehören die Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) in erneuerbaren Energiesystemen und die Verbesserung der Effizienz elektrischer Systeme. Das intelligente Netzteil enthält einen Mikrocontroller (MCU) oder einen digitalen Signalcontroller (DSC) für eine flexible und programmierbare Lösung. Herkömmliche Netzteildesigns regeln die Leistung mithilfe analoger ICs mit fester Funktionalität.

• Sensorverarbeitung

Zu Anwendungen, die Sensorverarbeitung beinhalten, gehören das Sammeln von Daten von Sensoren und die Verarbeitung dieser Daten in Echtzeit, um Entscheidungen zu treffen. Digitale Signalcontroller sind für Anwendungen konzipiert, die anspruchsvolle Sensorschnittstellen erfordern. Diese DSCs verfügen über eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) mit einer digitalen Signalprozessor-Engine (DSP) für deterministische und Echtzeitreaktionen und ein hohes Maß an analoger, Sicherheits- und Schutzintegration.

Regionale Analyse

Nordamerika

Aufgrund des steigenden Bedarfs an fortschrittlichen Automatisierungssystemen in einer Vielzahl von Branchen wird erwartet, dass Nordamerika auch auf dem Markt für digitale Signalsteuerungen zu den führenden Wettbewerbern gehören wird. Da autonome Fahrzeuge und Elektrofahrzeuge komplexe Steuerungssysteme benötigen, trägt die Automobilindustrie in den Vereinigten Staaten stark zum Wachstum von DSCs bei.

Europa

Die hohe Nachfrage nach Hybrid- und Elektrofahrzeugen dürfte den Sektor der digitalen Signalsteuerung ankurbeln. Deutschland ist der größte Absatzmarkt für Plug-in-Elektrofahrzeuge in Europa. Die Industrialisierung der EU erhöht den Bedarf an digitalen Signalsteuerungen für zahlreiche Anwendungen. Der Anstieg ist in erster Linie auf die modernen Elektroniksektoren zurückzuführen, die große Mengen digitaler Signalsteuerungen an eine Vielzahl von Unternehmen liefern können, was die Nachfrage in dieser Region erhöht.

Asien-Pazifik

Der asiatisch-pazifische Raum hat sich zu einem bedeutenden Zentrum für die Herstellung von Halbleitern und Halbleiterbauteilen entwickelt. In der Region sind einige der weltweit führenden Elektronik- und Automobilhersteller ansässig. Folglich leistet dieser Bereich einen erheblichen Beitrag durch den Einsatz digitaler Signalcontroller in der Automobilindustrie, der industriellen Automatisierung, der Pharmaindustrie, der Unterhaltungselektronik, der Robotik und anderen Bereichen. China ist einer der weltweit größten Hersteller digitaler Signalcontroller und dominiert die Region hinsichtlich der Anzahl der in Betrieb befindlichen Produktionseinheiten in zahlreichen Branchen.

Schlüsselspieler

1. NXP
2. Texas Instruments
3. Freescale
4. Mikrochip-Technologie
5. Infineon
6. Renesas
7. STMicroelectronics
8. Analoge Geräte
9. Cirrus-Logik
10. NJR Halbleiter
11. ON Semiconductor
12. ROHM Semiconductor

Jüngste Entwicklungen

September 2018 – Microchip hat eine neue Familie von 16-Bit-Digitalsignalcontrollern (DSC) mit Digitalsignalverarbeitungsfunktion (DSP) und der Design-Einfachheit eines Mikrocontrollers (MCU) für Systemdesigner vorgestellt. Der dsPIC33CK wurde für eine schnellere deterministische Leistung in zeitkritischen Steuerungsanwendungen entwickelt und verfügt über erweiterte kontextselektierte Register zur Reduzierung der Interruptverzögerung sowie über eine neue, schnellere Befehlsausführung zur Beschleunigung der Digitalsignalprozessor-Routinen (DSP).