Mercado de controladores de señales digitales

Descripción general del mercado

Se estima que el tamaño del mercado global de controladores de señales digitales será de una CAGR de aproximadamente el 4,4 % durante el período de pronóstico.

Los controladores de señales digitales (DSC) combinan microcontroladores y procesadores de señales digitales (DSP). Los DSC, al igual que los microcontroladores, ofrecen periféricos orientados al control, como PWM y temporizadores de vigilancia, y suelen programarse con el lenguaje de programación C. Sin embargo, también se pueden programar con el lenguaje ensamblador nativo del dispositivo.

Los controladores de señales digitales (DSC) integran un conjunto completo de funciones de microcontrolador con potentes capacidades de procesamiento de señales digitales (DSP) en un solo chip. Se trata de una microcomputadora de un solo chip cuya unidad central de procesamiento utiliza el procesamiento de señales digitales. La capacidad de procesamiento DSP se combina con la memoria y los periféricos en un solo dispositivo. Los DSC solo pueden implementar algoritmos de control sencillos. Las aplicaciones del controlador de señales digitales incluyen el control de motores, la conservación de energía y el procesamiento de sensores.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado

• La creciente tendencia de la IoT y los dispositivos inteligentes

A medida que aumenta la cantidad de dispositivos inteligentes conectados, ha surgido una demanda significativa de soluciones de controlador de señal digital (DSC) que puedan administrar e integrar con éxito estos dispositivos conectados. Como resultado, se han creado soluciones de controlador de señal digital (DSC) revolucionarias que ahora pueden proporcionar información y control en tiempo real sobre los dispositivos conectados.

La demanda de IoT se debe a varios factores, entre ellos, los avances tecnológicos, la reducción de costos, el aumento de la conectividad, los posibles beneficios, la transformación de la industria y la demanda de información basada en datos. La expansión de IoT requiere un controlador de señales que transmita y controle los datos de manera eficiente. Estos son los principales impulsores del crecimiento del mercado de controladores de señales digitales.

Restricciones del mercado

• Cambio tecnológico

Debido al rápido desarrollo tecnológico, los productos DSC existentes pueden volverse inútiles. Si se generalizan tecnologías más nuevas, como microcontroladores más potentes o técnicas de procesamiento de señales alternativas, la demanda de DSC convencionales puede disminuir.

Las tecnologías emergentes, como las matrices de puertas programables en campo (FPGA), las unidades de procesamiento gráfico (GPU) y los circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC), pueden ofrecer alternativas para ciertas tareas de procesamiento de señales. En ciertas aplicaciones, estas tecnologías pueden adquirir popularidad y reducir la demanda de DSC. Este factor puede obstaculizar el crecimiento del mercado de controladores de señales digitales.

Oportunidades de mercado

• Demanda creciente de las industrias de usuarios finales

Es fundamental comprender la importancia de los controladores de señales digitales (DSC) para el avance de la tecnología moderna. Estos controladores están diseñados específicamente para aplicaciones de control y procesamiento de señales en tiempo real, lo que los convierte en una opción eficiente y potente para diversas industrias.

La creciente demanda de control de precisión en robótica, automatización, electrónica de consumo y aplicaciones automotrices ha aumentado la demanda de DSC. Las investigaciones indican que el mercado de controladores de señales digitales seguirá expandiéndose en los próximos años, ya que un número cada vez mayor de industrias requieren capacidades sofisticadas de procesamiento de señales. Las empresas que utilizan DSC pueden anticipar una funcionalidad mejorada del producto, costos reducidos y un rendimiento mejorado.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Segmentar por tipo

• Controladores en tiempo real

Los sistemas de control en tiempo real son sistemas de control de bucle cerrado con una ventana corta para la recopilación de datos, el procesamiento y la actualización del sistema. Este sistema utiliza el control en tiempo real en el contexto de un sistema de control integrado de bucle cerrado. Es útil comparar el control en tiempo real con el procesamiento de control estándar, donde el control estándar se refiere a un sistema de bucle abierto en el que el proceso de control opera a una velocidad predeterminada sin una fecha límite.

Para mejorar la eficacia de un sistema de control estándar, basta con aumentar la velocidad del procesador. Los controladores en tiempo real están diseñados para el procesamiento de datos en tiempo real y se utilizan con frecuencia en aplicaciones como control de movimiento, procesamiento de señales digitales y procesamiento de audio.

• Controladores diseñados específicamente para este propósito

Los controladores diseñados específicamente son dispositivos de entrada para actividades o aplicaciones específicas. Por lo general, estos instrumentos están diseñados para brindar una funcionalidad y precisión mejoradas para actividades específicas, lo que hace que la experiencia sea más intuitiva e inmersiva. Se emplean con frecuencia en juegos, realidad virtual (RV), robótica y otras disciplinas especializadas. Los controladores diseñados específicamente están diseñados para aplicaciones como la automoción, la conversión de energía y los sistemas de automatización industrial.

Segmentar por aplicación

• Control de motor

Las aplicaciones de control de motores regulan la velocidad y la dirección de los motores eléctricos en áreas como la automatización industrial, los vehículos eléctricos y los electrodomésticos. Para una mayor eficiencia, los controladores de señales digitales son apropiados para aplicaciones de control de motores que requieren velocidad variable con par constante y control orientado al campo. La implementación de un control de motores sofisticado con frecuencia requiere una solución que combine el rendimiento de un motor de procesador de señales digitales (DSP) con la adaptabilidad de los periféricos de un microcontrolador.

• Conversión de potencia

Las aplicaciones de conversión de energía incluyen la transformación de la electricidad de corriente continua (CC) en energía de corriente alterna (CA) en sistemas de energía renovable y la mejora de la eficiencia de los sistemas eléctricos. La fuente de alimentación inteligente incorpora un microcontrolador (MCU) o un controlador de señal digital (DSC) para una solución flexible y programable. Los diseños tradicionales de fuentes de alimentación regulan la energía mediante circuitos integrados analógicos con funcionalidad fija.

• Procesamiento de sensores

Las aplicaciones que implican el procesamiento de sensores incluyen la recopilación de datos de sensores y el procesamiento de esos datos en tiempo real para tomar decisiones. Los controladores de señal digital están diseñados para aplicaciones que implican una interfaz sofisticada con sensores. Estos DSC cuentan con una unidad central de procesamiento (CPU) con un motor de procesador de señal digital (DSP) para una respuesta determinista y en tiempo real y un alto nivel de integración analógica, de seguridad y protección.

Análisis regional

América del norte

Debido a la creciente necesidad de sistemas de automatización avanzados en una variedad de industrias, se prevé que América del Norte también estará entre los principales competidores en el mercado de controladores de señales digitales. Debido a que los vehículos autónomos y los vehículos eléctricos necesitan sistemas de control complejos, la industria automotriz en los Estados Unidos es un gran contribuyente al crecimiento de los DSC.

Europa

La alta demanda de vehículos híbridos y eléctricos debería impulsar el sector de los controladores de señales digitales. Alemania es el mayor mercado europeo de ventas de vehículos eléctricos enchufables. La industrialización de la UE está aumentando la demanda de controladores de señales digitales para numerosas aplicaciones. El aumento se debe principalmente a sus modernos sectores de electrónica, que pueden suministrar volúmenes masivos de controladores de señales digitales a una amplia gama de empresas, lo que aumenta la demanda en esta región.

Asia-Pacífico

La región de Asia y el Pacífico se ha convertido en un importante centro de fabricación de semiconductores y dispositivos basados en semiconductores. La región alberga a algunos de los principales fabricantes de productos electrónicos y automóviles del mundo. En consecuencia, el campo contribuye considerablemente mediante el uso de controladores de señales digitales en los sectores de la automoción, la automatización industrial, la industria farmacéutica, la electrónica de consumo, la robótica y otros. China es uno de los mayores fabricantes de controladores de señales digitales del mundo y domina la región en cuanto a número de unidades de fabricación operativas en numerosas industrias.

Actores clave

1. NXP
2. Instrumentos de Texas
3. Escala libre
4. Tecnología de microchip
5. Infineon
6. Renesas
7. STMicroelectrónica
8. Dispositivos analógicos
9. Lógica de Cirrus
10. Semiconductores NJR
11. En semiconductores
12. Semiconductores ROHM

Acontecimientos recientes

Septiembre de 2018: Microchip presentó una nueva familia de controladores de señal digital (DSC) de 16 bits con capacidad de procesamiento de señal digital (DSP) y la simplicidad de diseño de un microcontrolador (MCU) para diseñadores de sistemas. Diseñado para proporcionar un rendimiento determinista más rápido en aplicaciones de control de tiempo crítico, el dsPIC33CK ha ampliado los registros seleccionados por contexto para reducir el retraso de interrupción y una nueva ejecución de instrucciones más rápida para acelerar las rutinas del procesador de señal digital (DSP).