Mercato del controller del segnale digitale

Panoramica del mercato

Si stima che il mercato globale dei controller di segnale digitale avrà un CAGR di circa il 4,4% nel periodo di previsione.

I controller di segnale digitale (DSC) combinano microcontrollori e processori di segnale digitale (DSP). I DSC, come i microcontrollori, offrono periferiche orientate al controllo come PWM e timer watchdog e sono in genere programmati utilizzando il linguaggio di programmazione C. Tuttavia, possono anche essere programmati utilizzando il linguaggio assembly nativo del dispositivo.

I controller di segnale digitale (DSC) integrano un set completo di funzionalità di microcontrollore con potenti capacità di elaborazione del segnale digitale (DSP) su un singolo chip. Si tratta di un microcomputer a singolo chip la cui unità di elaborazione centrale utilizza l'elaborazione del segnale digitale. La capacità di elaborazione DSP è combinata con memoria e periferiche in un singolo dispositivo. DSC può implementare solo algoritmi di controllo semplici. Le applicazioni del controller di segnale digitale includono il controllo del motore, il risparmio energetico e l'elaborazione dei sensori.

Dinamiche di mercato

Fattori trainanti del mercato

• La tendenza crescente dell'IoT e dei dispositivi intelligenti

Poiché il numero di dispositivi intelligenti connessi continua ad aumentare, c'è stata una richiesta significativa di soluzioni Digital Signal Controller (DSC) in grado di gestire e integrare con successo questi dispositivi connessi. Di conseguenza, sono state create soluzioni rivoluzionarie Digital Signal Controller (DSC) che ora possono fornire informazioni e controllo in tempo reale sui dispositivi connessi.

L'IoT è richiesto a causa di diversi fattori, tra cui progressi tecnologici, riduzione dei costi, aumento della connettività, potenziali vantaggi, trasformazione del settore e richiesta di informazioni basate sui dati. L'espansione dell'IoT richiede un controller di segnale che trasmetta e controlli i dati in modo efficiente. Questi sono i principali driver di crescita per il mercato dei controller di segnale digitale.

Limitazioni di mercato

• Cambiamento tecnologico

A causa del rapido sviluppo tecnologico, i prodotti DSC esistenti potrebbero diventare inutili. Se tecnologie più recenti, come microcontrollori più potenti o tecniche alternative di elaborazione del segnale, diventassero diffuse, la domanda di DSC convenzionali potrebbe diminuire.

Le tecnologie emergenti, come i field-programmable gate array (FPGA), le unità di elaborazione grafica (GPU) e i circuiti integrati specifici per applicazione (ASIC), potrebbero offrire alternative per determinati compiti di elaborazione del segnale. In alcune applicazioni, queste tecnologie potrebbero acquisire popolarità e ridurre la domanda di DSC. Questo fattore potrebbe ostacolare la crescita del mercato dei controller di segnale digitale.

Opportunità di mercato

• Domanda crescente da parte dei settori degli utenti finali

È essenziale comprendere l'importanza del Digital Signal Controller (DSC) nel progresso della tecnologia moderna. Questi controller sono appositamente progettati per applicazioni di controllo e elaborazione del segnale in tempo reale, il che li rende una scelta efficiente e potente per vari settori.

La crescente domanda di controllo di precisione in applicazioni di robotica, automazione, elettronica di consumo e automotive ha aumentato la domanda di DSC. La ricerca indica che il mercato dei controller di segnale digitale continuerà a espandersi negli anni a venire, poiché un numero crescente di settori richiede sofisticate capacità di elaborazione del segnale. Le aziende che utilizzano DSC possono prevedere funzionalità di prodotto migliorate, costi ridotti e prestazioni migliorate.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmento per tipo

• Controllori in tempo reale

I sistemi di controllo in tempo reale sono sistemi di controllo a circuito chiuso con una breve finestra per la raccolta dati, l'elaborazione e l'aggiornamento del sistema. Questo sistema utilizza il controllo in tempo reale nel contesto di un sistema di controllo embedded a circuito chiuso. È utile confrontare il controllo in tempo reale con l'elaborazione di controllo standard, dove il controllo standard si riferisce a un sistema a circuito aperto in cui il processo di controllo opera a una velocità predeterminata senza una scadenza.

Per migliorare l'efficacia di un sistema di controllo standard, è sufficiente aumentare la velocità del processore. I controller in tempo reale sono progettati per l'elaborazione dei dati in tempo reale e sono frequentemente utilizzati in applicazioni quali controllo del movimento, elaborazione del segnale digitale ed elaborazione audio.

• Controller costruiti appositamente

I controller appositamente realizzati sono dispositivi di input per attività o applicazioni specifiche. In genere, questi strumenti sono progettati per fornire funzionalità e precisione migliorate per attività specifiche, rendendo l'esperienza più intuitiva e immersiva. Sono spesso impiegati nei giochi, nella realtà virtuale (VR), nella robotica e in altre discipline specializzate. I controller appositamente realizzati sono progettati per applicazioni quali sistemi di automazione industriale, di conversione di potenza e automotive.

Segmento per applicazione

• Controllo motore

Le applicazioni di controllo motore regolano la velocità e la direzione dei motori elettrici in settori quali automazione industriale, veicoli elettrici ed elettrodomestici. Per una maggiore efficienza, i controller di segnale digitale sono adatti per le applicazioni di controllo motore che richiedono velocità variabile con coppia costante e controllo orientato al campo. L'implementazione di un sofisticato controllo motore richiede spesso una soluzione che combini le prestazioni di un motore Digital Signal Processor (DSP) con l'adattabilità delle periferiche di un microcontrollore.

• Conversione di potenza

Le applicazioni di conversione di potenza includono la trasformazione di elettricità a corrente continua (DC) in corrente alternata (AC) in sistemi di energia rinnovabile e il miglioramento dell'efficienza dei sistemi elettrici. L'alimentatore intelligente incorpora un microcontrollore (MCU) o un controller di segnale digitale (DSC) per una soluzione flessibile e programmabile. I progetti di alimentatori tradizionali regolano la potenza utilizzando IC analogici con funzionalità fissa.

• Elaborazione del sensore

Le applicazioni che coinvolgono l'elaborazione dei sensori includono la raccolta di dati dai sensori e l'elaborazione di tali dati in tempo reale per effettuare delle scelte. I Digital Signal Controller sono progettati per applicazioni che coinvolgono un'interfaccia di sensori sofisticata. Questi DSC sono dotati di un'unità di elaborazione centrale (CPU) con un motore Digital Signal Processor (DSP) per una risposta deterministica e in tempo reale e un elevato livello di integrazione analogica, di sicurezza e di protezione.

Analisi regionale

America del Nord

A causa della crescente necessità di sistemi di automazione avanzati in una varietà di settori, si prevede che anche il Nord America sarà tra i principali concorrenti nel mercato dei controller di segnale digitale. Poiché i veicoli autonomi e i veicoli elettrici necessitano di sistemi di controllo complessi, l'industria automobilistica negli Stati Uniti contribuisce notevolmente alla crescita dei DSC.

Europa

L'elevata domanda di veicoli ibridi ed elettrici dovrebbe dare impulso al settore dei controller di segnale digitale. La Germania è il più grande mercato europeo di vendita di veicoli elettrici plug-in. L'industrializzazione dell'UE sta aumentando la richiesta di controller di segnale digitale per numerose applicazioni. L'aumento è dovuto principalmente ai loro moderni settori dell'elettronica, che possono fornire enormi volumi di controller di segnale digitale a un'ampia gamma di aziende, aumentando la domanda in questa regione.

Asia-Pacifico

La regione Asia-Pacifico è diventata un importante centro per la produzione di semiconduttori e dispositivi basati su semiconduttori. La regione ospita alcuni dei principali produttori di elettronica e automobili al mondo. Di conseguenza, il settore contribuisce notevolmente utilizzando controller di segnali digitali nell'automazione automobilistica, industriale, farmaceutica, elettronica di consumo, robotica e altri. La Cina è uno dei maggiori produttori di controller di segnali digitali al mondo, dominando la regione per quanto riguarda il numero di unità di produzione operative in numerosi settori.

Giocatori chiave

1. NXP
2. Strumenti del Texas
3. Scala libera
4. Tecnologia dei microchip
5. Infineon
6. Renesa
7. STMicroelettronica
8. Dispositivi analogici
9. Logica Cirrus
10. Semiconduttore NJR
11. Su semiconduttore
12. Semiconduttore ROHM

Sviluppi recenti

Settembre 2018 - Microchip ha introdotto una nuova famiglia di Digital Signal Controller (DSC) a 16 bit con capacità di Digital Signal Processing (DSP) e la semplicità di progettazione di un microcontrollore (MCU) per i progettisti di sistemi. Progettato per fornire prestazioni deterministiche più rapide in applicazioni di controllo time-critical, il dsPIC33CK ha ampliato i registri selezionati dal contesto per ridurre il ritardo di interrupt e una nuova esecuzione più rapida delle istruzioni per accelerare le routine del Digital Signal Processor (DSP).