HighTech 
С момента появления первого в мире смартфона прошло почти 10 лет. Все это время именно смартфоны были двигателем инновационных процессов в сфере высоких технологий. Каждое новое поколение “умных телефонов” заставляло изготовителей микросхем шагать в ногу с прогрессом. Рынок требовал логические схемы с более высокой плотностью упаковки, более высокой скоростью обработки данных и более низкой стоимостью.
Сегодня правила игры немного изменились. Эра смартфонов еще не закончилась, но темпы роста в данной сфере начали замедляться. Появился новый ключевой игрок – Интернет вещей, который установит для производителей "железа" более высокую планку технических требований. В следующее десятилетие Интернет вещей объединит десятки миллиардов сенсорных устройств. Действовать такая сеть будет во всех уголках мира и распространяться на все сферы жизни и деятельности человека.
Чтобы осознать, насколько масштабными будут грядущие технологические перемены, важно вспомнить о том, как все начиналось.
Появление печатной платы
Несколько десятков лет назад компьютеры занимали целые помещения. Каждый компонент системы выпускался отдельно, а затем их подключали к одной печатной плате. Добавлять или убирать комплектующие из системы было очень просто. Такая конфигурация оборудования называлась "System on a Board" (система на одной плате). Но затем произошел настоящий прорыв в эволюции транзисторов. Они сильно уменьшились в размерах, а из-за этого уменьшились и размеры компьютеров. На печатных платах появилось много свободного места.
Основной кристалл
Вскоре инженеры начали экспериментировать с многофункциональностью интегральных микросхем. Появилась возможность создания целой системы всего на одном кристалле.
Конфигурация получила название System on a Chip (SoC). Она применяется и сегодня, например, в смартфонах. Тесная интеграция компонентов системы имеет свои преимущества. Из-за близкого расположения сигналы между компонентами могут передаваться гораздо быстрее. А это увеличивает скорость обработки данных.
Однокристальная система позволила многим компаниям производить новые поколения более тонких и легких устройств. Но проблема многопроцессорных систем-на-кристалле заключается в том, что все компоненты (процессор, радио, память и т.д.), устанавливаются на одну микросхему. Не каждый компонент многопроцессорной системы в таком случае является "лучшим в своем классе". Вот поэтому одна платформа может быть лучшей с точки зрения установленного на ней процессора и, в то же время, весьма посредственной по части встроенной flash-памяти. Апгрейд отдельных компонентов микросхемы технических невозможен или невыгоден.
Для смартфонов и других устройств преимущества интегральной схемы SoC обычно перевешивают ее недостатки. Но с началом новой эры производителей микросхем ждут новые проблемы.
Новые правила эры Интернета вещей
Какое будущее уготовано производителям "железа" с развитием Интернета вещей? Миллиарды сенсорных устройств будут постоянно находиться в сети. Проблема состоит в том, что условия эксплуатации и режим работы устройств будут сильно различаться. Какие-то из них будут использоваться на промышленных предприятиях; другие - на городских улицах; третьи будут собирать данные, находясь под водой. Базовая функциональность таких "смарт-узлов" будет очень похожей (обнаружить данные, собрать данные, сохранить данные, обменяться данными). Однако требования к эксплуатации будут разными.
Узел датчиков в автомобильном двигателе, к примеру, потребует устойчивости к воздействию высоких температур. Если это будут узлы датчиков, устанавливаемые на сельскохозяйственных угодьях, они должны будут иметь мощные радиокомпоненты, так как данные потребуется передавать на очень большие расстояния. Подавляющее большинство датчиков должны будут функционировать в условиях очень низкого энергопотребления.
Точные технические требования для устройств, подключаемых к Интернету вещей, еще не определены. Но начинать производство комплектующих для этой сетевой технологии уже надо!
Очевиден тот факт, что многие предприятия должны будут готовы к производству новых микросхем. Так как электронных устройств разных типов станет в разы больше, для них потребуются разнообразные модификации чипов.
Некоторые уже делают ставку на многокристальные интегральные схемы 2.5D, или System in a Package (SiP) (системой-в-упаковке). В многокристальных системах все компоненты будут "упакованы" близко друг к другу, но такой всецелой интеграции, как в однокристальной системе SoC, уже не будет. Технология SiP по таким параметрам, как стоимость, производительность, энергопотребление и т.д. уже начинает потихоньку оттеснять SoC.
В некотором смысле нас ожидает эпоха стандартизации электронных
устройств. Но в отношении программного обеспечения все обстоит совершенно по-другому. Точно так же, как и владельцы смартфонов, которые выбирают приложения по своему усмотрению, производители оборудования для Интернета вещей будут выбирать подходящие для своих целей и задач аппаратные конфигурации.
Насколько серьезным будет предстоящий технологический скачок, прогнозировать рано. Эра однотипных полупроводниковых схем для PC и смартфонов послужила толчком к созданию огромного числа промышленных предприятий. Общая сумма инвестиций в электронную промышленность за последние годы превысила $300 миллиардов. Интернет вещей потребует наладить производство самых разных электронных комплектующих. Силиконовая Долина должна быть готова принять вызов и начать проектирование более совершенных микросхем с учетом появления более совершенных технологий.
Открыть счет для торговли акциями высокотехнологичных компаний