주요 산업 동향이 임베디드 디자인을 형성하고 있습니다

임베디드 기술은 진화하고 있습니다. 더 빠른 성능, 더 소형화되고 더 적은 비용이 듭니다. 그래픽 처리 장치(GPU)가 장착된 슈퍼컴퓨터는 한 손에 들고 미화 100달러 미만으로 구입할 수 있습니다. 인공 지능(AI) 개발 및 기계 학습에 사용할 수 있습니다. 자율주행 자동차가 차량을 제어하는 ​​데 필요한 AI 모듈이 이제 자동차에 장착될 수 있습니다. 상위 5가지 트렌드를 살펴보겠습니다.

무선 연결의 폭발적인 성장

Grand View Research에 따르면, 사물 인터넷은 2025년까지 미화 1조 달러의 시장이 될 것으로 예상됩니다. 이는 제조, 소매, 에너지, 스마트 도시, 건강을 포함한 우리 삶의 많은 영역을 개선할 엄청난 수의 연결을 나타냅니다. 케어, 운송 등. 제조 부문의 인더스트리 4.0 이니셔티브가 혜택을 가장 먼저 누릴 수 있습니다. 예방 유지보수, 실시간 데이터 모니터링, IoT 연결이 가능하다는 보고를 통해 스마트 공장은 더 적은 자원으로 더 많은 것을 생산할 것입니다.

5G 시대는 전송 속도를 20Gbps로 끌어올릴 것입니다. 6G는 더 빨라질 것이라고 약속합니다. NimbeLink, Sequans, MultiTech ,과 같은 공급업체의 칩 및 장치와 함께 저전력 광역 네트워크(LPWAN)를 사용할 수 있습니다. Elektronik, Digi 및 Telit , 무선 연결의 폭발적인 성장은 계속해서 가속화될 것입니다. IoT는 어디에나 있을 것입니다.

속도가 전부입니다

멀티코어 프로세서는 그래픽 처리와 같은 고유한 계산 작업을 수행하는 데 개별 코어를 사용할 수 있기 때문에 더 나은 성능을 보입니다. 거의 모든 사람이 8 또는 16코어 프로세서에 익숙합니다. 그러나 최근에 Intel과 AMD는 128코어 프로세서를 추진하고 있습니다. IP 회사인 Arm은 5nm 노드 기반 192코어 프로세서 개발을 로드맵에 포함시켰으며, 이는 다른 모든 제품을 능가하기로 결정했습니다. GPU의 선두주자인 Nvidia가 현재 400억 달러에 Arm 인수를 추진하고 있는 것도 당연합니다.

모두가 5G 인터넷을 기대하며 초고속을 쫓고 있습니다(현재 4G LTE의 경우 0.5Gbps에 비해 10Gbps 다운링크 속도가 가능한 것으로 입증됨). 프로세서, 인터넷 및 시스템은 더 빨라질 뿐만 아니라 초고속이 될 것입니다.

이와는 별도로 양자 컴퓨팅의 임무는 과학 연구 및 기계 학습을 위한 매우 빠른 컴퓨팅 기능을 제공하는 것입니다. 양자 컴퓨팅을 사용하면 기존 컴퓨터에서 유사한 문제를 처리하는 데 필요한 날이 아닌 몇 초 만에 문제를 해결할 수 있습니다. 비트를 사용하여 0 또는 1의 상태를 나타내는 대신 양자 컴퓨팅의 접근 방식은 양자 비트 또는 큐비트를 사용하여 0과 1을 동시에 나타내는 것입니다.

양자 컴퓨팅은 빠르지만 큐비트를 측정하는 것은 어려운 일입니다. 그러나 최근 핀란드 Aalto University의 팀은 매우 적은 양의 에너지만 사용하여 큐비트를 측정할 수 있었고 잠재적으로 기술 발전을 추진할 수 있었습니다.

큐비트가 취하게 될 경로를 제어하는 ​​것은 또 다른 과제입니다. 그러나 미국 MIT(Massachusetts Institute of Technology)와 뉴욕 시립대학교(City University of New York)의 연구원들은 질화알루미늄 기반 광자 IC 플랫폼에서 양자 이미 터의 생성 및 직접 통합을 보고했습니다.

의심의 여지 없이, 양자 컴퓨팅은 컴퓨팅 속도를 높이는 역할을 할 것이지만, 양자 컴퓨팅이 널리 보급되려면 아직 몇 년이 더 걸립니다.

사이버 공격이 점점 더 빈번해지고 위험해지고 있습니다.

사이버 공격이 증가하고 있으며 이러한 공격은 항상 파괴적이지만 점점 더 위험해지고 있습니다. 예를 들어 봄에 팬데믹이 확산되면서 세계보건기구(WHO)는 조직에 대한 사이버 공격이 1년 전에 비해 5배 증가했다고 경고했습니다. 우크라이나 전력망에 대한 악명 높은 공격으로 200,000명의 고객이 전력 공급을 받지 못하게 되었고 이는 일상 생활에 큰 지장을 주었습니다. 이는 단순한 사건이 아닙니다.

악성코드에는 다양한 유형이 있습니다. 랜섬웨어 공격에서 해커는 시스템을 지휘하고 정당한 소유자에게 제어권을 반환하기 위해 피해자에게 몸값을 요구합니다. 랜섬웨어 해커는 점점 교묘해지고 탐욕스러워지고 있습니다. 그들은 기업, 정부 시설, 심지어 병원까지 공격했습니다.

9월에는 독일에서 한 환자의 사망이 사이버 공격과 직접적인 관련이 있었습니다. 그녀는 긴급한 치료가 필요했지만 돌진하여 치료를 받은 뒤셀도르프 병원에 대한 랜섬웨어 공격으로 병원에서 그녀의 생명을 구하는 데 필요한 서비스를 제공하지 못했습니다. 환자는 20마일 떨어진 병원으로 이송되었지만 이미 때는 늦었습니다. 이것은 이런 종류의 비극에 대한 첫 보고였지만 마지막이 아닐 수도 있습니다.

더 많은 연결과 더 높은 5G 속도가 설정되면 이러한 공격이 더 자주 발생할 것입니다. 이에 대응하기 위해 조직은 사이버 보안 노력을 강화하고 있습니다. 사이버 보안 수익은 2025년까지 2,540억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 임베디드 보안 소프트웨어와 하드웨어는 기하급수적으로 성장하고 있습니다. 새로운 하드웨어 설계에는 점점 더 Infineon, Microchip, STMicroelectronics, Micron, Winbond 등의 보안 실리콘이 내장되어 있습니다.

사이버 공격과 반격의 경쟁이 가열될 것입니다.

현실이 되고 있는 가상 현실

게임을 위한 3D 가상 현실의 초기 개발 이후 VR 및 그 파생물은 진지하고 수익성 있는 비즈니스로 발전했습니다. 초기 VR 개념은 증강 현실(AR), 혼합 또는 병합 현실(MR), 확장 현실(XR)을 포함하도록 발전하여 기술을 다양한 산업 및 상업용 응용 프로그램으로 확장했습니다.

AR은 훈련에 이상적입니다. 사용자는 화면에 정보가 겹쳐진 투명 고글을 착용합니다. 정보는 예를 들어 장비 수리 절차를 수행하기 위한 지침이 될 수 있습니다. MR은 사용자가 실제와 생성된 이미지를 혼합하여 실제 상황과 기타 가능한 시나리오를 모두 볼 수 있도록 하여 이 작업을 한 단계 더 수행합니다. 마지막으로 XR은 실제 물리적인 것처럼 보이는 홀로그램과 같은 이미지를 투사하는 궁극적인 응용 프로그램입니다. 예를 들어, XR은 원격 회의에 새로운 차원을 제공할 것입니다. 기존의 화상 회의와 달리 XR을 사용하면 대면 회의를 하는 것처럼 사용자 앞에 인물의 이미지가 나타납니다.

생산성을 높일 수 있는 VR 애플리케이션은 의료, 제조, 교육 및 엔터테인먼트를 포함한 광범위한 범위에 걸쳐 있습니다. 예를 들어, 교육 중인 의사는 많은 실습 경험이 필요하며 찾기 어렵지 않더라도 설정하는 데 비용이 많이 들 수 있습니다. VR을 사용하면 의료 인턴이 실제 환자에게 심각한 오류를 범할 위험 없이 연습할 수 있도록 시뮬레이션을 설정할 수 있습니다.

Microsoft HoloLens 혼합 현실 스마트 안경 (이미지:마이크로소프트)

VR에 투자하는 Tier 1 조직에는 Microsoft, Google, Intel 등이 있습니다. 시장 관찰자들은 앞으로 몇 달 안에 새로운 VR 혁신과 기회가 나타날 것으로 기대합니다. 예를 들어 대유행이 계속되면서 홀로그램과 같은 가상 회의가 동료와 (실제) 대면하는 회의 다음으로 가장 좋은 방법이 될 수 있습니다.

인공 지능은 모든 임베디드 디자인에 포함될 것입니다.

인공 지능과 실제 응용 프로그램인 머신 러닝은 시간이 지남에 따라 개념을 포함하는 임베디드 디자인이 많아지면서 추진력을 얻고 있습니다. 오늘날 AI는 소매, 의료, 자율 주행, 전자 상거래, 제조, 공급망, 산업 제어, 엔터테인먼트, 은행 등 생각할 수 있는 거의 모든 부문에서 사용됩니다.

예를 들어, AI 기반 시스템에는 작업자가 작업 중 적절한 보호 장비를 착용하고 있는지 확인하기 위해 비디오 카메라가 장착될 수 있습니다. 오늘날 IoT와 AI가 탑재된 스마트 팩토리는 실시간으로 운영을 모니터링하고 AI가 운영 오류를 피하는 결정을 내리게 하여 생산성을 높일 수 있습니다. 장기적으로 AI는 훨씬 더 많은 일을 할 수 있습니다. 미래 공장에 대한 한 가지 비전에서 이 시설은 AI와 로봇 공학을 사용하여 다른 제품을 생산하기 위해 즉석에서 자체적으로 개조할 것입니다. 예를 들어, 언젠가 의료 기기를 만들기 위해 설정된 조립 라인은 다음 날 웨어러블 스마트워치를 만들 수 있습니다.

AI는 또한 은행 업무 및 기타 거래를 보다 안전하게 만들 수 있습니다. 대만에 기반을 둔 오픈 소스 기반 블록체인 조직인 Flowchain은 IoT, AI 및 블록체인 기술을 결합하여 보다 안전한 데이터 마이닝 접근 방식을 만드는 방법을 제안했습니다. 블록체인은 보안을 보장하는 비교적 새로운 전자 원장 솔루션입니다. 거래가 보류 중인 경우 모든 이해 관계자는 통지를 받고 거래가 이루어지기 전에 동의해야 합니다.

AI 파트너십에는 산업 부문이 멀티 클라우드에 연결할 수 있도록 지원하는 소프트웨어 회사인 Nvidia와 VMware 간의 협력이 포함됩니다. 파트너는 AI를 위한 종단 간 엔터프라이즈 플랫폼을 제공할 계획입니다. Intel은 사실상을 따라잡기 위해 Heidelberg University Computing Center와 협력했습니다. 선두주자 Nvidia.

동시에 더 많은 AI 하드웨어를 보다 저렴한 가격에 사용할 수 있게 되었습니다. Nvidia는 최근 대중에게 제공하기 위해 US$59 가격의 재패키지된 GPU 모듈을 발표했습니다. 컴팩트한 모듈은 USB, HDMI, 기가비트 이더넷을 포함한 많은 I/O 포트를 제공하며 모듈을 기반으로 하는 오픈 소스 프로젝트를 지원합니다.

Nvidia의 Jetson Nano 2GB (이미지:Nvidia)

AI 스타트업 Hailo는 최근 Google 및 Intel과 경쟁하기 위해 자체 Hailo-8 칩을 기반으로 하는 AI 가속 모듈을 출시했습니다.

AI가 적용될 수 있는 용도는 상상에 의해서만 제한됩니다. 그리고 AI 하드웨어 가격이 하락함에 따라 임베디드 디자인에 AI 기능이 추가될 것으로 예상됩니다.

L 미리보기

전염병은 우리로 하여금 모든 것을 다르게 보도록 강요했습니다. 일부 산업은 완전히 바뀌었고 영원히 바뀔 수도 있습니다. 여행 및 엔터테인먼트 산업의 비즈니스는 스스로를 재창조하기 위해 고군분투했으며 일부는 영구적으로 문을 닫을 수 밖에 없었습니다. 그러나 의사와 환자를 온라인으로 연결하는 새로운 의료 기기에 의해 부분적으로 활성화된 원격 의료 붐이 있었습니다. 이제 더 많은 생체 신호를 집에서 측정할 수 있고 데이터를 원격으로 의사에게 제공할 수 있습니다.

전염병으로 인해 확장 경로가 변경되었을지라도 임베디드 기술은 계속 성장할 것입니다. 앞으로 모든 임베디드 디자인에서 무선 연결, 더 빠른 임베디드 처리 및 컴퓨팅, 더 많은 사이버 공격 및 반격 솔루션, 더 정교한 가상 현실 및 인공 지능에서 폭발적인 성장을 기대하십시오.

>> 이 기사는 원래 다음 날짜에 게시되었습니다. 자매 사이트인 EE Times Europe.