10 tendencias tecnológicas para 2020

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2019 está siendo un año muy complicado para las diferentes ramas de la industria tecnológica, debido principalmente al conflicto comercial que Estados Unidos tiene con China, y que ahora parece extenderse en ciertos ámbitos a Europa. Numerosos segmentos de las tecnologías de la información y las comunicaciones, desde la fabricación de hardware a la prestación de servicios digitales, se están viendo afectados por las tensiones comerciales y los aranceles que ha impuesto la administración Trump. Esto ha impactado con fuerza en sus respectivos mercados, remodelando la cadena de suministro de tecnología a nivel global. 

Para hacerse una idea de cómo se desarrollarán los acontecimientos durante el año que viene los expertos de la firma TrendForce, especialistas en la industria de semiconductores, han elaborado una lista con las 10 principales tendencias que guiarán la industria de tecnología de la información y las telecomunicaciones durante el año que viene.

La demanda de 5G e IA impulsará el mercado de semiconductores

Durante este año la industria de semiconductores se ha visto seriamente afectada por el conflicto comercial entre Estado Unidos y China, y ha vivido una caída importante. Hasta tal punto que los expertos se ven incapaces de prever cuándo comenzará realmente a recuperarse. Pero desde TrendForce esperan que la creciente demanda de tecnologías específicas para la inteligencia artificial, las comunicaciones 5G y la industria automotriz generen un nuevo impulso para la industria que contribuya a la recuperación del mercado.

Pero las empresas que quieran aprovechar las oportunidades que bridarán estas nuevas tecnologías deberán dedicar mayores esfuerzos al área de diseño de circuitos integrados. Y deberán hacerlo de cara al año que viene, porque los jugadores que se adelanten en el desarrollo de nuevas categorías de semiconductores serán quienes tengan más posibilidades de establecerse en estos nuevos mercados.

Y los expertos destacan que las estrategias de diseño de estos pioneros girarán alrededor de la introducción de núcleos IP de nueva generación y del fortalecimiento de las capacidades relacionadas con la personalización de los chips para aplicaciones específicas y del desarrollo de ASIC. Además, a partir de 2020 se verá un incremento del uso de arquitecturas basadas en la tecnología EUV de 7 y 5 nanómetros.

Concretamente, de cara a 2020 se espera que continúe aumentando el uso de las tecnologías de 7 nanómetros, mientras que se establecerá con más claridad la hoja de ruta que se seguirá para la implantación de los nuevos procesos de 5 nanómetros, y probablemente se acelerarán las iniciativas de investigación y desarrollo de las futuras tecnologías de 3 nm. Cabe destacar que, según los expertos, el año que viene aumentará la participación de los procesos de vanguardia en la producción general de semiconductores.

Por otro lado, se prevé que ganará fuerza el enfoque hacia el desarrollo y el uso de materiales compuestos como SiC, GaN y GaAS, que ofrecen una resistencia de alto voltaje, una conmutación de alta frecuencia y una baja resistencia. Esto los convierte en muy adecuados para circuitos integrados de radiofrecuencia, dispositivos de alimentación discreta y otras tecnologías que están ganando presencia en la industria de 5G y de los vehículos eléctricos.

Por último, desde TrendForce destacan que en el desarrollo de tecnologías avanzadas de empaquetado de circuitos integrados se verá una tendencia hacia la arquitectura SiP (System-in-Package), impulsada por la necesidad de chips más pequeños y con mayor capacidad de cómputo. Esto se debe a que SiP es más efectiva para cumplir con los requisitos de las aplicaciones de inteligencia artificial, 5G y las aplicaciones automotrices, ya que ofrecen una mayor flexibilidad y un menor costo que la tradicional arquitectura Sistem-on-Chip (SoC).

Las tecnologías DRAM y NAND avanzarán hacia nuevos formatos

Numerosos expertos afirman que la arquitectura de la memoria DRAM está acercándose al límite físico de la Ley de Moore, a medida que las tecnologías de fabricación llegan al mínimo de 10 nanómetros. A partir de este punto la reducción del tamaño de la arquitectura no genera un aumento importante del rendimiento y la reducción de costes se vuelve más difícil. 

La industria está tratando de duplicar la densidad de los chips, pasando de los 8 Gb actuales a 16 Gb, empleando las tecnologías de 1Y-nm y 1z-nm. Esto contribuirá a incrementar gradualmente la penetración de los módulos de alta densidad en el mercado global. En el ámbito de la memoria DRAM, los expertos afirman que el cambio se producirá a partir de 2020, cuando se lancen los nuevos módulos DDR5 / LPDDR5. Aunque en esta primera etapa esta tecnología se encontrará en sus etapas iniciales, y su penetración en los mercados más importantes será escasa, sus beneficios con respecto a DDR4 / LPDDR4 comenzarán a notarse rápidamente en los segmentos de TI de más exigencia de recursos, ya que se trata de un importante salto tecnológico.

En cuanto al mercado de memoria NAND Flash, los expertos indican que a lo largo de 2020 los fabricantes tratarán de super la barrera actual de 100 capas (92-96), optimizando sus tecnologías actuales de apilamiento. Al mismo tiempo, señalan que los proveedores tratarán de incrementar la densidad máxima por chip hasta 1 Tb, desde los 512 actuales, reduciendo la arquitectura, además de incrementando las capas de celdas de memoria.

En opinión de los analistas de TrendForce, esta tendencia hacia una mayor capacidad por chip de memoria 3D NAND estará impulsada por las nuevas aplicaciones de la memoria de estado sólido en campos como los dispositivos IoT 5G, la inteligencia artificial y la computación perimetral, que impulsarán la generación y el consumo de información digital a nuevas cotas año tras año. Por ello, todos los dispositivos relacionados con estas aplicaciones emergentes necesitarán disponer de más capacidad que la actual, tanto teléfonos móviles como dispositivos IoT para el hogar y la empresa, ordenadores, servidores y plataformas de almacenamiento de categoría empresarial.

Y, al mismo tiempo, se ha instalado una lógica tendencia hacia dispositivos de almacenamiento más pequeños y livianos, y con más capacidad, lo que está impulsando la evolución de los chips de memoria 3D NAND Flash. Y también la adopción de esta tecnología de almacenamiento en ámbitos en los que anteriormente se usaban discos duros HDD. Ahora, cada vez más categorías de productos integran compatibilidad con las nuevas interfaces de almacenamiento basadas en PCI Express, y el próximo año se espera que muchas de ellas pasen a ser compatibles con el nuevo estándar PCIe 4.0, que ofrece el doble de velocidad y rendimiento que la generación anterior.

Se incrementará la oferta de soluciones y equipamiento 5G

El cambio a las redes y dispositivos 5G no será rápido, pero a lo largo de 2020 se espera que salgan al mercado nuevas soluciones y dispositivos capaces de comunicarse a través de esta tecnología, tanto en el mercado de consumo como en el profesional. Según los expertos de Trendforce los principales fabricantes de chips de comunicaciones, como Qualcomm, HiSilicon (Huawei), Samsung o Mediatek, y los proveedores de equipos de telecomunicaciones, como Huawei, Ericsson y Nokia, van a lanzar al mercado nuevas soluciones para abordar el mercado de infraestructuras 5G.

Los expertos indican que el desarrollo de la arquitectura de red se enfocará hacia las tecnologías 5G independientes (SA), por lo que prevén un crecimiento en la demanda de equipos 5G New Radio (NR), así como soluciones de red centrales. En su informe, TredForce dice que la principal finalidad de las tecnologías SA es garantizar que la red inalámbrica, la red central y la arquitectura blackhauo puedan cumplir con los requisitos de 5G en cuanto a la velocidad de enlace ascendente, la latencia de la red y la cantidad de conexiones. Especialmente para evitar las interrupciones de las aplicaciones y las infraestructuras informáticas en el borde.

Con el despliegue de 5G a la vuelta de la esquina, se espera que los operadores de telecomunicaciones inviertan con fuerza en nuevas infraestructuras de comunicaciones 5G avanzar en el despliegue de las nuevas redes. Los expertos destacan que, durante la primera mitad de 2020, cuando previsiblemente se terminará el desarrollo del estándar R16, las compañías de telecomunicaciones comenzarán a planificar el despliegue de sus infraestructuras 5G, incrementando la compra de equipos. Y, aparte de centrarse en las áreas más pobladas, incrementarán su oferta de servicios 5G comerciales.

Aumentará la penetración de móviles 5G, especialmente de marcas chinas

Está previsto que el despliegue de las redes de quinta generación se produzca más o menos a la par del despegue del mercado de terminales móviles con tecnología 5G. Esta será una de las prestaciones más importantes de la nueva gama de teléfonos que verán a luz, al menos, a partir de la primera mitad de 2020, junto con una pantalla proporcionalmente más grande y curvada, lector de huellas digitales, aumento de la memoria interna y de la DRAM, junto con mejores características en materia de cámaras y sensores.

Pero, sin duda, 5G será lo que cambiará las reglas en el mercado de móviles, ya que las nuevas adquisiciones de terminales se dirigirán mayoritariamente hacia terminales con esta tecnología de comunicaciones, como ha venido sucediendo cuando se han introducido las anteriores generaciones de tecnologías de redes móviles. Y, en este aspecto, los expertos de TrendForce destacan que las marcas chinas lograrán conquistar el mercado inicial, gracias a su capacidad para lanzar propuestas más económicas y con características interesantes en las gamas media y de entrada.

Las estimaciones son que la proporción de modelos 5G en la oferta general del mercado pasará del 1% en 2019 a un 15% en 2020, con una representación de cerca del 50% fabricantes chinos. Finalmente, los analistas advierten de que la penetración de terminales 5G va a ir ligada al avance real del despliegue de 5G en cada país y región, así como a lo atractivas que resulten las ofertas de tarifas basadas en esta tecnología de comunicaciones. Por ello, indican que si hay poca cobertura y/o precios excesivamente elevados, los consumidores podrían retrasar aún más el cambio a la nueva tecnología.

Pantallas más rápidas para la próxima generación de dispositivos

El mercado de pantallas para dispositivos móviles va a sufrir cambios sustanciales a partir del año que viene, ya que más allá de los tamaños, la curvatura o que sean o no plegables, el rendimiento va a jugar un papel más importante para la industria. Porque la introducción de 5G conlleva un aumento en la eficiencia de las transmisiones y una reducción de la latencia, lo que permite acceder a tecnologías y servicios que exigen la máxima velocidad, como la realidad aumentada. Estos casos de uso deben ir acompañados de pantallas capaces de representar las imágenes a alta velocidad. 

Por ello, los expertos afirman que los paneles de 90 hercios e, incluso, de 120 Hz, comenzarán a tener un papel más importante en los dispositivos móviles, y no solo entre los modelos de gama alta. Al mismo tiempo que el incremento de la frecuencia y de otras prestaciones, señalan el avance de tecnologías como la retroiluminación LED mini, que comenzarán a verse cada vez más, como en el caso del nuevo iPad, que contará con una opción OLED y otra Mini LED.

La tecnología de paneles Micro LED se abrirá camino

A pesar de que actualmente la tecnología de pantalla autoemisiva Micro LED tiene importantes limitaciones de tamaño, los expertos creen que cada vez más fabricantes de paneles apostarán por esta tecnología para determinadas aplicaciones. Hasta ahora están introduciendo Micro LED con placa posterior de vidrio, pero para lograr el rendimiento exigido su tamaño no puede superar las 12 pulgadas. Para superar esta barrera se deben empalmar paneles, algo que no proporciona resultados óptimos y resulta costoso.

Pero las posibilidades que ofrece Micro LED en cuanto a combinarse con otras tecnologías de paneles está generando cada vez más interés. Esto se debe a que potencialmente podría permitir la fabricación de pantallas transparentes, flexibles e, incluso, plegables, con prestaciones superiores a las actuales. Y, gracias a que su estructura es más robusta y no requiere muchas capas de protección y polarización, la tecnología Micro LED puede ser una solución adecuada para los paneles de los nuevos dispositivos, desde wearables a smartphones plegables e, incluso, ordenadores portátiles.

Los fabricantes de móviles introducirán los módulos ToF, apoyando las aplicaciones de realidad aumentada

Tras las primeras experiencias de unos pocos pioneros, los principales fabricantes de smartphones están comenzando a integrar los módulos sensores conocidos como de “tiempo de vuelo”, o ToF. Esta tecnología proporciona una medición avanzada y dinámica de distancias a los objetos captados por las cámaras de los móviles, lo que proporciona un sistema de detección en tres dimensiones, que hasta hace poco solo se usaba en entornos tecnológicos más avanzados (y en Microsoft Kinect).

El sentido que tiene esta tecnología es aportar una medición mucho más precisa de la distancia, mejorando el enfoque en fotografía y vídeo, permitiendo el seguimiento de objetos en tres dimensiones y habilitando nuevas posibilidades a las aplicaciones relacionadas con la cámara, como las funciones que permiten “jugar” con la profundidad de campo en las fotografías.

Además, esto tiene una utilidad importantísima de cara al uso de realidad aumentada en los dispositivos móviles, que con estos sensores pueden interpretar mucho mejor el entorno en tres dimensiones, haciendo un trabajo similar al de las soluciones que se usan actualmente en entornos profesionales. Esto, según los analistas de TrendForce, hará que los fabricantes de teléfonos móviles incrementen el uso de esta tecnología en sus terminales. 

De cara a 2020, se espera que en la mayor parte de los casos solo formen parte de los modelos de gama más alta, pero a medida que crezcan las aplicaciones que saquen partido a esta tecnología, los sensores ToF se puedan encontrar en modelos de gama media. Y una pista la da Sony, que fabrica este tipo de sensores, y que ha incrementdo la producción publicando además pronósticos muy positivos para este segmento de semiconductores de la categoría optoelectrónica, donde se ha convertido en el líder de la industria. 

Detección y algoritmos avanzados para incrementar el valor de IoT

Todos los expertos coinciden en que, tras la expectación generada este año, cuando se han comenzado a lanzar soluciones solventes, las tecnologías IoT van a despegar a partir de 2020. Por un lado, el hardware vinculado a numerosas categorías de dispositivos conectados va a experimentar un importante crecimiento. Desde los sensores de imagen a la memoria de estado sólido, pasando por los procesadores y los chips de comunicaciones, numerosos campos de la tecnología están viendo un crecimiento desde este año. Y se espera que esta tendencia continúe a lo largo de 2020, cuando se comenzarán a ver grandes despliegues de Internet of Things en diferentes industrias. 

Por otro lado, los expertos están viendo que el verdadero potencial de este concepto de dispositivos conectados está en la aplicación algoritmos inteligentes y tecnologías de detección a los dispositivos y redes IoT. Esto proporcionará capacidades que van más allá de las que aportan las funciones nativas de estos aparatos, aportando inteligencia a la información “sensorial” y los datos que recogen los dispositivos IoT en sus respectivos entornos, y permitiendo alcanzar ciertas capacidades predictivas.

Ejemplos de ello se verán en sectores como la agricultura, la atención médica, la fabricación o el comercio minorista, que están preparando el despliegue de redes de dispositivos conectados como uno de sus siguientes pasos en el proceso de digitalización. Además, se espera que la demanda de capacidades de procesamiento y analítica de toda esta información aumente, llevando a las organizaciones a invertir en infraestructuras y servicios de computación perimetral e inteligencia artificial, impulsando la renovación de sus infraestructuras TI y el software asociado.

Se acelerará la carrera por comercializar vehículos autónomos

Esta es una de las conclusiones a las que han llegado los expertos de TrendForce, a la luz de los últimos movimientos de la industria automotriz. Porque, a pesar de las barreras legales y tecnológicas que actualmente se oponen a la implantación de los vehículos sin conductor, todo el ecosistema digital que soportará esta tecnología está tomando forma, y los fabricantes están estableciendo alianzas para construir los entornos de nube y comunicaciones de los futuros vehículos autónomos.

Y los analistas afirman que, por este motivo, las empresas de la industria deberían explorar los modelos de negocio que podrán aplicar a este nuevo sector, ya que no tendrá nada que ver con los actuales segmentos de vehículos, al menos en el ámbito del gran consumo. Los tres grandes segmentos que se identifican por ahora son los vehículos comerciales, las rutas de conducción específicas y las aplicaciones específicas de cada región. 

Por ahora, la mayoría de los fabricantes están enfocándose en los vehículos con categoría de nivel  4 de SAE (escala de autonomía de los vehículos), y se prevé que para 2020 se incremente mucho la cantidad y variedad de aplicaciones comerciales autónomas. Y destacan el papel que están jugando plataformas como Nvidia Drive y Baidu Apollo, que están proporcionando gran cantidad de información para el desarrollo de soluciones específicas para diferentes escenarios de conducción autónoma, ayudando a los fabricantes de coches en sus esfuerzos de desarrollo.

Cambian las reglas en la industria fotovoltaica

En estos últimos años el panorama de la generación de energía solar está cambiando, tanto en cuanto a los modelos de negocio como por la propia tecnología fotovoltaica y sus modelos de comercialización. Hasta el año pasado los módulos solares setaban fabricados con celdas estándar de entre 60 y 72 vatios, implementadas en su tamaño original. Pero a lo largo de 2019 el diseño de la tecnología ha cambiado, diversificándose y permitiendo una gran variedad de módulos, que pueden ser semicortados, pavimentados, escalonados, de celdas múltiples, de celdas bifaciales y de otros tipos. Y también es posible combinar diferentes tecnologías, en función de para qué se vayan a utilizar.

Como resultado, se ha logrado aumentar la potencia de los módulos en un grado de entre 1 y 2 pasos de potencia (5-10 vatios). Mientras tanto, la competitividad de los módulos depende del Costo Nivelado de Electricidad (LCOE) y, un índice que debe reducirse en lo posible para lograr una mayor generación de energía y garantizar la fiabilidad de los paneles a largo plazo. Esto significa incrementar la eficiencia de las celdas y la salida de potencia, que serán los principales enfoques de la industria de cara a 2020.

Pero el éxito en esta estrategia no está garantizado, ya que gran parte de la capacidad de mejora de la industria dependerá de los beneficios, pero los fabricantes han perdido el control sobre los precios, ahora en manos de las “caprichosas” reglas de la oferta y la demanda. Aún así, los expertos prevén que los fabricantes se esforzarán para fabricar productos más competitivos a lo largo del año que viene, animados por el crecimiento de la generación de energía solar en determinadas regiones, ante el crecimiento de la demanda de electricidad.