MARZO, Análisis Competitivo Global FPGAs

Transcripción

1 REPORTE DE VIGILANCIA TECNOLÓGICA Y COMPETITIVA FPGA S AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL MARZO, 2011 Contenido 1. Análisis Competitivo Global FPGAs 2. Monitoreo de Patentamiento Mundial de FPGAs 3. Estado del Arte «FPGAs Automatización Industrial» 4. Patentes FPGAs aplicadas a «Automatización Industrial» 5. Análisis Competitivo «FPGAs Automatización Industrial» 1

2 1. Análisis Competitivo Global FPGAs FPGAs: Automatización Industrial Marzo, 2011 Mercado FPGA El mercado de FPGAs aumentó sus ingresos en 51% en El mercado de FPGAs es competitivo, no obstante es liderado por el duopolio Altera y Xilinx. A pesar de Xilinx mantiene una amplia ventaja con 52 por ciento del mercado, Altera ha logrado importantes avances. Xilinx es el proveedor líder mundial de plataformas de programación, con más de 52 por ciento del mercado en el dispositivo de lógica programable (PLD), segmento de la industria de los semiconductores. FPGA vs ASIC Los FPGAs están sustituyendo en muchos diseños de circuito Integrado para Aplicaciones Específicas (ASIC). La tecnología FPGAs ofrece un costo similar por unidad y densidad que la tecnología ASIC, pero con la ventaja adicional de reducir los costes no recurrentes y una mayor flexibilidad. Además, los actuales y futuros híbridos entre FPGA y CPU están haciendo de la tecnología FPGAs una alternativa cada vez más atractiva no sólo para ASICs, sino también para los procesadores embebidos y DSPs. Actualmente, los proveedores de FPGAs pueden ofrecer mayor capacidad y rendimiento a bajo costo y consumo de energía, pero hay una gran demanda por seguir avanzando para cerrar la brecha con ASICs y ASSP (Producto de Estándar Específico de Aplicación). 2

3 RocketVision es una herramienta de depuración de software y hardware del sistema RocketDrive que permite a los usuarios verificar y depurar diseños avanzados de FPGA más rápido y con mayor calidad para mejorar el tiempo de lanzamiento al mercado, y lograr resultados más confiables y predecibles. GateRocket, Inc., con sede en Bedford, Massachusetts, ofrece este primer dispositivo nativo de verificación y solución de depuración para dispositivos avanzados FPGA de Xilinx y Altera. Sistema de visión sintética para el reconocimiento de objetos en tiempo real. Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Eugenio Culurciello ha desarrollado un procesador que integra una amplia esfera de puertas lógicas programables (FPGA) que ha sido diseñado específicamente para desarrollar un sistema de visión artificial. Desarrollos Actuales Se trata de un dispositivo especializado. Opera alrededor de 100 veces más rápido que una computadora portátil. Este sistema puede ser entrenado para reconocer cualquier objeto en tiempo real. Un robot equipado con este sistema podría reconocer calles, vehículos, animales, árboles y personas. Esta tecnología puede beneficiar directamente a cualquier robot, o bien a los UAV (Vehículo Aéreo no Tripulado), un coche sin conductor, o incluso un robot humanoide. Este sistema puede controlar simultáneamente varias secuencias de vídeo, en busca de ciertos objetos o comportamientos. 3

4 Tendencia Tecnológica En 2009, la firma de investigación Gartner dijo que las FPGAs se utilizan 30 veces más en los nuevos diseños de ASICs. Esta migración a los FPGAs ha sido descrito por Moshe Gavrilova, presidente de Xilinx, como "el imperativo de programables", ya que cada industria se mantiene encontrando diversos usos y aplicaciones de FPGAs. Por ejemplo dispositivos médicos nuevos, fuentes de energía renovables, vehículos autónomos, exploración de reservas petroleras. Dos tendencias principales: 1. El desplazamiento del mercado hacia FPGAs. El uso de FPGAs se ha extendido en los dispositivos electrónicos y son cada vez más comunes en la instrumentación que se utiliza para ponerlos a prueba. 2. La extensión de arquitecturas de software en FPGAs. Una mayor disponibilidad de HLS (High Level Synthesis), trae herramientas de la tecnología FPGA al alcance de expertos en los sectores de la medicina, física, química y biología. Disponibilidad de software de alto nivel para programar Las herramientas útiles para el desarrollo de modelos alternativos de computación, tales como un entorno de desarrollo gráfico, permiten a los desarrolladores diseñar aplicaciones a un nivel superior, antes de convertir a la lógica de FPGA para realizar la tarea deseada. Este abstrae muchas de las complejidades de programación y proporciona una plataforma para la programación a nivel de sistema, ayudando a traer nuevos productos al mercado más rápido que nunca. Además, la aparición de los ecosistemas IP de múltiples proveedores y las posibilidades de reutilización de código se extiende aún más. Estas tendencias proporcionan a los ingenieros las herramientas que necesitan para la reutilización de propiedad intelectual y garantizan el diseño concurrente y de prueba. 4

5 2. Monitoreo de Patentamiento Mundial de FPGAs 5

6 3. Estado del Arte «FPGAS EN AUTOMATIZACION INDUSTRIAL» Artículos científicos seleccionados= 484 Fuente: ISI, 2011 Romero-Troncoso, RD [8] 6

7 Intensidad de publicaciones por Institución Periodo, UAQ y UdG Excelente posicionamiento a nivel global 7

8 Intensidad de publicaciones por Empresa, Periodo,

9 Producción científica en México: «FPGAS EN Automatización Industrial» 4. PATENTES FPGAS APLICADAS A «AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL» 143 Familias 182 Patentes 129 Solicitantes 385 Inventores Empresa con mayor intensidad patentadora: Xilinx, Inc. ( USA ) Samsung Heavy Industries (KOREA) Koyo Electronics Industries CO., LTD. (Japón) 9

10 Campos Técnicos Específicos G06f tratamiento de datos digitales eléctricos G05b sistemas de control o de regulación en general; elementos funcionales de tales sistemas; dispositivos de monitorización o ensayos de tales sistemas o elementos G01r medida de variables eléctricas; medida de variables magnéticas G09g disposiciones o circuitos para el control de dispositivos de representación que utilizan medios estáticos para presentar una información variable 25j manipuladores; recintos con dispositivos de manipulación integrados 10

11 Redes de Colaboración. POSICIONAMIENTO TECNOLÓGICO DE LA ACTIVIDAD INVENTIVA Número de Patentes por Año por Empresa EMPRESA Estatus BTR Inc COMPETIDOR PERMANENTE PACT GmbH COMPETIDOR PERMANENTE Xilinx, Inc COMPETIDOR PERMANENTE Samsung Heavy Industries COMPETIDOR PERMANENTE Packaging Technologies GmbH COMPETIDOR PERMANENTE Entire Interest COMPETIDOR PERMANENTE Tanisys Technology, Inc COMPETIDOR SALIENTE LG Electronics Inc. 3 COMPETIDOR SALIENTE Koyo Electronics Industries Co., Ltd. 2 1 COMPETIDOR ENTRANTE Foundry Networks, Inc COMPETIDOR ENTRANTE Agere Systems Guardian Corp COMPETIDOR SALIENTE BEIJING VIMICRO CORPORATION CO LTD 2 COMPETIDOR ENTRANTE United Automotive Electronic Systems Co. Ltd. 2 COMPETIDOR ENTRANTE SRC Computers, Inc. 1 1 COMPETIDOR PERMANENTE Shanghai Xixun Electronic Technology Company Ltd. 2 COMPETIDOR ENTRANTE Lattice Semiconductor Corporation 1 1 COMPETIDOR SALIENTE Electrical Geodesics, Inc 1 1 COMPETIDOR PERMANENTE Dalian Shentong Electric Co.,Ltd. 1 1 COMPETIDOR ENTRANTE China CNR Co Ltd 1 1 COMPETIDOR ENTRANTE Aten International Company Ltd 1 1 COMPETIDOR ENTRANTE Altera Corporation COMPETIDOR ENTRANTE 11

12 «Dispositivo portátil mejorado para prueba de autodiagnostico de cáncer cervico uterino por medio de mediciones eléctricas y ópticas simultáneas» 5. Análisis Competitivo «FPGAS automatización industrial» 12

13 Tres Competidores Actuales Son tres los grandes proveedores de hardware ofrecen FPGA al sector de la Automatización Industrial, se trata de: Lattice Corp. Corp. Altera Xilinx Inc.. El uso de la tecnología FPGA ha sido apoyado por herramientas de diseño cada vez más y módulos disponibles, muchos de ellos específicos de la aplicación.. La plataforma de diseño de Xilinx, por ejemplo, reúne los elementos fundamentales necesarios para el diseño de sistemas industriales basados en FPGAs de imágenes.. Estas herramientas permiten a los ingenieros de diseño para pasar menos tiempo en el desarrollo de la infraestructura de un proyecto y con más tiempo de construcción para diferenciar la aplicación final. 13

14 AtlanTIX desarrolló el motor HyperKinetix, que comprende la plataforma de diseño de FPGA para tomar ventaja de la tecnología FPGA y facilitar la adopción de controladores digitales basados en hardware. Los proyectos de AtlanTIX incluyen diversos diseños de servoaccionamiento, corrección de factor de potencia y el procesamiento de varios canales de señal para instrumentación industrial. Los módulos de integración FPGA Opal Kelly son herramientas que aligeran el trabajo de los ingenieros de diseño, reducen gastos, y mejoran la fiabilidad de inventar interconexión de PC para aplicaciones basado en FPGA. Las herramientas se han utilizado para crear equipos de prueba, aplicaciones gubernamentales y militares, y productos prototipo. El NI LabVIEW FPGA ofrece un módulo de desarrollo gráfico para FPGA utilizando el lenguaje de LabVIEW. Su objetivo es que reconfigurable de NI / S (RIO) commercial-offthe-shelf (COTS) de hardware. "LabVIEW es muy adecuado para la programación de FPGA, ya que representa claramente el flujo paralelo de datos. Desarrollos Futuros en el Mercado 14

15 La brecha tecnológica entre Xilinx, Altera, y Lattice Semiconductor Corp se están reduciendo: con cada nueva generación de herramientas de hardware y proporcionando un nuevo valor a los clientes. Sin embargo, lo que significa la complejidad de FPGAs también está creciendo con cada nueva generación de hardware. Xilinx y ARM Holdings PLC colaboran en el desarrollo del procesador ARM y de la tecnología de interconexión que serán implementadas en los futuros FPGAs de Xilinx. Además, las dos empresas trabajan juntas para definir la próxima generación de la AMBA en el chip la tecnología de interconexión, de modo que se puede utilizar la arquitectura FPGA. ARM Holdings PLC., ofrece un número de procesadores específicamente optimizado para FPGAs de los proveedores más importantes, incluyendo Altera, Xilinx y Actel Corp. 15