10 principales tendencias en microcontroladores para 2024

Impulsado por una demanda insaciable de dispositivos electrónicos más inteligentes, eficientes y versátiles, el panorama de los microcontroladores (MCU) está evolucionando rápidamente. Los microcontroladores, los cerebros compactos pero formidables detrás de una gama de gadgets desde electrodomésticos hasta equipos industriales, están al frente del avance tecnológico y experimentando cambios notables.

Este artículo se adentrará en las diez principales tendencias de microcontroladores para 2024, examinando cómo estos desarrollos están mejorando las capacidades y funcionalidades de varios electrónicos y allanando el camino para futuras innovaciones.

1. Capacidades de Integración Mejoradas

Una tendencia destacada en los microcontroladores para 2024 es el impulso hacia capacidades de integración mejoradas. Los fabricantes están incorporando cada vez más funcionalidades adicionales, como comunicaciones inalámbricas y características de seguridad avanzadas, directamente en las unidades de microcontroladores. Esta integración simplifica las complejidades de diseño y reduce el tamaño general y el consumo de energía de los dispositivos.

La integración mejorada es particularmente vital en el desarrollo de dispositivos IoT, donde el espacio y la eficiencia energética son cruciales. Tales avances están habilitando una nueva generación de dispositivos compactos, conectados y seguros, abriendo el camino para aplicaciones más sofisticadas tanto en el sector de consumo como en el industrial.

Los MCUs SimpleLink™ de Texas Instruments son un gran ejemplo. Estos MCUs ofrecen conectividad inalámbrica integrada y seguridad avanzada, mostrando la tendencia hacia soluciones de microcontroladores más integradas.

2. Mejora de la Eficiencia Energética

La eficiencia energética sigue siendo un enfoque crítico en el desarrollo de microcontroladores. En 2024, estamos viendo una nueva ola de MCUs de ultra-bajo consumo diseñados para extender la vida útil de la batería de dispositivos portátiles y wearables. Estos MCUs están diseñados para operar en niveles mínimos de energía mientras mantienen un rendimiento óptimo, un requisito esencial para aplicaciones como sensores remotos y dispositivos de monitoreo de salud.

La serie de MCUs STM32L de STMicroelectronics se destaca por su consumo de energía ultra bajo, haciéndolos ideales para aplicaciones eficientes en energía en dispositivos portátiles y wearables.

3. Características de Seguridad Avanzadas

A medida que el mundo se vuelve cada vez más conectado, la importancia de la seguridad en los microcontroladores no puede ser subestimada. En 2024, vemos MCUs con características de seguridad avanzadas convirtiéndose en un estándar. Estas características incluyen cifrado basado en hardware, procesos de arranque seguro e integración de capacidades de detección de amenazas.

Esta tendencia es crítica para abordar las crecientes preocupaciones sobre la privacidad de los datos y las amenazas de ciberseguridad, especialmente en aplicaciones que involucran datos sensibles como transacciones financieras o información personal de salud.

Las familias de MCU SAM L10 y SAM L11 de Microchip fueron diseñadas con un enfoque en seguridad avanzada. Cuentan con cifrado basado en hardware y capacidades de arranque seguro, abordando la creciente necesidad de soluciones de microcontroladores seguras.

4. Mayor potencia de procesamiento 

Los microcontroladores están experimentando un aumento significativo en potencia de procesamiento. La demanda de MCUs más rápidos y potentes está impulsada por la necesidad de manejar algoritmos complejos y grandes conjuntos de datos, especialmente en aplicaciones como inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML). 

En 2024, veremos microcontroladores equipados con velocidades de reloj más altas, más núcleos y mayor capacidad de memoria. Esta tendencia permite capacidades de procesamiento más sofisticadas en el borde, reduce la necesidad de cálculos basados en la nube y facilita la toma de decisiones en tiempo real más rápida en aplicaciones como vehículos autónomos y fabricación inteligente.

Los MCUs i.MX RT Crossover de NXP cuentan con el núcleo de alto rendimiento Arm® Cortex®-M y funcionalidad Zephyr RTOS en un microcontrolador optimizado para protocolos Ethernet en tiempo real en aplicaciones industriales IoT y automotrices. 

5. Miniaturización

La tendencia continua de miniaturización en microcontroladores sigue sin disminuir, con fabricantes produciendo MCUs cada vez más pequeños sin comprometer la funcionalidad. Esta miniaturización es crítica en aplicaciones donde el espacio es limitado, como implantes médicos o tecnología wearable. Los MCUs más pequeños permiten diseños más compactos y contribuyen al atractivo estético de los productos de consumo. 

La serie PIC10F de Microchip Technology muestra la tendencia de miniaturización en microcontroladores. Estos son MCUs pequeños pero potentes diseñados para aplicaciones sensibles al costo y con limitaciones de espacio. 

6. Aumento de las opciones de conectividad

La conectividad es una tendencia crucial en la industria de los microcontroladores, con un número creciente de MCUs que ofrecen múltiples opciones de conectividad. Estas incluyen soporte para protocolos tradicionales como Ethernet y estándares más nuevos como 5G, NB-IoT y LoRaWAN. 

La capacidad de soportar una amplia gama de opciones de conectividad es crucial en el desarrollo de dispositivos IoT. Esta tendencia permite que los dispositivos interactúen de manera más efectiva dentro del ecosistema IoT, mejorando el intercambio de datos, las capacidades de monitoreo remoto y control, que son cruciales para aplicaciones que van desde hogares inteligentes hasta automatización industrial.

La serie ESP32 de Espressif es notable por su amplia gama de opciones de conectividad, lo que la convierte en una opción versátil para aplicaciones conectadas.

7. Adopción de la Arquitectura RISC-V 

La adopción de la arquitectura RISC-V en microcontroladores está ganando impulso. Esta arquitectura de conjunto de instrucciones de estándar abierto (ISA) ofrece flexibilidad y personalización que las ISA propietarias no pueden igualar. RISC-V permite a los fabricantes y diseñadores desarrollar soluciones de microcontroladores personalizadas para aplicaciones específicas sin las restricciones de licencias y regalías asociadas con las ISA tradicionales. Esta tendencia está fomentando la innovación y la competencia en el mercado de microcontroladores, llevando a ofertas de MCU más diversas y especializadas. 

SiFive ofrece una gama de microcontroladores basados en RISC-V, que están ganando popularidad debido a su personalización flexible y arquitectura de código abierto. Los núcleos de SiFive son pequeños y ofrecen alta eficiencia energética, permitiendo más núcleos en un chip para una computación altamente eficiente y rentable.

8. Expansión en Aplicaciones Automotrices

La industria automotriz continúa siendo un importante impulsor de la innovación en microcontroladores. En 2024, estamos viendo una expansión de las aplicaciones de MCU en vehículos, desde unidades de control de motores hasta sistemas avanzados de asistencia al conductor. La tendencia hacia vehículos eléctricos y autónomos es particularmente influyente, requiriendo MCUs con alta fiabilidad y capacidades de procesamiento en tiempo real. 

La familia de microcontroladores AURIX™ de Infineon está diseñada específicamente para uso automotriz. Ofrece alto rendimiento, características de seguridad y capacidades en tiempo real adecuadas para controles ADAS y EV.

9. Un Enfoque en la Sostenibilidad

La sostenibilidad se ha convertido en una consideración esencial para la industria de microcontroladores. Los fabricantes están respondiendo desarrollando MCUs utilizando procesos y materiales respetuosos con el medio ambiente. Además, hay un énfasis en crear MCUs que habiliten características de ahorro de energía en productos finales, contribuyendo a reducir nuestra huella de carbono. 

Esta tendencia responde a las crecientes preocupaciones ambientales y el impulso hacia soluciones tecnológicas sostenibles. Los fabricantes están abordando los desafíos ambientales priorizando la sostenibilidad en el desarrollo de MCU y satisfaciendo la creciente demanda de los consumidores por productos ecológicos.

Renesas ofrece la Familia de MCUs RL78, que cuentan con bajo consumo de energía y operación eficiente, alineándose con el impulso de la industria hacia la sostenibilidad.

10. Desarrollo de MCUs específicos para aplicaciones

La tendencia de desarrollar microcontroladores específicos para aplicaciones (ASMCUs) será prominente en 2024. Estos MCUs especializados están diseñados para satisfacer los requisitos únicos de aplicaciones específicas, como la tecnología wearable, dispositivos para el hogar inteligente o la automatización industrial. Al personalizar los MCUs para casos de uso específicos, los fabricantes pueden optimizar el rendimiento, el consumo de energía y el costo.

El MCU Wearable Health™ de Maxim Integrated (ahora parte de Analog Devices) está diseñado específicamente para wearables de salud y fitness, ejemplificando la tendencia de desarrollar MCUs específicos para aplicaciones.

Lo que está en el horizonte

Al mirar hacia el futuro, las tendencias en la tecnología de microcontroladores destacan un panorama de innovación, eficiencia y personalización. Los avances que vemos en 2024 reflejan una industria que se está adaptando a las demandas en evolución de la era digital y dando forma al futuro de la tecnología.

Desde la integración mejorada y la eficiencia energética hasta un enfoque en la sostenibilidad y diseños específicos para aplicaciones, estas tendencias están preparando el escenario para cambios transformadores en múltiples industrias. Los diseñadores electrónicos e ingenieros deben comprender y aprovechar estas tendencias, ya que hacerlo es crucial para desarrollar la próxima generación de productos electrónicos.