Los chips ASIC y SoC de próxima generación están dando forma al futuro de la electrónica y la informática
- Claude Paugh
- 1 dic
- 5 Min. de lectura
El mundo de la electrónica y la informática evoluciona rápidamente, impulsado por los avances en hardware especializado. Entre los componentes más influyentes se encuentran los diseños ASIC (Circuitos Integrados de Aplicación Específica) y SoC (Sistema en Chip). Estos chips impulsan todo, desde teléfonos inteligentes hasta centros de datos, y los nuevos desarrollos prometen transformar el rendimiento, la eficiencia y las capacidades en un futuro próximo. Esta publicación explora los chips ASIC y SoC que se espera tengan un impacto significativo en los próximos 12 a 36 meses, destacando sus propósitos, innovaciones y las empresas que lideran su diseño y fabricación.
¿Qué son los chips ASIC y SoC y por qué son importantes?
Los chips ASIC son circuitos integrados diseñados a medida, creados para aplicaciones específicas en lugar de para uso general . Esta especialización les permite ofrecer mayor rendimiento y eficiencia energética para tareas específicas como la minería de criptomonedas, la inferencia de IA o el procesamiento de redes.
Los SoC integran múltiples componentes (núcleos de CPU, GPU, controladores de memoria y otros periféricos ) en un solo chip . Esta integración reduce el tamaño, el consumo de energía y el coste, lo que los convierte en la opción ideal para dispositivos móviles, sistemas integrados y, cada vez más, para la computación de borde.
Tanto los ASIC como los SoC son fundamentales para ampliar los límites de velocidad, eficiencia energética y funcionalidad en la electrónica. Su evolución influye directamente en la velocidad y la capacidad de los dispositivos del futuro.
Próximos chips ASIC y su impacto
Se prevén varios chips ASIC, diseñados para acelerar cargas de trabajo específicas y mejorar la eficiencia energética. A continuación, se presentan algunos ejemplos destacados:
1. Superchip NVIDIA Grace Hopper
El superchip Grace Hopper de NVIDIA combina una CPU basada en la arquitectura ARM con una GPU NVIDIA , conectadas mediante NVLink de alta velocidad. Este ASIC está diseñado para cargas de trabajo de entrenamiento e inferencia de IA en centros de datos.
Objetivo: Acelerar el entrenamiento de modelos de IA y el análisis de datos a gran escala.
Novedades: Integración estrecha de CPU y GPU con un ancho de banda de 900 GB/s, lo que permite un intercambio de datos más rápido y una latencia reducida.
Impacto: Se espera que aumente las velocidades de procesamiento de IA y al mismo tiempo reduzca el consumo de energía en comparación con las configuraciones tradicionales de CPU-GPU.
2. Bitmain Antminer S19 XP ASIC
Bitmain sigue liderando el mercado de ASIC para la minería de criptomonedas. El Antminer S19 XP está diseñado para la minería de Bitcoin con tasas de hash mejoradas y eficiencia energética.
Propósito: Minería especializada de Bitcoin.
Novedades: tasa de hash de 140 TH/s con eficiencia energética de 21,5 J/TH, mejorando la rentabilidad y reduciendo el impacto ambiental.
Impacto: Establece nuevos estándares para el rendimiento de la minería, influyendo en la economía de las redes blockchain.
3. ASIC Google TPU v5
La unidad de procesamiento tensorial (TPU) v5 de Google es un ASIC diseñado para cargas de trabajo de aprendizaje automático en Google Cloud.
Objetivo: Acelerar la inferencia y el entrenamiento de IA en entornos de nube.
Novedades: Mayor rendimiento por vatio en comparación con TPU v4, compatible con modelos más complejos.
Impacto: Permite servicios de IA más rápidos y reduce los costos operativos para los clientes de la nube.
SoCs a tener en cuenta en los próximos 12 a 36 meses
Los SoCs siguen evolucionando rápidamente, especialmente en los sectores de la telefonía móvil, la automoción y la informática de borde. A continuación, se presentan algunos SoCs que se espera que influyan en el mercado:
1. Apple M5 SoC
El chip M5 de Apple, que se lanzará a finales de 2025, impulsará la próxima generación de computadoras Mac.
Propósito: Computación general con foco en el rendimiento y la eficiencia energética.
Novedades: Construido sobre el proceso de 3 nm de TSMC, ofrece una mayor densidad de transistores, núcleos de CPU y GPU mejorados y capacidades de motor neuronal mejoradas.
Impacto: Ofrecerá computación más rápida con mayor duración de batería, ampliando los límites de los dispositivos informáticos personales.
2. Qualcomm Snapdragon 8 de 5.ª generación
El Snapdragon 8 Gen 5 de Qualcomm apunta a los teléfonos inteligentes insignia y a los dispositivos AR/VR.
Propósito: Computación móvil con IA, gráficos y mejoras de conectividad.
Novedades: motor de inteligencia artificial mejorado, GPU Adreno mejorada y módem 5G integrado con mejor gestión de energía.
Impacto: mejora las experiencias móviles con gráficos más fluidos, tareas de IA más rápidas y mayor duración de la batería.
3. NVIDIA Jetson Orin SoC para vehículos autónomos
El SoC Jetson Orin de NVIDIA está diseñado para conducción autónoma y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS).
Propósito: Procesamiento en tiempo real de datos de sensores e inferencia de IA en vehículos.
Novedades: Combina múltiples núcleos de CPU ARM con potentes GPU y aceleradores de IA dedicados.
Impacto: Permite vehículos autónomos más seguros y capaces con una toma de decisiones más rápida.
Empresas y fabricantes líderes en diseño
El mercado de ASIC y SoC está dominado por unos pocos actores clave que diseñan y fabrican estos chips a gran escala.
Principales empresas y fabricantes de diseño de ASIC
Principales diseñadores y fabricantes de SoC
Apple : diseña sus propios SoC (serie M, serie A) con foco en la integración y la eficiencia.
Qualcomm: un importante proveedor de SoC móviles que impulsan dispositivos Android en todo el mundo.
NVIDIA: Expansión hacia los SoCs automotrices y de computación de borde.
Samsung y MediaTek : actores clave en el diseño y fabricación de SoC móviles.
Socios de fabricación
TSMC: El mayor fabricante de chips por contrato, que produce muchos ASIC y SoC avanzados utilizando nodos de proceso de vanguardia (3 nm, 5 nm) .
Samsung Foundry: compite con TSMC en la fabricación de semiconductores avanzados.
GlobalFoundries : se centra en tecnologías de procesos especializados para ASIC.
Lo que estos chips aportan a la electrónica y la informática
La nueva generación de chips ASIC y SoC ofrece varias mejoras:
Mayor rendimiento: Las velocidades de procesamiento más rápidas permiten aplicaciones más complejas y manejo de datos en tiempo real.
Eficiencia energética: Los nodos de proceso más pequeños y los diseños optimizados reducen el consumo de energía, algo fundamental para el uso móvil y en centros de datos.
Integración: los SoC combinan múltiples funciones en un solo chip, lo que reduce el tamaño y el costo del sistema.
Especialización: los ASIC adaptan el hardware a tareas específicas, mejorando la velocidad y la eficiencia más allá de los chips de uso general.
IA y aprendizaje automático: muchos chips nuevos incluyen aceleradores de IA dedicados, lo que respalda la creciente demanda de aplicaciones inteligentes.
Qué esperar en los próximos 1 a 3 años
En los próximos 12 a 36 meses, estos chips se convertirán en algo común en varios sectores:
Electrónica de consumo: teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y dispositivos portátiles más rápidos y eficientes impulsados por SoC avanzados.
Centros de datos: los ASIC centrados en IA acelerarán los servicios y análisis en la nube.
Automotriz: SoCs como NVIDIA Orin permitirán una conducción autónoma más segura.
Criptomoneda: Los mineros ASIC más eficientes influirán en las redes blockchain y el uso de energía.
Estos avances determinarán el rendimiento de los dispositivos, su duración de carga y las nuevas capacidades que ofrecerán.
