Pengembangan Terintegrasi: Bagaimana Lanskap Berubah selama Dua Dekade Terakhir

Rekayasa sistem terintegrasi, seperti lautan, memiliki arus yang konsisten yang membentuk permukaannya. Sementara tugas inti—memantau peristiwa eksternal dan merespons—telah tetap konstan, alat dan teknik yang kami gunakan untuk mencapainya telah berubah secara dramatis.

Survei utama Embedded dari 1999, 2009 dan 2019 memberikan gambaran yang jelas dan berbasis data tentang perubahan ini. Setiap pertanyaan survei sendiri mencerminkan evolusi industri: kuesioner 1999 difokuskan pada cross compiler, desain berorientasi objek, dan in-circuit emulator, dengan penekanan minimal pada sistem operasi. Pada 2009 survei berpivotal untuk mencakup desain multiprosesor, sistem operasi (terutama embedded Linux) dan menghapus beberapa topik sebelumnya. Edisi 2019 menambahkan IoT, AI dan keamanan—topik yang telah menjadi mainstream pada saat itu.

Menafsirkan hasilnya memerlukan hati-hati. Metodologi berubah pada 2009, memperluas beberapa pertanyaan single-choice menjadi format multi-select, yang menambahkan ketidakpastian interpretasi. Beberapa titik data hanya tersedia untuk 2009 dan 2019, dan margin error biasanya berkisar dari 3% hingga lebih dari 6%. Oleh karena itu, angka di bawah ini disajikan sebagai tren bukan perbandingan yang tepat. Angka ini hanya untuk tujuan hiburan.

Fokus dan kemampuan aplikasi

Bagaimana segmen aplikasi teratas untuk desain terintegrasi berubah selama dua dekade terakhir? Industri dan konsumen tetap di lima teratas, tetapi otomotif dan IoT mulai mendominasi (Tabel 1). Kategori “datacomm” 2009 telah diserap ke dalam segmen “komunikasi” yang lebih luas pada 2019.

Tabel 1: 5 Segmen aplikasi teratas (% responden)

Sifat desain juga berubah. Survei 1999 bertanya tentang integrasi teknologi Web; 43% responden mengatakan mereka tidak memiliki rencana, sementara 14% bermaksud untuk melakukannya. Data 2009 dan 2019 menunjukkan kenaikan dramatis konektivitas: desain terjaring tumbuh dari 35% pada awal milenium hingga lebih dari 90% satu dekade kemudian (Tabel 2). Desain berdaya baterai telah menjadi fokus yang konsisten setidaknya selama satu dekade, menggarisbawahi bahwa rekayasa daya rendah predates boom IoT.

Tabel 2: Kemampuan desain kunci (% responden)

Bahasa pemrograman

Sementara C/C++ tidak selalu bahasa dominan, tren menuju processor berkinerja tinggi telah mengurangi kebutuhan akan assembly. Hanya sekitar 37% proyek yang diserahkan tepat waktu—angka yang tetap tidak berubah hingga 2019 meskipun panggilan 2009 untuk perbaikan proses.

klik untuk gambar lebih besar

Gambar 1: Bahasa pengembangan teratas (% responden).

Sistem operasi open-source mulai menggantikan sistem operasi komersial pada 2009 dan tren mempercepat pada 2019. Sistem operasi kustom atau in-house juga mendapatkan traksi, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.

klik untuk gambar lebih besar

Gambar 2: Jenis sistem operasi (% responden).

Arsitektur prosesor

Arsitektur 32-bit telah tetap stabil, sementara adopsi 64-bit melonjak, mencerminkan evolusi alami menuju lebar bit yang lebih luas untuk performa dan efisiensi memori.

klik untuk gambar lebih besar

Gambar 3: Arsitektur prosesor (% responden).

Prosesor terpisah vs perangkat multicore

Tahun 2010-an melihat pergeseran yang jelas dari banyak chip diskrit ke solusi multicore—homogen atau heterogen—mengurangi kompleksitas papan dan meningkatkan integrasi.

klik untuk gambar lebih besar

Gambar 4: Chip prosesor individu versus prosesor multicore (% responden).

Driver keputusan prosesor

Ketersediaan alat tetap menjadi driver teratas untuk pemilihan prosesor, konstan selama dua dekade. Keakraban dengan arsitektur telah menurun dalam pentingnya, sementara biaya dan kemampuan I/O/periferal secara stetis menurun dalam pengaruh relatif (Gambar 5).

klik untuk gambar lebih besar

Gambar 5: Faktor pilihan prosesor (% responden).

Tantangan teknologi

Tantangan teratas pada 2009 dan 2019 konsisten mencakup integrasi, kompleksitas kode, dan alat perangkat lunak. Namun, kekhawatiran tentang daya rendah dan keamanan meningkat secara tajam pada 2019—keamanan bergerak dari kekhawatiran 3% pada 2009 menjadi isu prominen pada 2019, mencerminkan lanskap ancaman yang tumbuh.

klik untuk gambar lebih besar

Gambar 6: Tantangan teknologi teratas (% responden).

Apa artinya ini untuk tahun 2020-an?

Kami dapat mengantisipasi bahwa alat pengembangan perangkat lunak dan manajemen ukuran kode akan tetap kritis, sementara karakteristik prosesor seperti performa mentah dan opsi periferal akan secara bertahap beralih ke peran sekunder. Paradigma baru—platform no-code, komputasi kuantum, inti AI untuk jaringan saraf on-device—dapat mengubah lanskap desain, tetapi tujuan inti tetap sama: antarmuka data yang efisien, eksekusi latensi rendah, keamanan yang kokoh, dan konsumsi daya ultra-rendah.

Desainer terintegrasi akan semakin menghadapi arsitektur heterogen, multi-core yang masih memerlukan lingkungan pengembangan yang terstruktur. Trajektur industri menunjukkan bahwa sementara pendekatan berkembang, tantangan dasar menyatukan perangkat lunak kompleks dengan dunia fisik terus ada.

Kami mengundang Anda untuk meninjau survei 1999, 2009 dan 2019 dan berbagi wawasan atau prediksi Anda dalam komentar di bawah ini.