Comment la loi européenne sur les puces pourrait renforcer la “capacité d’innovation” en Europe

La Commission européenne souhaite que l’Europe augmente sa part de la production mondiale de semi-conducteurs à 20 % d’ici 2030, contre 10 % aujourd’hui. À cette fin, il projette plus de 43 milliards d’investissements publics et privés à travers une loi européenne sur les puces. Pour réaliser cette augmentation de la capacité des puces, la législation approuvera des crédits pour la R&D, encouragera la fabrication et prendra des mesures pour rendre la chaîne d’approvisionnement plus sûre. Jo De Boeck, directeur de la stratégie et vice-président exécutif du centre de R&D en nanoélectronique imec, basé en Belgique, a expliqué une proposition de structure de R&D et son impact probable aux ingénieurs lors de la conférence internationale IEEE 2023 sur les circuits à semi-conducteurs (ISSCC) le mois dernier à San Francisco. Le segment R&D s’appuie sur la mise en place d’installations de lignes pilotes avancées, pour permettre un passage de la percée en laboratoire à la production en usine, et sur un réseau de centres de compétences, pour renforcer les capacités de conception de semi-conducteurs. De Boeck s’est entretenu avec Spectre IEEESamuel K. Moore à l’ISSCC.

Jo De Boeck : Eh bien, la fabrication contient pas mal de choses. Je pense donc avant tout aux équipements et matériaux de fabrication de semi-conducteurs. Penser à [Netherlands-based extreme-ultraviolet lithography maker], ASML. Si vous passez à la partie fabrication, vous avez certains de nos fabricants d’appareils intégrés dans les appareils analogiques et analogiques à signaux mixtes et de puissance, ce qui est, bien sûr, un domaine très important d’appareils et de production. Mais clairement… et c’est en partie la raison d’être du Chips Act – il n’y a pas de présence industrielle européenne dans les nœuds technologiques les plus avancés.
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Cela dit, dans quelle mesure l’accent devrait-il être mis sur l’obtention de cette logique de pointe plutôt que sur la construction des forces que vous avez déjà ?

Le livre: Eh bien, si cela signifie que se concentrer sur l’un c’est perdre sur l’autre, je pense que c’est un mauvais choix à faire. Je pense qu’il est important, tout d’abord, de garder à l’esprit une vision assez longue. 2030 est comme demain dans cette industrie. Donc, si nous cherchons à obtenir 20 % de production en Europe d’ici 2030 et que vous vouliez être à la pointe de la technologie, vous êtes déjà dans une situation difficile. Avant que les fabs ne soient construites et que la technologie ne soit transférée, ce sera vers la fin de la décennie. Nous devons donc regarder plus loin tout en continuant à nous appuyer sur les points forts qui existent, comme les IDM qui produisent les goodies dont nous venons de parler.

Je pense que l’important est de trouver un moyen de maintenir la capacité de R&D et de commencer à former les gens à la conception des nœuds de pointe. S’il n’y a pas de demande [from chip design firms]il n’y aura aucune raison économique de construire une fab [in Europe].

Vous avez parlé de renforcer la « capacité d’innover ». Pourriez-vous commencer par expliquer ce que vous entendez par là?

Le livre: La capacité d’innovation dans le cas de notre industrie signifie deux choses : la conception et la technologie. Et ils doivent aller de pair. Ils doivent être vraiment proches l’un de l’autre. Un domaine de la capacité sera sur la plate-forme de conception, et cette plate-forme de conception sera dans le cloud, accessible depuis de nombreux endroits. L’idée est qu’il y aura une capacité de conception dans chaque État membre grâce à des centres de compétence.

La capacité de conception est alors contrebalancée par l’innovation dans la technologie des semi-conducteurs. Cela se fera dans de plus grandes installations, parce qu’il faut cibler les investissements là-bas. Ceux-ci seront reliés à des centres de compétences pour des expertises spécifiques et pour l’habilitation à la conception sur une ligne pilote. La combinaison ligne pilote/centre de compétence est donc la capacité d’innovation.

Vous avez également mentionné le prototypage virtuel dans le cadre du plan. Veuillez expliquer ce que vous entendez par là et quel est son rôle.

Le livre: Je peux expliquer par l’exemple de la technologie de réseau de distribution d’énergie arrière. (Ed : Il s’agit d’une technologie qui devrait faire ses débuts dans deux ou trois ans et qui alimente les transistors par le dessous du silicium plutôt que par le dessus comme c’est le cas actuellement.) C’est quelque chose sur lequel la communauté des concepteurs doit mettre la main pour faire le système exploration de niveau pour voir comment, par exemple, un réseau de distribution d’alimentation arrière pourrait aider à améliorer les performances d’un circuit. Tout cela nécessite cette interaction entre la technologie, les fournisseurs d’automatisation de la conception électronique et la communauté des concepteurs. Cela doit d’abord être fait lors d’une phase de modélisation et de prototypage virtuel, avant de pouvoir fabriquer du silicium complet.

Vous avez souligné l’importance de l’innovation full-stack. S’il vous plaît, expliquez.

Le livre: Full-stack signifie différentes choses selon les disciplines. Mais prenez, par exemple, l’interaction entre la détection et le calcul dans la voiture du futur. Cela, bien sûr, impliquera un ordinateur haute performance qui doit parler à l’environnement, que nous parlions aux autres éléments de la circulation – piétons, vélos, voitures, etc. – ou comprenne les conditions météorologiques Cela nécessitera beaucoup de capteurs dans la voiture dont les données doivent être fusionnées par l’ordinateur. Si vous ne savez pas comment ces données entreront dans le moteur de fusion de capteurs, quelle quantité de prétraitement vous souhaitez effectuer sur le capteur, vous vous concentrez peut-être sur une solution sous-optimale lors du développement de votre capteur ou de l’architecture de votre système. Peut-être avez-vous besoin d’un réseau de neurones sur votre radar pour convertir les données brutes en informations précoces avant de les envoyer au moteur central où elles seront combinées avec l’entrée de la caméra et tout ce qui est nécessaire pour créer une image complète autour de la voiture ou dans son environnement. Une telle situation nécessitera que chaque élément de cette pile complète soit co-optimisé.

Comment la loi européenne sur les puces peut-elle réellement contribuer à y parvenir ?

Le livre: Eh bien, je pense qu’en termes généraux, cela pourrait stimuler la collaboration. Cela pourrait aider à sensibiliser et à commencer à former les gens dans ce contexte parce que vous avez besoin que les jeunes commencent à regarder les défis de cette manière particulière.