Cette semaine j’ai rencontré Jean-Marie Saint-Paul, responsable des activités de Mentor Graphics pour l’Europe de l’Ouest et du Sud. L’occasion de faire avec lui le point sur les sujets d’actualité du monde de l’électronique, qui doit faire face à la montée en puissance de l’IoT, de l’IA, du Machine Learning et d’un grand secteur utilisateur, l’automobile.

« Déjà pour commencer un clin d’œil. Je vais me féliciter que le récent classement Forbes Global 2000 sur la perception des entreprises par leurs employés et le marché, mette Siemens, notre maison mère, à la première place. Nous avons donc rejoint voici un an et demi un groupe qui a une très bonne réputation, ce qui ne peut être que bénéfique pour nous ».

Jean-Marie Saint-Paul a ensuite évoqué les grandes tendances du marché des semi-conducteurs et notamment le changement significatif de la structure de cette industrie.

« Si, contrairement aux idées reçues, la consolidation du marché des semi-conducteurs n’est plus de mise, il se confirme que la spécialisation des grands acteurs sur des marchés applicatifs (automobile, connexions sécurisées…) est la voie royale pour retrouver des marges intéressantes ».

« Il semble aussi se confirmer une très forte progression des investissements dans les entreprises et les start-up dites ‘‘Fabless’’, sociétés se concentrant sur la conception des semi-conducteurs et sous-traitant totalement leur production ». On a effectivement vu en 2017, le bouclage de 45 tours de tables financiers dont 8 ont été supérieurs à 50 M$, alors que la moyenne a été de 24 M$.

La Chine mise maintenant sur la conception

Un phénomène d’autant plus marqué en Chine qui voit exploser le nombre de ses sociétés ‘‘fabless’’. « Alors qu’il y a eu régulièrement de 400 à 600 créations d’entreprises de ce type entre 2002 et 2014, ce chiffre a bondi à près de 1 400 en 2016 et nous n’avons pas encore les chiffres pour 2017. Des sociétés plus nombreuses, mais qui deviennent aussi plus grosses puisque si seulement 10 % d’entre-elles employaient de 100 à 500 salariés en 2006, ce pourcentage est passé à plus de 43 % en 2015 ». L’Asie en général et la Chine en particulier concentrent une forte proportion de la fabrication mondiale de semi-conducteurs, les fonderies, mais se lancent maintenant dans une seconde étape avec le développement de la conception, les fabless.

L’IoT pour mieux piloter produits et process

Les secteurs qui tirent le marché des semi-conducteurs évoluent aussi fortement notamment autour de l’Internet des Objets (IoT), Intelligence Artificielle (IA) et Machine Learning. « Toutes les entreprises essayent actuellement de se positionner sur l’IoT. Si les produits envisagés sont simples, on parle de très gros volumes, de faibles coûts, mais où les contraintes en termes de miniaturisation et de consommation ne sont pas à négliger. Ce qui suppose de notre part la fourniture d’outils de conception packagés plus adaptés, moins chers et surtout plus faciles à utiliser par des non-spécialistes ». Ce qui va bien sûr élargir et renouveler le spectre de clientèle des éditeurs d’outils de conception électronique, mais aussi leur portefeuille applicatif. Ainsi Mentor a-t-il développé de nouveaux outils à partir de ceux de la société Tanner EDA dont il avait fait l’acquisition en mars 2015.

L’IA au secours du traitement massif de données

Dans le domaine de l’IA et du Machine Learning, beaucoup d’industriels se posent des questions car si l’on arrive aux 26 milliards d’objets communicants prédits par les experts, on va très vite se retrouver submergé par des flots de données très difficiles à exploiter, pour en extraite les informations intéressantes, sans l’aide de l’IA. C’est par exemple la raison d’être de la société française BrainCube pour gérer les remontés d’informations issus de capteurs équipant des process industriels.

L’outil de synthèse comportementale Catapult assure le passage d’une description logicielle en langage C/C++ à une implémentation dans du matériel. Doc : Mentor Graphics (Cliquez sur l’image pour l’agrandir)

« Cela a conduit à une explosion des start-up dans le domaine, ce qui se traduit pour nous par de nouveaux types de design et d’utilisateurs, qui ont besoin de transformer rapidement et de manière fiable des algorithmes logiciels en matériels, afin d’avoir la performance nécessaire au traitement massif de données. C’est ce que nous avons développé depuis une dizaine années avec notre synthèse comportementale Catapult, qui rencontre un regain d’intérêt, d’autant plus que l’on peut, à partir de la même description logicielle en langage C, changer facilement de type de cible matériel (FPGA pour les prototypes, Asic pour la série…). C’est pourquoi nous accompagnons les start-up en leur proposant des tarifs adaptés ».

L’automobile attire les géants de la donnée

Autre marché très porteur, l’automobile, qui est en pleine révolution avec l’arrivée des véhicules connectés, autonomes, électriques, des nouvelles mobilités à la demande et des smart city. « Même si le marché est toujours entre les mains des acteurs historiques, on voit arriver une multitudes de nouveaux acteurs. 338 sociétés sont entrain de développer des véhicules électriques à travers le monde et 127 sociétés ont annoncé des projets de véhicules autonomes. Pour n’en citer que quelques uns : Apple ; Google ; Tesla ; Microsoft ; Amazon ;  Samsung ; IBM… Des acteurs attirés par les nouveaux services associés aux nouvelles mobilités (car-sharing, e-hailing…) et l’échange d’informations avec les véhicules connectés (1/3 des forfaits téléphoniques aux USA correspondent à une voiture). Un marché des services qui sera supérieur à celui de l’entretien et des réparations avant 2030 ».

Cela a une très forte implication sur l’électronique embarquée et les outils de conception associés. Les challenges sont nombreux : le nombre et la variété des capteurs vont exploser ; la complexité des logiciels et du matériel nécessaire au traitement des très grands volumes de données issues des capteurs va aller grandissant ; la quantité de simulation dans les phases de développement va être décuplée ; les besoins en sécurité seront en forte croissance au sein du véhicule et vis-à-vis des intrusions extérieures ; enfin il faudra assurer une continuité de la gestion des données.

« Aujourd’hui dans les systèmes d’aide à la conduite (Adas), les données issues des capteurs sont traitées par différents types de processeurs avant d’être envoyées au superviseur qui prend les décisions. Une architecture qui se complexifie chaque fois que l’on ajoute de nouvelles aides avec des capteurs dédiés. Ce n’est performant ni en terme d’efficacité ni de coût. C’est pourquoi nous travaillons avec des constructeurs et des équipementiers sur des systèmes de fusion de données, où un super calculateur embarqué traite en temps réel l’ensemble des données issues des capteurs. Cela permet une prise de décision beaucoup plus rapide par rapport à la donnée, tout en limitant les coûts. Nous allons fournir des plates-formes matérielles de référence pour prouver l’efficacité de ce genre d’architecture ».

Simuler pour mieux développer

Plus le véhicule devient autonome plus on va avoir besoin de simulation pour valider le bon fonctionnement des Adas dans tous les cas de figure potentiels, ce qui est impossible avec des essais routiers traditionnels pour des questions de temps et de coût. « Akio Toyoda, le PDG de Toyota, a ainsi estimé qu’il faudrait parcourir plus de 13 milliards de km pour tester complètement un véhicule totalement autonome, ce qui impose le recours à la simulation numérique. C’est pourquoi nous développons des plates-formes qui vont permettre de simuler ces véhicules de manière totalement numérique. L’acquisition en août dernier de la société néerlandaise Tass International par Siemens, nous a ainsi apporté la possibilité de simuler l’environnement du véhicule, qu’il s’agisse des infrastructures, de la signalisation, des bâtiments, des autres véhicules, des piétons, des conditions météorologiques. Cette simulation couplée à celle du matériel permet de voir comment le ‘‘cerveau électronique’’ du véhicule réagit aux modifications de son environnement. On peut ainsi simuler un véhicule complet dans un environnement réaliste ».

Autre demande du marché, faciliter la conception à haut niveau des systèmes de câblage connectant l’ensemble des capteurs et calculateurs d’un véhicule, voire d’assurer sa propulsion dans le cas de véhicules électriques. « Nos clients nous demandent des outils permettant de créer et d’optimiser de manière globale les systèmes électriques d’un véhicule avant de les décliner en capteurs, cartes électroniques, etc. Cela correspond à notre gamme Capital, qui permet de concevoir, optimiser, fabriquer et maintenir les systèmes électriques des véhicules ».

« Pour conclure, on voit bien que la synergie avec Siemens a beaucoup de sens sur tous ces sujets et que beaucoup de choses sont en préparation pour faire le lien entre les aspects mécaniques et électriques de l’automobile. Cette synergie est aussi ressentie par les clients qui nous consultent maintenant sur des sujets globaux de très haut niveau. De plus, cette synergie plait aussi à nos clients traditionnels de l’électronique qui savent maintenant que notre pérennité est assurée sur le long terme, en nous prémunissant des raids de financiers ».

N’est-ce pas là le signe d’une intégration réussie ?

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : https://www.mentor.com/france/