Pour le père de the division automobile de Qualcomm Nakul Duggal, le nombre de puces dans les voitures et leur puissance va décupler dans la prochaine décennie. Une montée en puissance necessaire à la complexité grandissante des tâches de calcul que les vehicles du futur vont devoir résoudre.
The question of the conduite autonomous porte en elle un énorme défi : celui de transformer nos vehicles en véritables petits supercalculateurs. This transformation of the “idiot” voice versus the “intelligent” voice aiguise l’appetite des champions du monde des semi-conducteurs, prêts à vendre leurs puces à un marché dont la demande en puissance de calcul est en pleine explosion. Parmi les enterprises qui entendent se tailler la part du lion, il ya l’Américain Qualcomm. Connu pour sa place de numéro 1 world des processors mobiles et autres modems, l’Américain a étendu ses ambitions à la voiture connectée et autonomous. Grâce à ses savoir-faire en matière de télécoms d’une part, et en conception de puces de smartphones, d’autre part.
« D’ici à dix ans, les modèles les plus hauts de gamme de voitures disposeront d’une puissance de calcul combinée de leurs puces allant de x7 à x10 par rapport aux meilleurs véhicules actuels », predit Nakul Duggal, vice-president and responsible for the automobile division of Qualcomm. A gain in demand is necessary with the evolution of usage. « Par le passé, il y avait une camera de recul dans votre voiture. Et son seul usage était d’être appelée par une application de projection du flux vidéo sur l’écran central. Mais désormais, ce sont plusieurs caméras, parfois differentes, qui sont pilotées. In addition to the simple attachment, the cameras are also used in the usage of pilotage, detection and security », poursuit M. Duggal. « Le besoin de puissance de traitement est d’une tout autre magnitude ! »
The names of capteurs, caméras et autres, étant en pleine explosion dans nos véhicules – l’électronique devrait represent 20% du coût des voitures d’ici à 2030 – et les usages étant de plus en plus complexes, il faut donc concevoir des processeurs toujours plus puissants et perfectionnés. Mais contrairement au monde of the smartphone où chaque année qui passe voit voit arriver de nouvelles puces à intervalle parfaitement régulier, the conception des puces de nos voitures est une all autre affaire.
Des puces extremely difficult à concevoir
Si la “loi” de Moore prédit un doublement des performances des puces informatiques tous les dix-huit mois, celle des puces automobiles dans la prochaine décennie ne saurait être aussi rapide. Elle ralentit d’un côté à cause de la difficulté de plus en plus grande à réduire la taille des circuits. Un mal qui va frapper l’ensemble des puces de pointe. Mais c’est aussi la nature même des plates-formes automobiles, où la sécurité (comprendre ici la stabilité de la plate-forme) compte plus que tout, qui limite la montée en puissance brute. Elle implique également des developpements adaptés… et donc plus lents.
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« Concevoir une puce pour voiture est extreme plus dur que pour un téléphone », assure Nakul Duggal. Ce vétéran de l’industrie – il a rejoint Qualcomm en 1995 ! – explicitly que « les calculs simultanés sont non seulement plus nombreux, mais en plus les scenarios d’usage sont aussi plus variés, car il ya tellement de paramètres à prendre en compte et à calculer. ». S’ajoute à cela le fait que les processeurs auto ont une vie autrement plus rock & roll que nos puces de téléphones. « Le besoin naturel de puissance de l’automobile fait que les puces fonctionnent à plus haute fréquence que dans your smartphone or your PC par example », explicitly Nakul Duggal. « Entre le calcul et la chaleur extérieure, elles peuvent parfois functionner à plus de 105°C », continue-t-il. « Il faut que les processeurs fonctionnent en all temps, sans la moonre interruption, ni panne. ». Les puces se doivent donc d’être hyper résistantes et avec zero défaut. Et c’est notamment là qu’un savoir-faire industrial aid.
L’apport of the smartphone n’est pas celui que l’on croit
De prime abord, on pourrait croire que les puces automobiles profitent surtout d’une déclinaison of the different technologies of the smartphone – CPU, GPU, NPU, etc. This assertion est en partie erronée. « Nous ne récupérons pas les memes blocs technologiques que les smartphones », refute M. Duggal. « En realité, nous n’intégrons pas un GPU de téléphone dans les autres puces par example. Les différents blocs IP (CPU, GPU, NPU, ISP, etc.) sot désormais developed en tenant compte des le début de leur conception des differents déclinaisons dont nous allons avoir besoin. For example, notre NPU Hexagon est, dès le départ, conçu pour être adapté à different usages. Dans le mobile, sa puissance sera mise à profit for the prediction of the text or the amelioration of the photo. Mais, in the automobile, is used par example for the prediction of the displacement of vehicles. Il faut prendre cela en compte des le debut afin que les fonctions soient les mieux adaptées aux usages ensuite. »
Ce développement commun des différents “morceaux” de la puce est donc transverse entre toutes les units de développement des puces de Qualcomm (smartphones, routers, PC, voitures, etc.) et s’avère plus horizontal que ce que l’on peut lire çà et la. Pourtant, les puces de smartphones apportent bien un atout critique à leur sœur de l’automobile : « Qualcomm live around 100 millions de puces par trimestre, dont la majority pour les smartphones, donc dans les nodes de production (la finesse de gravure, ndr) les plus reviews. Grâce à ces énormes volumes, nous avons pu établir des modèles de production pour obtenir de bons rendements, detected problems et erreurs, et qualifier les nodes les plus reviews ». A force industrial that needs Qualcomm to use the gravures de pointe for a new plate-form automobile Snapdragon Flex.
Finesse de gravure de pointe et conception concrete
En plus de son coût de production, toute puce électronique doit trouver un équilibre entre 3 facteurs physiques appelé PPA : puissance énergétique (Power), performances (P) et surface utilisée (Area). « Avec une puce gravée en 28 nm, il nous est impossible d’atteindre le même leve de puissance qu’avec les puces actuelles en 5 nm », explicitly M. Duggal. « La puce serait trop gross et chaufferait trop ». Il n’y a donc pas d’autre choix que de réduire la taille des puces. Is the finesse of the circuit n’est-elle pas a source de problem comme on le lit souvent ?
« pas you tout Comme je vous le disais, d’une part notre très haut volume de production de puces nous permet de parfaitement prédire la qualité finale. Mais en plus, tout dans les processors automobiles est conçu pour la résistance et la sécurité. De la maniere dont sont agences les elements logiques (IP in the jargon), en passant by the nature of the cellules logiques jusqu’au procédés de fabrication, tout est validé et qualifié pour répondre spécifiquement aux contraintes automobiles ». Cette résistance tant physique que est d’ailleurs ce qui permet à Qualcomm de créer une puce tout-en-un avec Snapdragon Flex. Interrogé sur le risque de voir disparaître the redondance des multiples puces qui gèrent aujourd’hui l’aide à la conduite, l’ABS, le système de navigation, etc. il rétorque que « cela also est prize en compte. You point de vue matériel comme du point de vue logiciel ».
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Cette confiance dans les performances et la robustesse de sa solution, M. Duggal la porte jusqu’au succès espéré de la plate-forme. Interrogé sur qui est le principal concurrent de Qualcomm dans le domaine des plates-formes automobiles complètes – Nvidia ? Intel ? – M. Duggal affirme que « nous n’en avons pas vraiment. Nous avons évidemment des bons concurrents dans certains domaines comme la très bonne solution de Mobileye que vous avez mentionné. Mais notre savoir-faire dans le domaine des réseaux couplé à notre capacité à rapidement concevoir des puces tout-en-un est un ADN difficile à répliquer. » L’avenir dira si Qualcomm séduira une industrie automobile qui est désormais condamnée à numeriser tous les éléments de ses vehicles. Qui seront bientôt plus des ordinateurs qui roulent que des “voitures intelligentes”.
