Les prévisions de Keysight pour 2024 – Épisode 2 : semiconducteurs et automatisation de la conception électronique

Couvrant de nombreux secteurs applicatifs de l’électronique, Keysight Technologies identifie les grandes tendances pour 2024 dans les domaines de l’automobile, des semiconducteurs et des communications sans fil. Dans cet épisode 2, nous vous proposons de partager sa réflexion sur les semiconducteurs et l’automatisation de la conception électronique.

Exerçant une activité transversale touchant de multiples secteurs applicatifs de l’électronique, les grands acteurs du test et de la mesure électroniques sont aux premières loges pour identifier les grandes tendances à venir dans de nombreux domaines. D’où l’idée de Keysight Technologies de solliciter ses différents experts pour dresser un panorama de ce qui nous attend pour 2024.

Depuis hier et jusqu’à demain, nous vous proposons de partager le fruit de leur réflexion en plusieurs épisodes couvrant chacun un domaine applicatif différent. Aujourd’hui, l’épisode 2 est consacré aux semiconducteurs et à l’automatisation de la conception électronique. Dans ces domaines, Keysight identifie cinq grandes tendances.

© TSMC

Des innovations à l’horizon dans le domaine des semiconducteurs avancés

Relier les mondes numérique et physique nécessitera un traitement numérique plus puissant et des interfaces capables de gérer des signaux physiques de plus en plus complexes. L’augmentation des débits de données nécessite des largeurs de bande plus importantes, ce qui implique des fréquences porteuses plus élevées, allant jusqu’au régime THz pour le sans-fil. L’utilisation de technologie telles que MIMO extrême ajoute encore à la complexité. Les réseaux aux topologies diverses, tels que des liaisons non terrestres (par satellite), amplifient encore ce défi.

Pour y remédier, on associera des semiconducteurs commerciaux, tels que des GPU et des FPGA, à des MMIC et ASIC personnalisés. Ces nouvelles solutions apporteront des améliorations significatives en termes de taille, de poids, de performances et de consommation d’énergie. Des convertisseurs de données permettant la capture et la génération de signaux aux largeurs de bande les plus importantes avec une fidélité de signal inégalée seront nécessaires. En outre, les solutions photoniques joueront un rôle essentiel dans l’extension de la portée et de la capacité des technologies de transmission de données.

Des solutions logicielles sans faille pour la conception et l’essai

À l’heure actuelle, les workloads sont constitués d’un ensemble d’outils faiblement connectés. Cependant, à mesure que les mondes virtuel et physique fusionnent, il est nécessaire de mettre en place un workflow de conception et d’essai unifié dans lequel les données sont partagées de manière transparente via le cloud entre les étapes de simulation et de mesure.

Les informations seront analysées en permanence afin de guider le comportement de la simulation et de la mesure, éliminant ainsi toute lacune dans le workflow, de la conception à l’essai final. Les informations issues de la simulation seront introduites dans des outils pilotés par l’IA qui augmenteront la vitesse et la productivité du workflow. Grâce aux jumeaux numériques, la conception et les essais seront étroitement liés, de sorte qu’une seule fabrication réelle sera nécessaire.

La prévision des performances demeure un impératif dans la conception électronique

Le passage de la conception de l’espace physique à l’espace virtuel permet aux ingénieurs de découvrir et de résoudre les problèmes de la manière la plus efficace possible. Ainsi, ils bénéficient d’une meilleure compréhension et peuvent améliorer les performances de leurs produits. Au cours des prochaines années, l’accent sera mis sur la connexion des workflows de conception et de test afin de gérer la complexité croissante et les exigences plus strictes en matière de délais de commercialisation des produits électroniques dans les secteurs du sans fil, du filaire, de l’aérospatial ou encore de la défense, pour ne citer que ceux-là.

Circuits 3D et micropuces hétérogènes : de nouvelles normes en perspective

De nouvelles normes, telles que l’UCIe (Universal Chiplet Interconnect express), voient le jour pour la création de micropuces et la désagrégation des conceptions de systèmes sur puce en plus petits blocs de propriété intellectuelle qui peuvent être assemblés en circuits intégrés 2,5D et 3D grâce à packaging avancée. Pour que les concepteurs puissent simuler avec précision l’interconnexion de la couche physique de puce à puce, il faudra simuler des canaux à haute vitesse et à haute fréquence conformément, entre autres, à la norme UCIe.

La photonique intégrée sur silicium au service de la transformation des datacenters

Les datacenters évoluent pour fournir des performances de calcul plus élevées afin de soutenir la croissance exponentielle des workloads IA et ML (machine learning), ainsi que pour répondre au défi de la gestion thermique et de l’efficacité énergétique. La photonique intégrée sur silicium jouera un rôle essentiel dans l’accélération de la transformation des datacenters pour répondre à la soif de performances de calcul. Les ingénieurs concepteurs développent des puces pour datacenters à haut débit qui intègrent l’interconnexion photonique sur silicium. Il leur faudra donc disposer de kits de conception de processus (PDK) et de modèles de simulation précis qui prennent en charge le travail de développement avancé.