2019 sera une année de changement dans l'industrie des semi-conducteurs, où de nouveaux domaines de recherche stimuleront les percées technologiques
2019 a commencé avec un optimisme prudent sur l'industrie des semi-conducteurs, malgré tous les nuages noirs qui se profilent à l'horizon. Les segments de marché tels que les crypto-monnaies et la réalité virtuelle ne répondent pas aux attentes, le marché des smartphones semble saturé,
les prix des
DRAM baissent, ce qui oblige à réduire les coûts. Les entreprises impliquées dans l'automatisation de la conception d'appareils électroniques parlent de la suspension des ventes en Chine à la lumière de la guerre commerciale entre lui et les États-Unis. Le marché de l'électronique grand public connaît un ralentissement, comme en témoignent les dernières données sur les bénéfices d'Apple.
Mais dans le contexte de tout cela, certains moments nous font ressentir une excitation joyeuse. L'adoption rapide de l'
IA alimente les progrès dans des domaines tels que l'industrie automobile et l'Internet des objets. La 5G, autre opportunité importante, se prépare pour un déploiement majeur. Le nombre de nouveaux composants électroniques en cours de développement augmente, ce qui conduit à la restauration de l'ASIC et à l'apparition de FPGA intégrés.
Déceptions majeures
La plupart des crypto-monnaies ont chuté de 75% en 2018, et il n'y a aucun signe de stabilisation à ce jour. "Le Bitcoin continue de chuter et pourrait ne pas récupérer en 2019", prévient Tom Vaughn, directeur du marketing et du design chez
Cadence Design Systems . «Cela affectera sérieusement la production de substrats en silicium, car un grand nombre d'entre eux consomment l'industrie de la cryptographie. En raison du fait que le coût de l'exploitation minière dépasse la valeur du bitcoin, de nombreux mineurs ont quitté le marché. Et cette tendance ne concerne pas seulement les commerçants privés. Je prédis que pour les mineurs industriels, cela entraînera un problème encore plus important en raison de leurs frais généraux (électricité, infrastructure de serveurs, bâtiments, etc.). Je pense que certains d'entre eux pourraient fermer complètement. »
Une autre déception de 2018 a été la réalité augmentée et virtuelle. «Les problèmes liés à l'adoption de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle sont qu'ils ne sont pas encore adaptés à une plongée sérieuse», explique Simon Forest, directeur de la connectivité et de la maison connectée pour Imagination Technologies. «Et la technologie n'échoue pas avec la résolution graphique ou la qualité visuelle, mais avec la qualité du travail avec elle dans son ensemble, qui reste encore faible.»
Thomas Urman, directeur du développement commercial d'EV Group, est d'accord avec lui. «La création de contenu est un autre problème», dit-il. - L'utilisation de la technologie sera limitée jusqu'à ce que la vitesse de transmission vidéo devienne suffisamment élevée et jusqu'à ce que nous atteignions des valeurs de retard acceptables auxquelles la personne ne sera pas secouée. Il peut remplacer l'écran de l'ordinateur, mais pour une utilisation généralisée, AR devra attendre que la 5G soit déployée, et cela prendra un certain temps. »
Et ce n'est peut-être pas tous les problèmes. «La vidéo à 360 ° et l'audio spatial, qui créent l'effet de présence, semblent prometteurs pour étendre le marché au-delà des besoins des joueurs hardcore, mais nous avons besoin d'un ensemble de normes pour la vidéo et l'audio autour desquelles les fournisseurs de contenu pourraient se rassembler», ajoute Forest. - De plus, nous avons besoin de normes liées aux sentiments humains supplémentaires, au toucher et à l'odorat. Cela distinguera la VR d'un groupe de formats de contenu avec un effet de présence plus faible. Jusque-là, la VR restera un sujet de niche, limité dans son application. »
Chef de l'IA
Plusieurs points lumineux sur le marché des semi-conducteurs devraient accélérer la croissance et compenser la baisse des prix des mémoires. "En particulier, l'augmentation critique des investissements dans de nouveaux processeurs spécialisés, comme pour l'IA et l'apprentissage automatique, inspire de grandes promesses", a déclaré Wally Raines, directeur honoraire de Mentor, une société appartenant à Siemens. «Pour de nombreuses applications du domaine de la reconnaissance des formes et de l'analyse des données, les puces à architecture traditionnelle n'offrent pas une vitesse adéquate et les économies d'énergie requises par les derniers algorithmes MO. En conséquence, le développement de puces spécialisées s'est fortement accéléré. Il a également encouragé le développement de nouvelles méthodologies de conception de puces, dont beaucoup utilisent l'IA pour améliorer le processus. »
Cependant, il faut être prudent en croyant que l'IA accélérera cette industrie. «Il est probable que l'IA pour de nombreuses entreprises entre dans la phase de« se débarrasser des illusions »du célèbre
cycle sensoriel de Gartner, prévient Forest. "L'industrie se rendra rapidement compte que l'IA ne peut pas répondre à toutes les questions, et le battage médiatique se calmera." Quelqu'un va rapidement changer l'orientation du développement, garantissant la préservation des capacités utiles de l'IA qui complètent les systèmes existants, mais l'IA ne restera pas nécessairement le pilier central du travail de ces systèmes. »
Il est nécessaire de définir les attentes. "Nous rêvons tous d'appareils ou de robots IA qui peuvent exécuter des commandes sous une forme gratuite, comme" laver la vaisselle "," peindre la clôture "ou" aller chez les parents ", mais je vois qu'en 2019, la croissance de l'IA sera associée à simplifier les tâches de routine qui peuvent être automatisées en ajoutant de l'IA, en particulier dans les domaines de la reconnaissance vocale ou d'image », a déclaré Mark Greenberg, directeur du marketing produit chez IP Group chez Cadence. "Par exemple, si vous n'aimez pas taper le temps de cuisson sur le clavier du micro-ondes, la reconnaissance vocale - en tant qu'application distincte ou en utilisant le portail de l'assistant virtuel - vous permettra de commander le micro-ondes pour réchauffer vos aliments à haute voix. Nous verrons davantage de systèmes de sécurité de bureau qui utilisent la reconnaissance faciale pour ouvrir les portes, et qui alerteront peut-être le personnel de sécurité dans les cas où quelqu'un d'autre tentera d'entrer par la porte ouverte. "
L'IA en est encore à ses balbutiements, malgré toute la vitesse de développement. "Il y a beaucoup de discussions sur les dangers de l'IA, mais elle semble être basée sur des concepts de singularité et d'éthique empruntés à la science-fiction", a déclaré David Harold, vice-président des communications marketing chez Imagination. "Aujourd'hui, l'utilisation de l'IA est entre les mains des gens - et c'est précisément ces personnes, en particulier celles qui sont dotées de capacités législatives, auxquelles nous devons prêter attention, en essayant de garantir que l'IA aidera la société, et non pas la surcharger."
Pour la mise en œuvre de l'IA, il existe deux domaines très différents: la formation et le raisonnement logique. Des inférences peuvent survenir soit dans le centre de données, soit côté client.
L'IA dans les centres de données commence à changer considérablement. «Aujourd'hui, les GPU Nvidia et Intel Xeon dominent les réseaux de neurones des centres de données», a déclaré Geoff Tate, directeur de Flex Logix. - La Tesla T4 de Nvidia était la seule carte de masse utilisée pour la formation des centres de données. Le Goya de Habana sera le premier produit dont le coût et les performances dépassent de loin le Tesla T4. En 2019, de nouveaux moteurs seront lancés avec un processus de construction logique optimisé, et leur mise en œuvre dans les centres de données s'accélérera, ce qui réduira fortement la part de marché occupée par Nvidia. Les propres accélérateurs de décision, par exemple, Inferentia d'Amazon, contribueront à cette tendance. »
Et la tendance devrait se poursuivre. «La domination d'Intel dans les centres de données diminuera», ajoute Tate. - Les moteurs spécialement conçus pour la formation et la prise de décision prendront une part importante du traitement des données à partir de réseaux de neurones construits sur des processeurs Xeon. Les réseaux de neurones acquis par Intel n'ont pas encore pris de l'ampleur. Et cela est d'une importance cruciale, car les réseaux de neurones représentent une part croissante des charges de calcul dans les centres de données, et les processeurs [ordinaires] ne peuvent pas rivaliser avec les puces optimisées pour les réseaux de neurones. "
L'évolution vers des architectures optimisées permettra de mettre en place des systèmes de décision côté utilisateur. «L'année prochaine, nous verrons des progrès significatifs dans le développement de systèmes d'apprentissage adaptatifs qui peuvent être utilisés à la fois dans le cloud et dans des applications autonomes à faible consommation côté utilisateur», déclare David White, directeur principal des circuits intégrés personnalisés et de la recherche et du développement. Groupe PCB Cadence. «Cela nécessitera une combinaison plus efficace d'apprentissage automatique et d'apprentissage approfondi avec une adaptation visant l'optimisation.» Cela obligera également à contrôler davantage les systèmes utilisant l'IA dans l'industrie et les transports. "Ce n'est pas un problème aussi important que le marketing cloud ou la vitesse de traitement d'image, mais dans le processus d'intégration de l'IA et du deep learning dans les transports, la fabrication, l'Internet des objets, d'autres domaines où la sécurité est critique, ce problème va s'aggraver.
Passer du côté client prendra un certain temps. «Pour implémenter cette IA du côté client, nous devons envisager des méthodes innovantes pour améliorer la densité d'emballage des transistors à base de puces en silicium», explique Forest. «Nous nous attendons à voir des façons complètement nouvelles de créer des systèmes sur une puce qui ont à la fois la capacité d'acquérir de nouvelles connaissances grâce à la formation et les compétences de construction logiques nécessaires pour l'adaptation. Il faudra encore quelques années avant que de telles opportunités se présentent. »
5g
La combinaison de l'IA et de la 5G sera d'une grande aide pour l'industrie. «L'IA et la 5G sont la technologie nécessaire pour construire des véhicules robotisés», a déclaré Lauro Ricati, consultant en contrôle. - Aussi, ces technologies serviront à créer de nouveaux gadgets à partir du domaine de l'Internet des objets, qui seront appliqués dans de nombreux domaines, utiles et peu nombreux. L'IA et la 5G créeront encore plus d'opportunités commerciales et créeront de nouveaux emplois pour les ingénieurs qu'en 2018. "
Nous pouvons également nous attendre à une expansion du réseau. «En 2019, la 5G fonctionnera comme une mise à niveau pour les services existants», déclare Forest. - La technologie commencera inévitablement à fonctionner d'abord dans les villes, puis dans quelques années, elle élargira le domaine d'applicabilité lorsque les smartphones commenceront à inclure la prise en charge des technologies sans fil 5G. Les entreprises expérimenteront la 5G pour fournir des données de l'IA au cloud, parmi les appareils de l'Internet des objets, des modems 5G sont susceptibles d'apparaître, et il peut également y avoir un désir de créer des modems 5G à faible énergie pour aider cette technologie à se répandre parmi les produits. pour l'Internet des objets. "
Dans certains cas, ces technologies se déploient trop rapidement. «La 5G a été activement promue à Tokyo, mais elle était en avance sur l'adoption de la norme», explique Urman. - Nous verrons de nombreux ajouts. Tout cela est arrivé trop vite. Cette histoire devrait se développer en 2020-2021, puis AR entrera sur le marché. Mais pour une production à grande échelle en trois ans, la technologie devrait être prête aujourd'hui. Pour utiliser la RA, vous n'avez pas besoin d'une connexion physique - vous avez besoin de centres, vous avez besoin de faire la démonstration des lieux - ici le contenu jouera un rôle clé. »
Transport automobile
Les technologies utilisées dans les voitures robotisées changeront non seulement le mouvement des voitures et des camions, mais aussi le paysage financier associé à leur achat, leur maintenance et leur assurance, et autant que les technologies qui fonctionneront sous le capot ou derrière le tableau de bord changeront. "Honnêtement, il est trop tôt pour dire qui va gagner la course et être le premier à proposer une voiture autonome, mais nous pouvons dire que tous les grands constructeurs automobiles et les nouveaux venus dans ce domaine investissent activement dans le développement et veulent entrer tôt sur le marché", explique Bryce Johnston. , directeur du segment automobile d'Imagination. "Je parie que les premières avancées importantes se produiront dans des domaines commerciaux tels que la robotique et les convois de camions qui attirent le plus l'attention du public - lorsque cette technologie fonctionne, elle contient quelque chose de surnaturel."
Quelqu'un veut acheter son propre robot. «En 2019, nous assisterons à un changement dans l'industrie de la robotique de pointe lorsque de nouveaux essais pilotes commenceront dans le monde», a déclaré Jan Pei, directeur et cofondateur de Cepton Technologies. «Les consommateurs pourront déjà profiter des fonctionnalités de sécurité active de troisième niveau dès que cela sera autorisé par les autorités - peut-être dès 2019. Parmi ces fonctions, il y a l'assistance à l'accélération, à la direction et au freinage, ce qui augmentera encore la sécurité de conduite. Avec l'augmentation du nombre de commandes de lidars auprès des constructeurs automobiles et des OEM, les entreprises de lidars seront testées pour leur résistance. Nous verrons une sérieuse consolidation du marché du lidar, car de nombreuses entreprises ne sont pas encore prêtes à les produire à l'échelle requise par l'industrie automobile. En conséquence, une petite part des entreprises prospérera et de nombreuses autres seront achetées par des acteurs plus importants, fusionneront avec d'autres, ou même fermeront. »
Avec l'avancement de l'industrie automobile, de nouvelles exigences sont également posées pour le développement de puces. «Les fabricants de pièces automobiles exigent des fournisseurs qu’ils ne rejettent pas les puces afin de garantir qu’une augmentation de la part des composants électroniques dans une voiture n’augmente pas le nombre de voitures défectueuses», explique Art Schaldenbrand, directeur général des produits Cadence. «À en juger par les données sur les retours de produits, environ 80 à 95% de ces retours sont dus à des éléments analogiques. En conséquence, les fabricants de puces indépendants qui fournissent des produits aux constructeurs automobiles doivent disposer d'outils pour analyser la couverture de leurs tests. En 2019, IEEE P2427, une norme pour la modélisation et la couverture des défauts analogiques qui définit la manière dont les défaillances du modèle sont impliquées dans le calcul de la couverture des tests, entre en vigueur. »
En 2019, nous verrons également des mises à jour de la norme ISO 26262. «La nouvelle génération de la norme ISO 26262 a été publiée en décembre 2018», ajoute Schaldenbrand. «La norme ISO 26262-11: 2018, les normes d'application de l'ISO26262 aux semi-conducteurs, a fourni les premières normes définies pour l'analyse de sécurité des circuits semi-conducteurs.»
L'industrie automobile exige une augmentation du nombre d'outils de sécurité différents. «La sécurité fonctionnelle est devenue une préoccupation majeure dans l'industrie des semi-conducteurs et la conception de systèmes, et les robots sont leur principale application», a déclaré Sergio Marchese, directeur du marketing technique chez OneSpin Solutions. «En 2019, nous verrons une augmentation des problèmes de sécurité qui doivent être résolus dans d'autres domaines. Les propriétaires de maisons et d'entreprises ne veulent pas que quelqu'un rate un bug ou une particule alpha pour désactiver les alarmes ou les capteurs, ce qui les rend vulnérables aux intrusions. »
Internet des objets (IoT)
Au cours des deux dernières années, la pénétration de [ce domaine dans nos vies] s'est inévitablement poursuivie. «L'année à venir se concentrera sur la simplification du développement et de la mise en œuvre à grande échelle de solutions intégrées verticalement, en utilisant spécifiquement l'IoT», explique Vivek Mohan, directeur IoT chez Semtech. - Un exemple est le commerce de détail, dans ce domaine, nous continuerons à investir de manière significative dans les technologies IoT, à la fois en ligne et dans les magasins physiques, ce qui permettra aux acteurs du marché de gagner plus de segments. «Ces réseaux seront soumis à des pressions pour améliorer l'efficacité dans des domaines tels que les économies d'énergie et le respect de normes telles que la sécurité alimentaire, la confidentialité des données, la sécurité des travailleurs, etc.»
Cela affectera de nombreux aspects de la communauté. «En 2019, il y aura une augmentation de l'apparition de produits pour la« maison intelligente », la commande intelligente IoT fera ses preuves dans des domaines tels que l'éclairage domestique, l'arrosage et le chauffage / refroidissement, augmentera l'automatisation et l'efficacité des tâches quotidiennes», prédit Arm. «Cependant, le développement de l'apprentissage automatique et de la vision par ordinateur permettra aux autorités de la ville non seulement de réduire les coûts (par exemple, installer l'éclairage public intelligent à LED), mais aussi d'impliquer les citoyens dans la ville et de collecter des fonds dans des domaines tels que les violations du feu rouge, le point d'accès WiFi , Services 5G, gratte-ciel intelligents, détection et analyse de la criminalité, diffusion d'informations. »
La consommation d'énergie est un gros problème avec de nombreuses applications IoT. «En 2019, beaucoup se concentreront sur des systèmes électriques écologiquement durables qui permettront l'adoption généralisée de l'IoT», explique David Su, directeur d'Atmosic Technologies. - Pour réduire la consommation d'énergie des appareils IoT, l'industrie appliquera des technologies de développement avancées, adaptera et améliorera les processus technologiques, optimisera et personnalisera la conception. En conséquence, nous augmenterons la durée de vie de la batterie. L'amélioration de la conception vous permettra de mettre en œuvre des fonctionnalités telles que le réveil à la demande pour clarifier les cycles de sommeil et le fonctionnement de l'appareil, ce qui réduira encore la consommation d'énergie. Le but ultime de réduire la consommation d'énergie est la batterie «éternelle». En 2019, nous verrons des appareils dans lesquels la batterie dure toute la durée de leur vie. »
Un autre problème IoT important est la sécurité. «Bien qu'en 2018, nous ayons vu le début d'un travail commun pour améliorer la sécurité des dispositifs à semi-conducteurs connectés au réseau, en 2019, encore plus d'entreprises travailleront ensemble et fourniront des solutions plus simples et plus fiables pour l'introduction de produits et services», explique Martin Scott, CTO, premier vice-président et directeur général de la cryptographie de Rambus. «Une façon de travailler ensemble est d'utiliser l'open source et le matériel.
La nature ouverte de l'ISA RISC-V peut inspirer l'innovation et promouvoir une adoption généralisée, conduisant au partage des meilleures pratiques. Mais nous ne pouvons pas nous limiter uniquement au matériel - il existe un réel besoin d'améliorer la sécurité des logiciels et des connexions réseau. "Il y a beaucoup de travail à faire pour assurer la sécurité du SoC. «Les informations confidentielles ne doivent pas fuir pendant le processus de développement et doivent être protégées contre le piratage et autres attaques externes», explique Marchese. - Les chevaux de Troie dans le matériel, tels que les disjoncteurs ou les portes dérobées introduits à des fins malveillantes, deviennent l'un des principaux problèmes. La plupart des intégrateurs SoC et des fournisseurs d'informations ne prennent pas ce risque assez au sérieux. Nous nous attendons à ce qu'en 2019, de nombreuses entreprises commencent à se familiariser avec ce sujet, et quelqu'un étudiera de nouveaux outils et processus qui permettent de détecter les chevaux de Troie. »