ICCAD est le rassemblement annuel de l'industrie chinoise des semi-conducteurs.

Lors de l'ICCAD 2020, qui s'est tenue à Chongqing, ville montagneuse, le professeur Wei Shaojun, président de la branche Conception de circuits intégrés de l'Association chinoise de l'industrie des semi-conducteurs, a présenté un rapport important dressant un état des lieux du secteur chinois de la conception de circuits intégrés dans le contexte de la nouvelle normalité. En 2020, la Chine comptait 2 218 entreprises locales de conception de circuits intégrés, soit une augmentation de 438 par rapport à 2019, représentant une hausse de 23.9 % de son chiffre d'affaires et de 4.1 % par rapport à 2019. La répartition géographique de ces entreprises évolue également. Outre les pôles traditionnels de conception de circuits intégrés tels que Pékin, Shanghai et Shenzhen, on dénombre désormais plus de 100 entreprises de conception dans des villes comme Wuxi, Hangzhou, Xi'an, Chengdu, Nanjing, Wuhan, Suzhou, Hefei et Xiamen. Parallèlement, la Chine a fait ses premiers pas sur le marché des puces haut de gamme, notamment avec les processeurs (CPU). Bien que des écarts subsistent, le passage des processeurs chinois du marché de niche au marché de masse constitue une étape majeure.

Les entreprises chinoises locales de conception de circuits intégrés ont eu un impact profond sur la chaîne de valeur mondiale de l'industrie des semi-conducteurs et ont grandement favorisé l'effet de liaison entre l'EDA/IP, la fonderie, l'emballage et les tests.

Les frictions commerciales sino-américaines qui durent depuis plus de deux ans ont sensibilisé les acteurs chinois du secteur des semi-conducteurs à l'importance de l'EDA/IP.

Currently, the three giants Synopsys, Cadence and Mentor (soon to be renamed Siemens EDA) occupy 95% of the market share in the EDA field; in the IP field, ARM (Softbank), Synopsys and Cadence rank firmly among the top three in the world.

D'après le rapport du professeur Wei Shaojun lors de la conférence ICCAD, les outils de conception électronique (EDA) complets, intégrant la simulation, développés en Chine, commencent à faire leur entrée sur le marché et à entrer en concurrence. Par ailleurs, plusieurs outils performants, dédiés à la conception de circuits numériques, ont vu le jour. « Je suis convaincu qu'après quelques années d'efforts supplémentaires, la Chine pourra elle aussi se doter de ses propres outils de conception de circuits numériques complets », a-t-il déclaré.

Lors de la conférence ICCAD 2020, EDN et EETimes ont interviewé plusieurs dirigeants d'entreprises spécialisées dans les technologies de conception électronique (EDA) et la propriété intellectuelle (IP). Parmi eux, dans le domaine de l'EDA, on retrouve Ling Lin, vice-président monde et directeur général pour la Chine de Mentor (une entreprise Siemens), Wang Libin, président-directeur général de X-EPIC, Lin Junxiong, PDG de Guowei Sierxin (S2C), filiale du groupe Guowei, et Wang Yucheng, directeur technique de Hongxin Micron. Dans le domaine de l'IP, les interviews incluent le Dr Dai Weimin, président-directeur général de VeriSilicon, Xu Tao, PDG de StarFive Technology, Zou Zhengxian, président-directeur général de Sichuan Hexin Microelectronics (IPGoal), Liu Shu, vice-président exécutif de la recherche et du développement produits d'ArmChina, et Shen Li, PDG de Chengdu Ruicheng Microelectronics (ACTT).

Articles EDA

Mentor : Siemens apporte des ressources professionnelles au-delà de la conception assistée par ordinateur (CAO).

Mentor, vice-présidente mondiale et directrice générale de Siemens en Chine, Ling Lin

Mentor, A Siemens Business will be renamed Siemens EDA in January 2021.

De plus en plus de fabricants de logiciels de CAO électronique abordent le concept d'open source. Ling Lin estime que les pratiques open source sont principalement concentrées dans quelques start-ups dotées de technologies performantes. Elles mettent à disposition des concepteurs certaines fonctions de base pour qu'ils puissent les tester. S'ils ont besoin de fonctionnalités supplémentaires, ils doivent les acheter.

Il est vrai que les nouveaux outils de CAO électronique permettent de créer différents produits ou d'obtenir différents effets. Cependant, si l'on examine la structure des coûts de plusieurs grands fabricants d'outils de CAO électronique, on constate que, malgré des bénéfices nets très élevés, ce sont également des entreprises qui investissent massivement en R&D. Ces investissements importants entraînent une forte concentration, notamment dans l'acquisition de technologies et les investissements en R&D. Si une jeune entreprise ne peut garantir ses revenus en optant pour l'open source, il y a de fortes chances qu'elle soit rachetée par une grande entreprise. Ling Lin estime qu'il est peu probable que les outils de CAO électronique soient entièrement open source ou gratuits d'un point de vue économique ; du moins, leurs meilleures fonctionnalités ne le seront pas.

The only type of R&D where open source and collaboration are possible is research-based collaborative development with universities. For example, in the United States, some universities will cooperate with EDA companies to develop projects, develop tool engines or algorithms, and conduct cross-authorization between universities, professors and companies.

Après l'acquisition de Mentor par Siemens en 2016, l'industrie attend avec impatience de voir l'impact que la fusion de ces géants de l'industrie et de l'EDA aura. Cette alliance permettra-t-elle de réaliser des prouesses que les deux autres entreprises spécialisées en EDA ne peuvent pas accomplir ? « Dès l'acquisition de Mentor, Siemens a affiché une vision claire : créer une plateforme de conception intégrée plus complète. L'expertise de Mentor en matière d'EDA, de conception de circuits intégrés et de systèmes s'inscrit pleinement dans cette vision », explique Ling Lin. « L'EDA est un secteur en constante innovation. Malgré les difficultés rencontrées l'an dernier en raison de l'épidémie, Mentor a acquis plusieurs entreprises d'EDA avec le soutien de Siemens, renforçant ainsi ses capacités. Cette plateforme propose une gamme de produits gérée par Mentor. Pour les utilisateurs, l'expérience la plus intuitive réside dans le fait que la puce peut non seulement démontrer ses performances au sein d'un système, mais aussi jouer un rôle dans un système global. Cette plateforme va au-delà des ressources spécialisées de Mentor en conception de circuits intégrés, incluant la conception mécanique, l'analyse thermique des systèmes et d'autres services d'analyse de données. C'est la mission des logiciels industriels numériques de Siemens. »

À l'heure actuelle, l'association des outils de conception électronique (EDA) et des logiciels industriels est encore au stade exploratoire, mais elle est déjà mise en œuvre dans certains domaines spécifiques, comme les usines de circuits imprimés (PCB) et les logiciels de gestion des processus de fabrication pour la production de plaquettes de semi-conducteurs de pointe. Le concept de « jumeau numérique », proposé par Siemens ces dernières années, n'est pas encore un terme standard dans le secteur de l'EDA, mais provient de Siemens PLM. Il désigne la correspondance complète entre le modèle de conception et le modèle du monde physique, incluant la gestion de toutes les données. Ce concept présente toutefois des points communs avec l'EDA. « L'EDA était initialement un outil de vérification de conception, mais elle a évolué vers la modélisation, qui nécessite des opérations sur les matériaux, les phénomènes physiques, etc. Cela revient à combiner les phénomènes du monde physique avec le modèle de conception numérique pour une gestion unifiée », explique Ling Lin. Elle précise que, quelles que soient les modifications apportées aux matériaux et aux procédés semi-conducteurs, les paramètres simulés peuvent être caractérisés et reproduits.

Chapitre Xinhua : Basée sur le cloud et l’IA, l’ère de l’EDA 2.0

Wang Libin, Chairman and CEO of X-EPIC

Xinhuazhang, une entreprise chinoise spécialisée dans les outils de conception électronique (EDA) et créée en mars 2020, a lancé son premier produit EDA, « EpicElf », en novembre dernier. Ce logiciel intègre une nouvelle technologie de simulation, une première en Chine, compatible avec l'architecture informatique locale. Testé sur les serveurs Feiteng, il est compatible avec l'écosystème industriel actuel et contribuera au développement de la prochaine génération d'architectures informatiques. Il représente une étape importante dans la construction, en Chine, d'un écosystème industriel indépendant de recherche et développement pour les circuits intégrés.

De nombreux dirigeants de Xinhuazhang, dont son fondateur Wang Libin, ont occupé des postes importants chez Synopsys, Cadence et d'autres entreprises. Face aux avantages considérables accumulés depuis longtemps par les géants étrangers de la CAO électronique en matière de technologie, de talents et de clientèle, comment les fabricants locaux peuvent-ils s'appuyer sur des idées plus novatrices pour se démarquer ?

Wang Libin a proposé le concept d’« EDA2.0 ».

Il estime que l'industrie a généralement utilisé l'EDA 1.0 au cours des 30 dernières années. La technologie d'il y a 30 ans paraît aujourd'hui très obsolète. Quel que soit l'algorithme ou l'architecture développés depuis tant d'années, il est impossible de s'en défaire, car la clientèle est trop importante et ne peut être que constamment enrichie par les mises à jour. « En particulier pour les émulateurs, presque tous les fabricants de puces ont besoin de simulations frontales. Avec la dernière version d'UVM, les anciennes machines virtuelles sont conservées, même si elles sont devenues inutiles », analyse Wang Libin. L'émergence du cloud et de l'intelligence artificielle favorisera l'évolution des outils EDA, mais une transformation complète des outils de l'ère EDA 1.0 reste difficile.

Selon les informations recueillies, le nouveau cadre recruté par Xinhua, Zhang, possède 30 ans d'expérience en R&D dans le secteur de la CAO électronique. Spécialisé dans la recherche en intelligence artificielle et en apprentissage automatique, il maîtrise l'intégration de fonctions d'IA dans les outils de CAO électronique. Wang Libin a déclaré que la caractéristique principale de la CAO électronique 2.0 est l'utilisation de l'IA pour transformer l'outil dans son ensemble, de son architecture sous-jacente jusqu'à l'exploitation optimale de la puissance de calcul des serveurs cloud pour la simulation, la conception et la vérification. C'est précisément le domaine d'activité de Xin Huazhang.

Wang Libin believes that future EDA technology must be intelligent, but now it is just automated. The EDA that Xinhuazhang is currently working on that integrates AI and cloud technology can be said to be 1.X. It adds some intelligence on the basis of automation to solve some inherent problems in 1.0. "Complete intelligence is the ultimate goal. The future EDA2.0 needs to be integrated on the basis of 1. Technology 30 years ago? We never talk about catching up with the world's advanced level, because our tracks, ideas and technical starting points are completely different, but the purpose is the same. "Currently, Xinhuazhang recruits not only EDA, but also experts in the Internet, artificial intelligence, and cloud. By integrating their architecture, ideas, algorithms and existing EDA, we use non-traditional technologies to create innovative tools to make chip design simpler and more inclusive.

Pour Xin Huazhang, l'open source est une tendance majeure, non seulement dans le domaine de la CAO électronique, mais aussi dans l'ensemble du secteur technologique, en matière d'accélération de l'innovation. L'entreprise a réalisé d'importants progrès dans le développement d'outils de CAO électronique open source, avec un objectif clair : plus d'un millier de personnes étudient la CAO électronique en Chine, et Xinhuazhang souhaite mobiliser tous les acteurs du secteur et encourager une participation encore plus large. « Avant de me lancer dans l'open source, j'étais très perplexe quant aux aspects à rendre open source. Les entreprises commerciales étant toujours soucieuses de rentabilité, les aspects open source et commerciaux restent cloisonnés », explique Wang Libin. Il ajoute que Xinhuazhang a rapidement publié le simulateur open source EpicSim et a doublé sa vitesse en un mois grâce à des méthodes avancées, permettant ainsi au secteur de constater l'impact de cette nouvelle technologie de CAO électronique.

Concernant l'équilibre entre logiciel libre et modèle économique, Wang Libin a déclaré : « Nous sommes peut-être la première entreprise chinoise spécialisée dans les outils de CAO électronique à proposer des solutions open source, mais nous ne sommes pas une entreprise open source. L'open source ne constitue pas notre modèle économique. » Pour Xinhuazhang, l'open source représente un autre modèle, que l'on peut considérer comme la construction d'un écosystème facilitant l'accès aux outils de CAO électronique et favorisant l'innovation.

De mars 2020 à aujourd'hui, Xinhuazhang a bénéficié de trois levées de fonds. Concernant l'utilisation de ces fonds, Wang Libin estime que l'EDA est un secteur à fort investissement et à long terme, nécessitant des personnes persévérantes, patientes et ambitieuses pour y exceller sur le long terme. Face à la rareté des talents dans ce secteur et au nombre encore plus restreint de personnes capables de devenir des experts en EDA, l'investissement le plus important de Xinhuazhang à ce jour concerne le personnel, représentant plus de 70 % de l'investissement total. « L'EDA n'a jamais été un secteur à forte intensité capitalistique ; le plus important, ce sont les personnes. »

Un autre usage des financements est la mise en place d'un cloud de vérification matérielle. Il s'agirait d'un cloud composé d'un ensemble d'émulateurs matériels. Son objectif principal est d'aider les petites et moyennes entreprises à gérer la demande lors des pics de simulation.

Groupe Guowei : Créer un processus EDA numérique complet et localisé

Fondé en 1993, le groupe Guowei est un conglomérat spécialisé dans les semi-conducteurs. Ses activités couvrent principalement la conception et l'application de puces de sécurité, la R&D et l'application de systèmes EDA, la R&D et l'application de systèmes de vérification et de simulation de prototypes rapides FPGA, ainsi que la R&D et la production de semi-conducteurs de troisième génération. En 2018, le groupe Guowei a acquis Shanghai Guowei Silxin Technology Co., Ltd. (Guowei Silxin), l'une des premières entreprises EDA créées en Chine. Forte de 17 ans d'expérience, elle se concentre sur la vérification de prototypes de puces de circuits numériques. Toujours en 2018, Shenzhen Hongxin Microna, société de R&D de logiciels de conception back-end EDA financée et gérée par le groupe Guowei, développe principalement des outils de placement et de routage. Elle a finalisé le déploiement technique des nœuds clés de sa plateforme EDA pour circuits intégrés numériques, réalisant ainsi une avancée technologique majeure dans ce maillon essentiel de la chaîne de valeur de l'industrie des semi-conducteurs d'État.

Lin Junxiong, PDG de Guowei Silxin, a déclaré que depuis l'acquisition de l'entreprise par le groupe Guowei en 2018, celle-ci a entrepris le développement de produits EDA diversifiés dans le domaine de la vérification des circuits numériques et s'est engagée à construire une plateforme EDA numérique complète afin de pallier les lacunes du secteur EDA chinois actuel. Cette plateforme se divise principalement en deux parties : la conception et la vérification. « En tant qu'entités sœurs, Guowei Silxin et Hongxin Micro-Nano sont complémentaires et leurs processus se renforcent mutuellement. » Hongxin Micro-Nano est principalement un outil de conception, et chaque étape de la conception requiert une vérification complète. Le processus global inclut également des fonctions de synthèse logique et d'analyse temporelle. Guowei Silxin a également besoin des capacités de synthèse à grande échelle de Hongxin Micron.

Junxiong Lin, PDG de S2C

Wang Yucheng, directeur technique de Hongxin Micronano, a déclaré que l'entreprise se concentre actuellement sur la prise en charge de la synthèse logique, du placement et du routage, et que ses outils sont déjà compatibles avec les procédés de nombreux fabricants de semi-conducteurs nationaux et internationaux, y compris le procédé avancé de 7 nm. « Actuellement, l'entreprise travaille en étroite collaboration avec des sociétés chinoises de premier plan et s'engage dans le développement de solutions localisées et personnalisées. En termes de performances et de fonctionnalités, nos outils sont pleinement capables de rivaliser avec les produits étrangers équivalents. » Concernant la localisation des outils de CAO, Wang Yucheng estime qu'il s'agit d'une nécessité, car « cela ne dépend pas de nous. Aujourd'hui, dans le secteur des semi-conducteurs, alors que l'industrie physique est en plein essor, si les outils de CAO restent bloqués sans solution, toute la chaîne industrielle s'effondrera. » « En ce qui concerne les outils de placement et de routage complets et les solutions numériques, les pays étrangers n'ont développé qu'un nombre limité d'outils après plus de 20 ans d'accumulation et d'itération technologiques. Par conséquent, le seuil de conception des outils de CAO est très élevé et la complexité l'est également. »

Il y a plus de 30 ans, la Chine lançait le « Plan Panda » afin de localiser le développement des outils de CAO électronique (EDA). Cependant, l'environnement externe de la conception de circuits intégrés en Chine était initialement immature, et ces outils étaient principalement utilisés pour la recherche, sans déboucher sur des produits. Aujourd'hui, la demande d'outils EDA sur le marché intérieur est en forte croissance, et les capacités de recherche et développement des entreprises chinoises du secteur progressent également. « Pour Hongxin Micro-Nano, la première étape consiste à trancher la question de la faisabilité, et la réponse est positive. La seconde étape est de déterminer si nous pouvons poursuivre notre développement, notamment en faisant évoluer constamment nos équipes et nos technologies. Après plus de trois ans d'expérience, nous avons démontré que nous possédons déjà ces capacités internes », a déclaré Wang Yucheng.

Wang Yucheng, directeur technique de Hongxin Micronano

Cependant, la localisation des outils de conception électronique (EDA) n'est pas une fin en soi. L'objectif ultime est de jouer un rôle majeur dans la chaîne d'approvisionnement mondiale et la division internationale du travail. « Travailler en vase clos ou se limiter à un circuit fermé ne nous convient pas. Du point de vue du personnel de R&D, nous souhaitons rivaliser avec les technologies les plus avancées au monde, au lieu d'en être exclus », a déclaré Wang Yucheng. Il a ajouté que, du point de vue des utilisateurs d'outils, le niveau de conception de nombreuses entreprises chinoises atteint un niveau international de pointe, voire est leader dans certains domaines spécifiques. Elles possèdent de nombreux algorithmes et technologies développés en interne, mais leurs secrets commerciaux restent confidentiels. L'objectif de Hongxin Microna est de développer conjointement avec ses clients afin d'obtenir des résultats sur mesure. Il s'agit d'un avantage concurrentiel en matière de localisation et de personnalisation que les fabricants étrangers ne peuvent offrir.

Concernant le modèle de développement des trois géants étrangers de l'EDA par le biais de fusions-acquisitions, les fabricants nationaux doivent-ils suivre leur exemple et commencer à planifier leurs acquisitions ? Wang Yucheng estime que les acquisitions doivent être stratégiques. À leurs débuts, les entreprises américaines d'EDA rachetaient les outils de nombreuses petites entreprises pour reconstituer le processus. À l'époque, cela était possible car le niveau de finesse de fabrication était encore de 65 nanomètres, voire inférieur. Mais aujourd'hui, le processus de conception sous la technologie FinFET est extrêmement complexe, ce qui rend difficile un simple assemblage. De plus, une simple acquisition d'outils nécessite beaucoup de temps et d'énergie pour reconstruire le processus, ce qui ne permet pas de répondre au mieux aux besoins des clients. « Les fabricants nationaux n'ont pas le temps de consacrer 20 ans de plus au développement d'un outil. Par conséquent, la demande du marché peut être satisfaite par l'acquisition, mais celle-ci doit reposer sur une architecture avancée. Tant qu'il ne s'agit pas d'un outil spécifique jouant un rôle déterminant dans l'architecture globale du processus, l'acquisition peut suffire. »

Lin Junxiong a déclaré que certaines entreprises du groupe Guowei avaient commencé à coopérer dès leurs débuts, et que de nombreux projets nécessitent un « moment propice ». L'écosystème de la CAO électronique et l'environnement d'investissement étant particulièrement dynamiques cette année, notamment en termes d'investissements humains et financiers, une concurrence féroce a entraîné une hausse des coûts à tous les niveaux, en particulier pour les talents. Il estime que le moment n'est pas idéal pour les fusions-acquisitions, mais que celles-ci se concrétiseront naturellement lorsque l'écosystème aura atteint un certain stade de développement. « Pour l'instant, chacun devrait se concentrer sur les processus clés, tels que la conception, la vérification ou les liaisons numériques, exploiter ses propres atouts et attendre le moment opportun avant de s'associer. »

Face à la croissance rapide du secteur de la conception de puces en Chine ces dernières années et à une forte demande, comment élaborer des stratégies clients adaptées ? Lin Junxiong explique que Guowei Silxin personnalise ses stratégies en fonction de la maturité de chaque produit. Par exemple, son produit phare, une solution de vérification de prototypes, bénéficie de 17 ans d’expérience et est utilisé aussi bien par les PME que par les grandes entreprises, en Chine et à l’étranger. En revanche, pour certains nouveaux outils de CAO électronique, l’entreprise privilégie une approche plus ciblée : elle identifie d’abord des clients potentiels, définit avec eux les spécifications de base, propose des services personnalisés pour mener à bien leurs projets, puis étend progressivement sa stratégie de commercialisation à d’autres segments de clientèle.

Chapitre sur la propriété intellectuelle

Selon le classement des revenus 2019 des fournisseurs mondiaux de propriété intellectuelle pour semi-conducteurs publié par la société d'analyse de marché IPnest, les principaux fournisseurs mondiaux actuels de propriété intellectuelle comprennent Arm, Synopsys, Cadence, SST, Imagination Technologies, CEVA, VeriSilicon, Achronix, Rambus et eMemory.

VeriSilicon : Tout sur les réseaux et les chiplets

Dr Dai Weimin, président et président de VeriSilicon

Le Dr Dai Weimin, président-directeur général de VeriSilicon, estime que deux éléments requièrent l'attention de l'ensemble de l'industrie des semi-conducteurs : l'Internet de tout et les chiplets.

Le 18 août 2020, VeriSilicon, forte de sa réputation de leader chinois des propriétés intellectuelles dans le domaine des semi-conducteurs, a été cotée au Conseil de l'innovation scientifique et technologique. VeriSilicon possède actuellement cinq grandes propriétés intellectuelles numériques : GPU, NPU, VPU, DSP et ISP. Son portefeuille comprend plus de 1 1,400 propriétés intellectuelles hybrides numérique-analogique et radiofréquence. L'entreprise détient 128 brevets d'invention et 74 marques déposées à l'international. Elle a enregistré 132 droits exclusifs sur la conception de circuits intégrés, 12 droits d'auteur sur des logiciels et un important portefeuille de secrets technologiques en Chine.

De l'Internet de tout à la Connexion intelligente de tout, puis au Réseau d'information de tout, on observe une transition du cloud computing au fog computing, puis à l'edge computing. Initialement, on pensait que l'entraînement des IA devait impérativement se faire dans le cloud. Or, ce n'est pas le cas. Lors du Forum de l'innovation IC du lac Songshan en 2020, Dai Weimin a abordé la question de l'edge computing. Le principe consiste à utiliser des modules matériels open source pour un calcul sécurisé et distribué, afin d'exploiter la puissance de calcul d'un grand nombre de dispositifs d'IA en périphérie. L'edge computing impliquant ici de nombreuses informations privées, la sécurité et la fiabilité sont primordiales ; c'est précisément l'enjeu majeur sur lequel « Xinchuang » concentre actuellement ses efforts.

Il estime qu'il est important de produire les données d'entraînement en périphérie du réseau et que les données privées ne doivent pas être transmises au cloud. Google mènerait des recherches dans ce domaine, et CorePrinciple en serait le promoteur en Chine. « Pour convaincre tout le monde, il faut que ce soit open source et que chacun puisse le superviser », a déclaré Dai Weimin. « Une grande quantité de données est collectée en temps réel, et il est indispensable de développer des produits combinant logiciels et matériels. CorePrinciple est une plateforme, pas un produit ; nous proposons donc des modules open source et espérons qu'ils trouveront des utilisateurs. » Quant au meilleur candidat chinois, Xiaomi, plus ouvert et enclin à l'innovation, est le favori.

Pourquoi développer des chiplets ? L’exemple d’AMD, leader de cette technologie, illustre le succès rencontré par Intel. AMD a lancé de nombreuses puces à haute intégration et a également adopté les chiplets, ce qui témoigne du potentiel de développement de cette technologie. Selon le dernier rapport d’Omdia, le marché mondial des processeurs à chiplets connaît une croissance exponentielle et devrait atteindre 5.8 milliards de dollars américains d’ici 2024, puis dépasser les 57 milliards de dollars américains en 2035.

Bien que le volume des ventes de propriété intellectuelle de VeriSilicon ne soit pas le plus important, son catalogue est très diversifié et s'adapte parfaitement au modèle de réutilisation de la propriété intellectuelle intégrée hétérogène des chiplets. Dai Weimin estime que toutes les puces ne nécessitent pas un procédé de gravure de pointe comme le 5 nm, car toutes les entreprises ne peuvent pas en supporter le coût. C'est pourquoi les chiplets, une nouvelle forme d'assemblage mixte de puces issues de différentes générations de procédés, constituent une tendance majeure pour les puces du futur.

S'appuyant sur les atouts technologiques de VeriSilicon et les spécificités du développement de l'industrie des semi-conducteurs en Corée, Dai Weimin a proposé le concept « IPas a Chiplet (IaaC) ». Ce concept vise à utiliser des chiplets pour réaliser des blocs IP fonctionnels spécifiques, à optimiser le compromis entre performances et coûts pour les procédés avancés de 7 nm et inférieurs, et à réduire le temps de conception et les risques liés aux puces de grande taille grâce à un assemblage modulaire et « plug-and-play ». Les projets de VeriSilicon relatifs à la technologie 5 nm progressent de manière constante.

Pour le cœur RISC-VIP, cela « offrira de meilleures opportunités et compensera le maillon faible du processeur ». Dai Weimin a expliqué que, dans l'environnement fragmenté de l'Internet des objets, l'architecture RISC-V, avec son jeu d'instructions open source, présente de vastes perspectives de développement. Dès 2018, VeriSilicon a pris l'initiative de créer la China RISC-V Industry Alliance (CRVIC). En tant que première filiale, l'entreprise a investi dans VeriSilicon, première société chinoise spécialisée dans le RISC-VIP.

Saifang Technology : Les produits et plateformes RISC-V sont de plus en plus matures.

Xu Tao, PDG de StarFive

En matière de RISC-V, impossible de passer à côté de Sai Fang Technology. Son PDG, Xu Tao, a déclaré que Sai Fang, entreprise locale indépendante, jouit d'une totale autonomie décisionnelle et opérationnelle. Fondée en août 2018, elle s'est engagée depuis deux ans à promouvoir l'écosystème RISC-V chinois et à développer des produits RISC-V adaptés au marché local. Ses efforts ont porté leurs fruits. Outre sa gamme complète de produits cœur RISC-VIP, Sai Fang propose également des logiciels, des cartes de développement et des plateformes de puces basées sur RISC-V.

D'après l'introduction de Xu Tao, Sai Fang a lancé trois produits et plateformes majeurs en 2020 : premièrement, le projet Gypsophila au niveau microcontrôleur, lancé début mars, permettant à l'ensemble du secteur d'utiliser des cœurs RISC-V à très bas coût ; deuxièmement, en septembre, la plateforme de puce Jinghong 7100, première plateforme mondiale de traitement visuel haute performance pour l'intelligence artificielle basée sur RISC-V ; troisièmement, les processeurs de la série Tianshu, sortis en décembre, ont bouleversé la perception du secteur selon laquelle RISC-V se limitait aux applications IoT. « Le projet Gypsophila est un écosystème d'entrée de gamme, Jinghong 7100 est une application multimédia audio et vidéo, que l'on peut qualifier de milieu à haut de gamme, et Tianshu est une application résolument haut de gamme. Nos produits et plateformes sont modulaires et favorisent le développement de l'écosystème RISC-V dans son ensemble, et ce, dans différents domaines », a-t-il déclaré.

Actuellement, le principal manque de RISC-V réside dans son écosystème, qui nécessite des cartes de développement et des communautés. Une carte de développement performante joue un rôle crucial dans le développement de l'ensemble de la communauté open source. La carte de développement de SiFive, vendue à près de mille dollars il y a deux ans, reste difficile à trouver. « Tout le travail est réalisé par les membres de la communauté open source, et non par une entreprise en particulier, ce qui témoigne de la force de cette communauté », a déclaré Xu Tao. Il a ajouté que Jinghong 7100 partage cette vision. L'entreprise dispose des ressources, des cartes de développement et du personnel nécessaires pour organiser et créer conjointement l'écosystème RISC-V dans le domaine de l'IAoT grâce à la communauté open source.

Concernant le modèle de revenus, comment RISC-V, en tant que logiciel libre, génère-t-il des profits ? Xu Tao explique que RISC-V est différent des logiciels de CAO électronique (EDA) en open source. Un logiciel EDA peut comporter des dizaines de milliers de lignes de code, tandis que RISC-V est essentiellement un standard open source, dont le jeu d'instructions tient sur deux pages. C'est précisément parce que les standards sont unifiés et qu'il est facile de fabriquer les puces souhaitées que chacun cherche à en tirer profit. « Pour Saifang, en tant qu'entreprise commerciale, l'open source n'est qu'un outil, mais proposer des solutions à forte valeur ajoutée à nos clients dans les domaines des plateformes de puces et des secteurs verticaux constituera une source de revenus pour nous à l'avenir. »

Par exemple, comment tirer parti des avantages de RISC-V dans le domaine des communications ? La conception d'un processeur de communication ne requiert pas l'ensemble des extensions d'instructions RISC-V, mais celles-ci s'enrichiront progressivement. Si certaines extensions font défaut, les utilisateurs peuvent, via la Fondation RISC-V, transformer cette partie du standard en un standard d'extension de communication. Si cette instruction est bien implémentée, elle deviendra un sous-niveau de RISC-V, s'imposant ainsi comme un standard à part entière dans le domaine des communications. « Cela représente une valeur ajoutée considérable, car un standard open source constitue le summum de l'innovation », a déclaré Xu Tao.

Arm China : Combiner la propriété intellectuelle développée en interne et améliorer l'écologie

Liu Shu, vice-président exécutif de la R&D chez Arm China

Depuis sa création, Arm China a suscité un vif intérêt. Ces dernières années, outre la promotion de la technologie Arm et le développement de son écosystème en Chine, l'entreprise a également mené d'importants travaux de recherche et développement sur le territoire chinois. Parmi ces initiatives, on peut citer le processeur d'interface utilisateur Zhouyi (AIPU), la solution IoT Shanhai et le processeur Xingchen, déjà lancés, ainsi que le processeur ISP Linglong, conçu en interne et récemment commercialisé. Liu Shu a déclaré espérer que cette approche permettra de continuer à soutenir la construction de l'écosystème Arm en Chine et de favoriser le développement de l'industrie locale des semi-conducteurs et l'innovation indépendante.

Selon Liu Shu, le développement de l'industrie des semi-conducteurs repose sur l'application au marché pour stimuler l'innovation. Si une entreprise se considère comme un organisme de recherche scientifique, aussi performant soit son produit, sans utilisation par les utilisateurs ni validation du marché, les mises à jour et les itérations seront fortement entravées. En particulier lors du développement de produits de propriété intellectuelle, il est essentiel d'être à l'écoute du marché et des clients. Travailler en vase clos risque d'entraîner des écarts entre le produit et son application finale. « Sous l'influence de l'environnement extérieur, certains marchés de puces, auparavant dominés par des fabricants étrangers, sont désormais accessibles. C'est une opportunité pour les fabricants chinois de semi-conducteurs d'accélérer leurs itérations et d'obtenir rapidement des retours d'expérience. Le cycle de mises à jour et d'accumulation d'expérience sera ainsi réduit de moitié par rapport au passé. »

Ces trois dernières années, les produits développés en interne par ARM China ont franchi la première étape, passant de la phase de conception préliminaire à la production en série. Quant à savoir si d'autres licences développées en interne seront développées à l'avenir, la réponse est la suivante : « L'avenir des plateformes informatiques réside dans l'hétérogénéité du calcul. La capacité d'ARM China à adapter ces plateformes aux différents marchés et scénarios est essentielle. Par le passé, les licences d'ARM étaient principalement destinées à l'électronique grand public et à la téléphonie mobile. Leur application récente aux serveurs a démontré que le cœur des licences d'ARM pour le calcul haute performance est également performant et peut être utilisé dans d'autres domaines de l'informatique intelligente, comme la conduite autonome. Nous espérons que nos licences actuelles pourront être appliquées à divers scénarios et applications, mais elles ne peuvent être transposées telles quelles ; elles doivent être affinées et personnalisées pour mieux répondre aux besoins du marché et des clients », a déclaré Liu Shu.

Actuellement, l'État apporte un soutien politique important à l'industrie des semi-conducteurs. En tant qu'entreprise spécialisée dans la propriété intellectuelle, quel type de soutien espérez-vous recevoir ? Liu Shu a déclaré que le développement de la propriété intellectuelle dans l'industrie des puces est un travail ardu qui exige un investissement à long terme. Du point de vue d'un investisseur, investir dans d'autres produits permet d'obtenir des résultats en un ou deux ans, avant l'introduction en bourse. ARM China a été créée en 2018 et ce n'est que maintenant que ses produits sont produits en masse. « Il faut au moins trois ans entre le développement d'une propriété intellectuelle et la production en série de puces, ce qui est relativement moins attractif pour les investissements. Mais je pense que ce n'est pas un inconvénient, car le développement de la propriété intellectuelle repose sur la recherche technologique fondamentale. Bien que ce ne soit pas un domaine à la mode, il y a moins d'acteurs et la concurrence est relativement moins forte. C'est un peu comme courir un marathon : peu de personnes sont capables de persévérer jusqu'au bout. Bien sûr, il est préférable de bénéficier de davantage d'investissements et de talents, mais il faut aussi de l'endurance pour persévérer. »

Hexinwei : Utiliser une propriété intellectuelle éprouvée au service des petites et moyennes entreprises

Zou Zhengxian, président-directeur général d'IPGoal

Sichuan Hexin Microelectronics Co., Ltd., fondée en 2004, se spécialise dans la recherche, le développement, la promotion et la concession de licences de circuits intégrés mixtes numériques-analogiques haute vitesse et haute précision. Première entreprise de Chine continentale à maîtriser les technologies clés de l'USB 2.0 et des codecs audio et à en assurer la production en série, elle a lancé en 2010 des produits IP USB 3.0, devenant ainsi la première entreprise chinoise à posséder cette technologie.

Depuis plus de dix ans, Hexin Micro s'est positionnée comme une entreprise de personnalisation de propriété intellectuelle (PI) forte d'une expérience en conception de SoC, et se concentre sur le service aux PME chinoises. « Certains nous comparent à d'autres entreprises. En réalité, de nombreuses sociétés cotées utilisent aujourd'hui notre PI, principalement en phase de démarrage. Hexin Micro contribue à leur succès », a déclaré Zou Zhengxian, président-directeur général de l'entreprise. « La Chine compte un grand nombre de PME. Stratégiquement, nous privilégions des technologies relativement matures pour les servir, plutôt que de nous concentrer sur les technologies de pointe. Cette approche diffère de celle des grandes entreprises internationales. » Ce modèle nécessite la constitution d'une équipe de service suffisamment importante, car les besoins en services de ce type sont très nombreux en Chine, et la concurrence entre entreprises est inexistante. Le contrôle qualité est au cœur de la fourniture de services de personnalisation de PI, tout en nous permettant de servir un maximum de PME. « Si un jour elles quittent notre zone de chalandise, nous leur souhaitons également beaucoup de succès. »

Ces deux dernières années, l'industrie chinoise des semi-conducteurs a connu de profondes mutations, et la hausse des salaires dans l'ensemble du secteur a exercé une certaine pression sur les entreprises locales de propriété intellectuelle comme Hexin Micro. Zou Zhengxian a expliqué que la propriété intellectuelle étant principalement une activité par projet, la marge brute reste faible. Une marge brute aussi basse ne permet pas de financer le système salarial de l'ensemble du secteur. De nombreuses entreprises dépendent des investissements de leurs actionnaires et ne peuvent se permettre de pertes. « Mais Hexinwei est rentable depuis sa création. Du point de vue des actionnaires, il n'y a aucune obligation de profit, ce qui permet à toute l'équipe de se concentrer pleinement sur son propre développement. En quelque sorte, ils travaillent pour eux-mêmes. » Par ailleurs, Zou Zhengxian a souligné qu'il est impossible de sacrifier les clients pour obtenir des résultats, car les PME disposent de ressources limitées.

Concernant le phénomène actuel de nombreuses start-ups spécialisées dans l'analogique et l'introduction en bourse de certaines entreprises chinoises de puces analogiques bien établies, Zou Zhengxian estime qu'il existe une différence essentielle entre la création de propriété intellectuelle (PI) analogique et la fabrication de puces analogiques : la PI ne constitue pas le cœur de la compétitivité. Si la PI devenait le cœur de la compétitivité d'un produit, chacun voudrait la développer lui-même. Même si la PI était accessible à l'échelle mondiale, elle ne constituerait pas le cœur de la compétitivité de la puce. « Huawei, Samsung, Qualcomm, Apple, etc., utilisent tous Arm, mais Arm est-il pour autant leur principal atout concurrentiel ? Je ne le pense pas. » Actuellement, la grande majorité des sociétés de Hexin Microservices sont des entreprises de puces numériques ou de SoC qui développent une PI universelle permettant l'interopérabilité entre les utilisateurs.

En matière de substitution nationale, Zou Zhengxian estime que la substitution de la propriété intellectuelle (PI) est plus complexe que celle des produits, car les investissements en R&D dans la PI haut de gamme sont considérables, notamment pour lever les obstacles liés aux droits de propriété intellectuelle. Par conséquent, la substitution nationale s'apparente davantage à une substitution au niveau des dispositifs, car il existe de nombreux niveaux de performance selon les types de dispositifs, et la substitution doit commencer par l'entrée de gamme pour se poursuivre vers le milieu de gamme et enfin le haut de gamme. « Bien sûr, certains concurrents nationaux travaillent également sur des PI particulièrement haut de gamme, comme celles de 5 et 7 nanomètres. La concurrence avec les entreprises de renommée mondiale représente un défi de taille. »

Ruixin Chengwei : Développer en profondeur la propriété intellectuelle analogique et continuer à l'améliorer

Shen Li, PDG de Chengdu Ruicheng Chip Micro (ACTT)

Ruicheng Xinwei est une société de propriété intellectuelle (PI) basée à Chengdu. Fondée il y a 9 ans, elle se concentre principalement sur la simulation, la radiofréquence, le stockage et les interfaces PI liées aux applications basse consommation et à l'Internet des objets (IoT). Elle propose une gamme complète de solutions PI analogiques NB-IoT/IoT ultra basse consommation. Son PDG, Shen Li, a déclaré que la société privilégie une PI plus physique et plus analogique. Ses principaux domaines d'application actuels sont l'Internet des objets, les réseaux cellulaires, les maisons connectées et le marché des objets connectés portables. À l'avenir, elle envisage de s'étendre aux véhicules autonomes, à l'électronique médicale, etc.

L'industrie des semi-conducteurs se caractérise par une chaîne de valeur très longue, où les outils de conception électronique (EDA) et la propriété intellectuelle (IP) occupent une place prépondérante. Ces dernières décennies, le développement des semi-conducteurs en Chine a été principalement soutenu par des entreprises internationales spécialisées dans les EDA et l'IP. Aujourd'hui, la demande chinoise en semi-conducteurs est en forte croissance, et certains grands fabricants internationaux de gammes de produits différenciées ne lui accordent pas une attention particulière. Face à ces bouleversements internationaux, comment les entreprises locales de propriété intellectuelle vont-elles s'adapter à la concurrence nationale ?

Shen Li estime que certains petits fournisseurs chinois de propriété intellectuelle doivent d'abord assurer leur survie avant de se développer. Ruichengxinwei a été le premier à développer une propriété intellectuelle analogique basse consommation. Ces deux dernières années, l'Internet des objets a connu une croissance fulgurante, et l'entreprise a su maintenir son développement en misant sur la différenciation de ses produits et de ses marchés. À l'avenir, nous explorerons également les opportunités offertes par les marchés émergents, tels que le cloud, les équipements de communication haut de gamme 5G ou encore l'intelligence et l'électrification des véhicules de pointe. « La Chine regorge d'opportunités, et c'est là que nous pouvons nous implanter durablement », a déclaré Shen Li.

La propriété intellectuelle analogique est un processus d'accumulation continue, de savoir-faire rigoureux et d'amélioration constante, qui exige un investissement à long terme en ingéniosité et un esprit de recherche soutenu. Selon les rapports, Ruicheng Core Micro a déposé plus de 200 demandes de brevets, dont environ 98 ont été approuvés. « Les chercheurs et développeurs chinois possèdent d'excellentes qualités, notamment une grande capacité à explorer des pistes d'innovation très pointues », a déclaré Shen Li. Il a ajouté que la gestion de la propriété intellectuelle requiert également une vision globale. Il ne s'agit pas seulement d'anticiper les tendances du marché et les applications, mais aussi d'orienter la conception de la propriété intellectuelle. Des innovations et des percées sont indispensables. « Différentes combinaisons peuvent être sources d'inspiration, ce qui nous permet, en tant qu'entreprise spécialisée en propriété intellectuelle, d'accumuler toujours plus de technologies propriétaires. Outre nos propres recherches, nous devons également saisir les opportunités de coopération avec des entreprises nationales et étrangères possédant des technologies relativement matures, par exemple en finalisant la commercialisation par le biais d'opérations de capital ou de partenariats, ou en intégrant ces technologies à notre gamme de produits différenciante afin de renforcer la cohérence de notre plateforme et d'assurer un développement durable. »

In recent years, the number of domestic Fabless manufacturers has continued to increase, most of which are small, medium and micro enterprises. As an analog IP supplier, Ruichengxinwei faces the fragmented market of the Internet of Things, which is exactly suitable for the flexible combat methods of these small and medium-sized enterprises. Its IP products are also actively cooperating and serving these manufacturers. The increase in the number of small, medium and micro Fabless companies is directly reflected in the increase in chip projects. IP companies are the most sensitive. What projects are they working on?

Shen Li a révélé que, premièrement, l'Internet des objets (IoT) a connu un développement rapide ces deux dernières années. Les compteurs d'eau et d'électricité cellulaires NB-IoT sont désormais bien établis et leur nombre ne cesse d'augmenter. À l'avenir, d'autres modèles IoT s'appuyant sur les réseaux cellulaires se développeront. Deuxièmement, les dispositifs portables tels que les casques Bluetooth, les montres et bracelets connectés connaissent également une forte croissance. La demande en puces est importante, notamment pour les systèmes tactiles, vocaux et autres petites puces adaptées aux PME. Bien que certaines grandes entreprises du secteur s'y intéressent également, l'amélioration du contexte économique général a facilité l'accès aux investissements et aux financements. Les techniciens étrangers et les travailleurs de retour au pays affichent des aspirations entrepreneuriales plus affirmées, ce qui favorise souvent la croissance rapide de petites entreprises composées de quelques personnes aux objectifs commerciaux clairement définis.

Au niveau de la stratégie client, Shen Li estime que le positionnement produit et les différentes phases de commercialisation ciblent des clients différents. Prenons l'exemple de la propriété intellectuelle analogique : elle cible davantage les petites, moyennes et micro-entreprises, car les grandes entreprises peuvent la développer en interne. Il y a dix ans, la plupart des entreprises chinoises dépendaient fortement de la propriété intellectuelle analogique et des interfaces, mais aujourd'hui, certaines développent elles-mêmes leurs propriétés intellectuelles clés et externalisent celles d'usage général. « Cela dépend aussi des différentes phases de développement. Par exemple, lorsque le cycle de vie du produit est très court, même si une entreprise est capable de le faire en interne, elle peut avoir recours à l'externalisation. »

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