Sans universités, pas de puces

Nous vivons une époque sans précédent, définie par une révolution technologique dans laquelle les ordinateurs, les données et l’intelligence artificielle changent la façon dont nous interagissons avec tout ce qui nous entoure. Le transistor, invention de 1947, est sans aucun doute la base de cette grande révolution. À partir de 1960, cela a permis de se lancer dans une course effrénée pour concevoir tous types de puces, qui sont des circuits encapsulés constitués de nombreux transistors.

Les puces de traitement utilisées dans les ordinateurs sont le cerveau de cette nouvelle société interconnectée, puisqu’elles traitent toutes les informations. On pourrait les classer selon la taille et le nombre de leurs transistors. En 1971, Intel a construit la première puce de processeur 4 bits. Il contenait environ 2 300 transistors carrés mesurant 10 micromètres de côté. Aujourd’hui, les processeurs les plus avancés contiennent, sur une surface inférieure à 10 centimètres carrés, des dizaines de milliards de transistors de seulement trois nanomètres de côté.

Comme dans la construction, concevoir une puce signifie faire ses plans et elle est fabriquée selon ces plans. Dans les puces, la conception guide leur production en usines (Fonderies ou Fabs). Il n’existe que deux entreprises au monde capables de concevoir et de fabriquer des puces hautes performances : Intel et Samsung. Mais la grande majorité des entreprises qui conçoivent des puces ne disposent pas d’usines (Fabless). Les pays qui disposent des usines les plus avancées sont Taïwan, avec la société TSMC, et la Corée du Sud, avec Samsung. Apple et Nvidia, par exemple, sous-traitent la fabrication des puces qu’ils conçoivent à TSMC.

Tous les logiciels existants dans le monde fonctionnent sur ces puces, de sorte que les logiciels et le matériel ont transformé notre société. Un processeur ne peut exécuter qu’un certain ensemble d’instructions ou de commandes de base, tout programme doit donc être exprimé sous la forme d’une séquence de ces instructions de base. Des sociétés comme Intel, Nvidia, ARM ou IBM, qui fournissent la plupart des processeurs que nous utilisons quotidiennement, sont propriétaires de leurs jeux d’instructions. Depuis de nombreuses années, une quantité infinie de logiciels ont été développés pour eux, ce qui a rendu non viables les nouvelles entreprises proposant de nouveaux processeurs. Un processeur est inutile s’il n’existe aucun logiciel commercial pouvant fonctionner dessus.

Ce marché captif évolue rapidement grâce à une initiative mondiale appelée RISC V, qui définit un jeu d’instructions ouvert et non propriétaire. Linux a démocratisé le logiciel, permettant d’écrire des programmes pour n’importe quelle plate-forme matérielle. RISC V démocratise la conception matérielle. De nombreuses entreprises et centres de recherche développent récemment des processeurs RISC V, ce qui encourage le développement de logiciels pour eux dans le monde entier. Certains gourous prédisent que dans moins de dix ans, la plupart des processeurs seront RISC V.

Nous sommes au début d’un monde jamais imaginé, basé sur du matériel et des logiciels ouverts, dans lequel la collaboration sera la plus naturelle. De nombreuses puces existantes devront être refaites vers leur version RISC V. De plus, de nombreuses entreprises pourront spécialiser leurs processeurs, en ajoutant des instructions à l’ensemble RISC V, sans payer, ce qui facilitera l’innovation. D’autres développeront des logiciels pour ce nouveau matériel, générant ainsi une explosion de produits et de services innovants dans le monde entier.

Les talents en matière de conception et de fabrication de puces sont rares et très recherchés. Il existe une forte concurrence mondiale pour former, retenir et attirer les talents dans ce secteur. Aux Etats-Unis, en Inde, en Corée du Sud, en Chine ou à Taiwan, les administrations et les entreprises financent massivement les universités pour former le plus grand nombre de spécialistes. Par exemple, aux États-Unis, on estime qu’ils auront besoin de plus de 50 000 nouveaux ingénieurs au cours des cinq prochaines années, et l’administration et les entreprises vont consacrer 180 milliards de dollars à la formation et à la recherche. Le gouvernement sud-coréen, avec des sociétés telles que Samsung et Hynix, consacrera plus de 450 milliards de dollars jusqu’en 2030 pour créer la meilleure chaîne d’approvisionnement mondiale en semi-conducteurs. Parmi ses objectifs figure celui de former 150 000 experts dans les universités d’ici 2030.

L’Espagne est un consommateur net de chips ; nous concevons à peine les plus simples et nos quelques usines disposent de technologies obsolètes. Le gouvernement de Pedro Sánchez, conscient de cette faiblesse/opportunité, et en particulier sa vice-présidente, Nadia Calviño, et l’ancien secrétaire d’État aux Télécommunications, Roberto Sánchez, avec une excellente vision de l’avenir, ont conçu le plan PERTE Chip, doté avec 12,4 milliards d’euros issus des fonds de relance. Il s’agit d’une action unique en Espagne, en ligne avec l’initiative européenne du Chip Act. Compte tenu de la situation actuelle et du contexte décrit, nous pensons que, au niveau stratégique, la formation des talents devrait être le volet le plus important du PERTE Chip espagnol. .

Nous sommes confrontés à une opportunité unique pour nos jeunes de collaborer, de créer des entreprises et d’attirer des multinationales pour établir leur siège en Espagne. Pour y parvenir, il est essentiel que les administrations publiques et les entreprises espagnoles, ou basées en Espagne, mettent à disposition des universités les ressources nécessaires. Ce fut le cas d’universités comme Stanford et Berkeley, qui furent l’alma mater dans la création de la Silicon Valley en Californie, un modèle ensuite exporté vers le reste des pays avancés dans la conception et la fabrication de puces.

En Espagne, nous devons désormais former les professionnels qui rendront possible ce changement tant souhaité. Il nous faut un plan choc qui nous permette de former 1 000 experts par an, de manière continue. Dans le but de contribuer à la génération de ces talents, il y a plus de quatre ans, certaines universités espagnoles ont commencé à collaborer. Actuellement, nous avons créé une association dédiée au matériel et aux logiciels ouverts appelée SOHA (Spanish Open Hardware Alliance), composée de 27 universités espagnoles, bien qu’elle soit ouverte à toute autre université espagnole, européenne ou latino-américaine.

Dans le but de coordonner et de promouvoir la formation à la conception de puces basées sur RISC V, SOHA va présenter, dans le cadre de l’appel en cours, une proposition très fondée sur la puce PERTE. Nous ne doutons pas que cette action permettra, pour la première fois, aux universités espagnoles, à leurs professeurs et étudiants, de partager du matériel d’enseignement et de laboratoire, des outils de conception, des projets de puces et, à terme, de collaborer au sein de cet espace que RISC V et Linux permettre. C’est le grain de sable que les universités doivent faire pour contribuer, une fois de plus, à la formation de talents qui permettent la création d’emplois de qualité et, avec eux, de richesse pour l’Espagne.

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