Les puces déterminent l’avenir des voitures

Nous pouvons être fascinés par les réactions des enfants lorsqu’ils rencontrent des objets du passé. Une cassette VHS ? Un téléphone à cadran ? La jeune génération peut difficilement imaginer que des films puissent être projetés ou des conversations téléphoniques menées de cette manière. N’est-il pas étrange que les voitures se comportent complètement différemment ? Même si les véhicules sont devenus plus rapides, plus efficaces et plus sûrs, leur forme et leur fonction n’ont pratiquement pas changé au cours des 100 dernières années.

Les voitures continueront d’être reconnaissables de l’extérieur en tant que telles. Leur objectif principal – transporter les personnes d’un point A à un point B de manière fiable et confortable – reste le même. Mais la révolution a déjà commencé à l’intérieur. Les voitures du futur seront électriques, offriront une expérience numérique avec une connectivité maximale et feront partie d’un réseau de mobilité plus large. Construits autour d’une nouvelle génération de processeurs automobiles puissants, les véhicules modernes se transforment en ordinateurs roulants. Cela représente un énorme changement pour l’industrie automobile – et un défi majeur.

Comment la puce est entrée dans la voiture

La technologie des semi-conducteurs dans les automobiles existe depuis la fin des années 1960. C’est à cette époque que les constructeurs ont installé pour la première fois des puces informatiques dans les véhicules pour surveiller, contrôler et rendre l’injection de carburant plus efficace. Une étape importante a été franchie en 1976 avec la première unité de commande moteur (Electronic Control Unit, ECU).

Au cours des décennies qui ont suivi, de plus en plus d’applications pour les puces ont été ajoutées : des airbags et essuie-glaces à l’ABS et à l’antipatinage en passant par les systèmes modernes d’aide à la conduite et de navigation. Les puces intégrées ne remplissent généralement qu’une seule fonction. Ainsi, chaque nouvelle application entraîne également un nouveau microcontrôleur. De nombreux véhicules à moteur à combustion interne disposent aujourd’hui de plus de 100 calculateurs intégrés, sans aucune interaction entre les puces individuelles.

Ce n’est que maintenant, avec le passage à l’électromobilité, qu’une nouvelle réflexion commence à se produire. Les exigences en matière de matériel et de logiciels ne cessent d’augmenter. En route vers la voiture du futur, il ne suffit donc pas d’ajouter des processeurs de plus en plus puissants. L’architecture historique de la voiture a atteint ses limites.

Focus sur les semi-conducteurs

Résoudre le problème nécessite une refonte de fond en comble. Les véhicules doivent changer : d’une structure mécanique dotée de systèmes informatiques distribués à une plate-forme construite autour d’un ordinateur puissant. Les aspects mécaniques ne jouent qu’un rôle secondaire.

La construction traditionnelle cède la place à une architecture flexible, consolidée, en réseau et définie par logiciel. Au lieu d’environ 100 ECU comme auparavant, ces véhicules définis par logiciel (SDV) se contentent de la moitié de ce montant. Les calculateurs sont connectés à l’aide de fibres optiques au lieu de câbles en cuivre lourds et coûteux.

Le véhicule moderne sera basé sur des semi-conducteurs hautes performances, avec en son cœur un système central sur puce. Il s’agit d’un composant intégré qui combine tous les composants électroniques importants sur une seule puce. Il sera flexible plutôt que dédié à un objectif spécifique, afin de pouvoir assumer des fonctions différentes – et nouvelles – à tout moment. L’unité centrale de traitement intégrera également l’intelligence artificielle (IA). Cela crée la base de fonctionnalités intelligentes, par exemple dans le domaine de la gestion de l’énergie, pour optimiser la consommation d’énergie et les performances du système.

Les mises à jour logicielles sont les nouvelles vidanges d’huile

Les composants les plus importants d’une voiture ne sont plus le moteur et la transmission. Au lieu de la puissance et de la consommation de carburant, la puissance de calcul et l’efficacité énergétique deviennent des facteurs de performance clés. Les puces et les logiciels permettent aux constructeurs automobiles de se différencier de leurs concurrents.

Pour les SDV, les mises à jour logicielles sont tout aussi importantes que les vidanges d’huile pour les véhicules à moteur à combustion interne. La différence cruciale : les mises à jour peuvent être effectuées automatiquement et de n’importe où – par liaison radio.

Les téléphones portables, les téléviseurs et même les appareils électroménagers ont fait des progrès technologiques similaires au cours des 20 dernières années, devenant ainsi leurs propres plates-formes logicielles connectées. Cette évolution est imminente dans le domaine automobile.

Demande croissante, nouveaux défis

Actuellement, la liste moyenne des pièces d’un véhicule équipé d’un moteur à combustion se compose en grande partie de composants mécaniques. Seulement 16 pour cent environ sont des composants électroniques. Les experts prédisent que cette part dans les véhicules fera plus que doubler d’ici 2025.

La demande de semi-conducteurs augmente en conséquence. Les goulots d’étranglement d’approvisionnement mondiaux liés à la pandémie ces dernières années ont été d’autant plus douloureux pour l’industrie automobile. Les retards ont eu pour conséquence, en partie, que des véhicules d’une valeur de 100 000 $ n’ont pas été achevés parce qu’il manquait un microcontrôleur de 1,50 $.

Vers une supply chain équilibrée

Pour répondre à la demande croissante et construire une chaîne d’approvisionnement résiliente et à l’épreuve des crises, les entreprises de semi-conducteurs investissent massivement dans de nouvelles installations de fabrication. Les constructeurs et équipementiers automobiles profitent particulièrement des fabricants de puces qui peuvent également agir en tant que sous-traitants. Cela permet l’intégration de chipsets (composants modulaires) provenant de différentes usines de semi-conducteurs dans un processeur unique adapté aux besoins. Par exemple, adapté individuellement aux exigences des systèmes d’aide à la conduite, d’infodivertissement ou de connectivité.

Cette flexibilité donne aux constructeurs automobiles une plus grande liberté de conception. Vous pouvez construire des véhicules adaptés aux besoins spécifiques des clients et aux exigences d’efficacité. Cela ouvre de toutes nouvelles dimensions pour une électromobilité améliorée et le développement ultérieur des véhicules autonomes et connectés. L’ensemble de l’industrie automobile en bénéficiera en devenant un pionnier d’un avenir de mobilité durable, sûr et intelligent.