« Des ordinateurs sur roues » : Comment les industries bavaroises de l’automobile et des semi-conducteurs changent l’avenir de la mobilité.

En tant que centre automobile de premier plan au niveau mondial, les fabricants et les équipementiers bavarois ont depuis longtemps reconnu la nécessité d’une puissance de traitement électronique et ont établi des relations étroites avec l’industrie des semi-conducteurs et de la microélectronique au cours des dernières décennies. Néanmoins, l’électrification, la numérisation, la connectivité et la conduite autonome augmenteront encore la demande de pièces électroniques. Parallèlement aux efforts visant à créer des chaînes d’approvisionnement plus résistantes, cela crée de futures opportunités commerciales pour les entreprises de semi-conducteurs en Bavière, notamment dans le domaine de la conception de puces. 

Afin de répondre à la demande croissante et d’acquérir un avantage concurrentiel, de nouveaux types de partenariats interprofessionnels voient le jour. 

Centre d’attraction – pourquoi le pôle automobile bavarois de renommée mondiale est aussi un terrain de jeu essentiel pour l’industrie des semi-conducteurs et de la microélectronique 

La Bavière est reconnue comme le centre mondial de l’automobile d’hier, d’aujourd’hui et de demain, avec des marques comme Audi et BMW qui y ont leur siège. De plus, les équipementiers bavarois comptent parmi les constructeurs automobiles les plus innovants au monde en matière d’électromobilité, de véhicules en réseau et de conduite autonome. Quatre des 10 entreprises et institutions qui déposeront le plus grand nombre de demandes de brevet en 2021 sont issues de l’industrie automobile bavaroise. 

De même, l’industrie des semi-conducteurs a toujours prospéré dans la région. 

MUNICH abrite, par exemple, le siège d’Infineon Technologies AG, le plus grand fabricant allemand de semi-conducteurs, qui est également compétitif au plus haut niveau international. 

« Nous rendons les voitures propres, sûres et intelligentes. » Infineon peut faire cette promesse au secteur automobile en toute confiance, car elle peut s’appuyer sur 40 ans de succès et d’expertise éprouvée dans la fourniture de semi-conducteurs de haute qualité pour les systèmes électroniques. Aujourd’hui, les capteurs, microcontrôleurs et semi-conducteurs de puissance d’Infineon aident les constructeurs automobiles du monde entier à atteindre les objectifs de sécurité, d’accessibilité et d’efficacité qui deviennent de plus en plus difficiles à atteindre chaque année. 

Outre Infineon, de nombreuses branches de recherche et de développement d’entreprises internationales sont implantées à Munich. Il s’agit notamment de géants de l’industrie tels que Nvidia, AMD, Apple, Samsung, arm et Intel. Cependant, d’autres fabricants de semi-conducteurs de renom se sont également installés à Munich pour se concentrer sur la recherche et le développement. Il s’agit notamment de NXP, STMicroelectronics, Micron, Qualcomm, Bosch Sensortec, Analog Devices et Renesas. La proximité de l’industrie automobile est l’une des principales motivations des entreprises pour s’installer ici. 

À FREISING, Texas Instruments mène des activités de recherche, de développement et de production de semi-conducteurs depuis 1966. L’installation de production a été modernisée en 2000 pour passer aux plaquettes de 200 mm et dispose désormais d’une salle blanche d’une superficie d’environ 10 000 mètres carrés. Freising est également le site d’une variété d’activités de R&D liées à la conception de puces, à l’efficacité de la production et à la durabilité.

Texas Instruments travaille en étroite collaboration avec l’industrie automobile pour faciliter l’innovation et ouvrir la voie à une grande variété de défis de conception automobile, de l’électrification aux technologies d’assistance à la conduite. 

À REGENSBURG, ams OSRAM fabrique des produits semi-conducteurs dans une usine gérée par Infineon. En tant que principal fournisseur de solutions optiques dans le secteur automobile, ams OSRAM couvre toute la gamme de produits, de la lumière visible à la lumière invisible et aux applications de détection. 

NUREMBERG est le siège d’un fabricant mondial de technologies de pointe dans le domaine de l’électronique de puissance : Semikron Danfoss. Cette entreprise familiale bénéficie de ses relations de longue date avec le secteur automobile, qui lui ont permis d’acquérir une expertise et une expérience approfondies dans le domaine des groupes motopropulseurs pour véhicules électriques. Dès la fin des années 90, SEMIKRON produisait déjà des variateurs de vitesse pour les premiers véhicules électriques hybrides. Elle est également active dans le domaine des véhicules électriques industriels et légers (tels que les chariots élévateurs et les motos) ainsi que dans celui des camions, des autobus, des véhicules utilitaires lourds et des stations de recharge pour voitures électriques. 

En outre, un grand nombre d’entreprises de toute la Bavière représentent d’autres parties de la chaîne de valeur, comme les fabricants de plaquettes SiCrys-tal à Nuremberg, Siltronic à Munich, ou le fournisseur d’équipements pour semi-conducteurs SÜSS MicroTec à Garching, près de Munich. 

Ces partenaires, ainsi que de nombreux autres, sont membres de l’Alliance bavaroise des puces. À l’automne 2021, le ministre de l’économie Hubert Aiwanger a lancé le réseau bavarois des semi-conducteurs afin de promouvoir l’industrie et la région en tant que site économique en rendant les chaînes d’approvisionnement plus résistantes et en stimulant l’innovation, notamment dans le secteur automobile. 

Il en résulte de nouveaux types de collaborations et de relations qui offrent des opportunités aux partenaires des deux côtés. 

Par exemple, en 2021, BMW a conclu un accord direct avec les grandes entreprises de semi-conducteurs Inova Semiconductors et GlobalFoundries. Il s’agit d’un total de plusieurs millions de micropuces par an, qui, dans ce cas, sont nécessaires pour la technologie LED intelligente ISELED. De tels accords sont inhabituels dans l’industrie automobile, où les constructeurs ne concluent généralement des accords qu’avec des fournisseurs de composants complets. Ce contrat direct avec les producteurs de puces et de semi-conducteurs offre aux deux parties une plus grande sécurité en matière de planification. 

La collaboration d’Audi avec Texas Instruments sur sa technologie révolutionnaire d’éclairage numérique est un bon exemple de la création d’un avantage concurrentiel. Le secret des phares LED à matrice numérique réside dans une puce DMD (Digital Micromirror Device) de Texas Instruments. L’entreprise américaine installe pas moins de 1,3 million de petits miroirs dans la puce, qui est à peine plus grande que l’ongle d’un pouce. Un champ électrostatique permet de contrôler chacun d’entre eux individuellement et de les incliner de 12 degrés, jusqu’à 5 000 fois par seconde. 

L’accent mis sur la conception des puces - comment les partenariats dans cet élément clé de la chaîne de valeur constituent un facteur de réussite essentiel pour l’avenir 

À l’avenir, l’industrie automobile se concentrera de plus en plus sur la conception de puces, raison pour laquelle cette partie de la chaîne de valeur a également été au centre de l’attention de l’Alliance bavaroise des puces. 

Le Ministre bavarois de l’économie, Hubert Aiwanger, commente : « La majeure partie du savoir-faire et une part considérable de la chaîne de valeur se situent dans la conception des puces. C’est pourquoi la Bavière aura son propre centre de design bavarois sous la direction de l’Institut Fraunhofer. Quiconque conçoit et développe les semi-conducteurs du futur aura une influence mondiale. Bien sûr, cela signifie aussi un grand potentiel économique. » 

Dans cet esprit, le champion américain des semi-conducteurs Wolfspeed et le grand équipementier automobile ZF construisent un nouveau centre de conception de puces près de Nuremberg. Des semi-conducteurs en carbure de silicium y sont développés et améliorés pour l’industrie automobile, d’autres constructeurs de véhicules et des centrales d’énergie verte. 

En fait, le développement de leurs propres puces avec des entreprises dites « sans usine » est une stratégie clé pour de nombreux constructeurs automobiles. 

Par ex., ADTechnology a ouvert sa première succursale internationale à Unterschleissheim près de Munich avec le soutien d’Invest in Bavaria. Dans son pays d’origine, la Corée du Sud, l’entreprise est surtout connue pour être le plus grand partenaire de Samsung Foundry en matière de solutions de conception et pour avoir été un ancien partenaire de la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). 

Hong-Young Lee, directeur général d’ADTechnology Europe GmbH, explique : 

« L’automobile est un ’super-segment’ pour la technologie ADTe, car le double défi de l’électrification et de la réglementation, ainsi que l’assistance à la conduite et la révolution de la conduite autonome, amènent de nombreuses entreprises de lidar, de radar et de capteurs vidéo sur le marché. Les relations établies entre les équipementiers et les fournisseurs de premier rang sur le marché de l’automobile ne seront peut-être plus jamais les mêmes. » 

De même, James E. Mister, représentant d’Invest in Bavaria basé à San Francisco, a fait remarquer : « De nombreuses entreprises de conception de puces sont attirées par l’Allemagne et la Bavière en particulier, non seulement en raison des applications dans le domaine des télécommunications et des appareils périphériques, des centres de données et maintenant de l’IA générique, mais (principalement) en raison de l’écosystème de R&D dans le domaine de l’automobile, de la mobilité et de la conduite autonome. » 

Une autre tendance qui se dessine dans le secteur automobile est l’adoption de RISC-V. RISC-V (prononcé « risk-five ») est une architecture de jeux d’instructions (ISA) à code source ouvert qui permet à chacun de concevoir et de mettre en œuvre ses propres processeurs sur la base des spécifications RISC-V.

L’adoption du RISC-V dans le secteur automobile offre des avantages potentiels tels que la personnalisation, la réduction des coûts et l’innovation, mais elle s’accompagne également de défis liés à la maturité de l’écosystème, à la certification, à l’interopérabilité et à la protection de la propriété intellectuelle. 

À mesure que ces défis sont relevés, la façon dont les constructeurs automobiles et leurs partenaires technologiques collaborent pour construire des véhicules de plus en plus définis par logiciel évolue. Cependant, tous les acteurs s’accordent à dire que les collaborations et les partenariats joueront un rôle crucial pour stimuler la croissance. En Bavière, l’innovation intersectorielle entre le secteur automobile et l’industrie des semi-conducteurs représente une grande opportunité pour les deux parties, aujourd’hui et à l’avenir.