Le projet ICESTARS s'intéresse à la prochaine génération de puces sans fil
Nous dépendons tous des technologies de communication sans fil. Cette dépendance est illustrée par le nombre de radios, téléphones portables, systèmes GPS et points d'accès réseaux utilisés dans le monde entier. Pourtant, parallèlement à tous ces moyens de communication qui émergent, la pression se fait de plus en plus sentir pour les spécialistes qui doivent développer des technologies en vue de répondre à la demande du marché. Le projet européen ICESTARS («Integrated circuit/electromagnetic simulation and design technologies for advanced radio systems-on-chip»), financé à hauteur de 2,8 millions d'euros, fournira de nouvelles méthodologies et des prototypes d'outils pour relever ce défi. Les outils automatisés de conception des circuits intégrés constituent des éléments essentiels dans les développements prévus des moyens de communication sans fil dans les SHF (supra-hautes fréquences) et les EHF (extrêmement hautes fréquences). D'après l'équipe du projet, ces outils jouent un rôle important dans le développement de modèles complexes à l'échelle nano, ainsi que dans la réalisation réussie de modèles monopasses en vue de saisir les opportunités du marché et d'éviter les respins coûteux (autrement dit, un programme de logiciel qui doit être finalisé avant son utilisation afin de garantir sa qualité). Des simulations précises de ces systèmes sont actuellement disponibles. Les chercheurs expliquent que seule une nouvelle génération d'architecture d'émetteurs-récepteurs et d'outils de conception assistée par ordinateur (CAO) peut permettre de lancer des radios logicielles multistandard sur le marché. Les chercheurs doivent s'assurer que la consommation d'électricité plafonne à un minimum, et que l'électricité utilisée soit compensée par le gain et la linéarité du circuit. Une autre difficulté à laquelle les scientifiques sont confrontés concerne les fréquences centrales de l'ordre du GHz; en effet, les modèles de haute technologie sont limités par les données liées au bruit. L'intégration d'une puce unique dans des modules sans fil et à GHz élevé est possible si les problèmes de transmission dans le modèle disponible sont résolus, fait remarquer l'équipe. Les chercheurs du projet ICESTARS expliquent que la feuille de route élaborée en 2006 par Sematech (un groupe qui soutient la commercialisation d'innovations technologiques en apportant des solutions de fabrication) montre que les outils innovants de CAO et les modèles mathématiques doivent être mis à disposition afin de résoudre un certain nombre de problèmes, notamment la gestion de simulation des signaux mixtes analogique/numérique, l'extraction des composants parasites, et les méthodologies et la conception de systèmes. Les partenaires du projet ICESTARS confirment qu'ils pourront produire des résultats grâce à la mise au point de méthodologies et d'outils prototypes. L'équipe prévoit de combiner les résultats de recherche d'un certain nombre de domaines en vue d'identifier les interdépendances des différentes parties du modèle de RF (radio fréquence). L'institut de mathématiques de l'université de Cologne (Allemagne) participe à l'étude, et développe de nouveaux algorithmes mathématiques destinés à la prochaine génération de puces radio. «À l'avenir, les dispositifs mobiles offriront aux clients tout un éventail de services, allant de la téléphonie à Internet en passant par la télévision mobile et les opérations bancaires à distance, à toute heure et en tout lieu», déclare le professeur Caren Tischendorf. «Il est impossible d'effectuer le transfert de données extrêmement volumineuses au moyen des bandes de fréquence utilisées actuellement (approximativement 1 à 3 GHz).» L'équipe du projet envisage de mettre au point des puces sans fil, peu onéreuses et qui ont la capacité de fonctionner dans une gamme de fréquence allant jusqu'à 100 GHz. Le chef du projet ICESTARS, le Dr Marq Kole de l'entreprise NXP Semiconductors aux Pays-Bas, explique que les partenaires veulent parvenir à l'accélération du processus de développement de la puce afin qu'elle soit prête pour 2010. «Nous voulons procéder à l'accélération du processus de développement de la puce dans des gammes de fréquence extrêmement élevées en faisant appel à des méthodes et des outils de simulation. Cela permettra aux concepteurs européens de la puce de conserver activement leur position prédominante sur la scène des technologies des communications sans fil», ajoute le Dr Kole. Parmi les autres participants au projet, on compte l'entreprise finlandaise AWR-APLAC, qui développera des algorithmes de simulation dans le domaine des fréquences, et le groupe semi-conducteur allemand Qimoda, qui mettra au point des techniques de simulation analogue avancées.
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Pays-Bas