La crainte du virus était exacerbée chez imec. "Nous comptons 5.000 collaborateurs, dont 3.000 sur le campus de Louvain où se trouvent nos salles blanches. Ma plus grosse crainte était de devoir fermer, ce qui aurait paralysé imec. Dans ce cas, impossible de poursuivre le moindre développement ou de lancer une expérience", analyse Van den Hove.

Heureusement, les choses n'ont pas évolué à ce point. Au plus fort de la crise, le bâtiment accueillait encore un petit millier de collaborateurs, alors que le rendement était même de 10% supérieur à celui d'autres années. "Nos délais de cycle n'ont jamais été aussi bons", insiste-t-il, faisant référence aux délais nécessaires au traitement des gaufres (d'où sont découpées les puces).

Imec n'est pas un fondeur comme Intel ou TSMC, mais se spécialise plutôt dans la recherche d'une plus grande densité de transistors sur une seule puce. "Nous sommes leader mondial de la nouvelle lithographie EUR [ultraviolet extrême, NDLR] que nous avons mise au point en partenariat avec ASML. Il est désormais impossible de concevoir une puce de pointe sans y intégrer la technologie d'ASML et le savoir-faire d'imec. On entend souvent dire que nous sommes trop dépendants de l'Asie pour nos puces. Or il est impossible de développer une puce de pointe sans la technologie européenne, de telle sorte que la dépendance est bilatérale."

Jusqu'à présent, il s'agissait de réduire la taille des transistors. Or si une telle technologie est complexe sur le plan de la physique, il ne s'agit pas d'un frein à l'innovation. "Certes, on flirte avec les limites, mais cela ne signifie pas qu'il faille s'arrêter. Notre rôle consiste précisément à toujours repousser les frontières. Non seulement nous fabriquons des transistors toujours plus petits, mais nous les superposons. Nous disposons encore dans notre boîte à outils de nombreuses techniques susceptibles d'être affinées et poussées plus avant. Notre portefeuille chez imec se compose de technologies permettant de complexifier les puces, tandis que de nouvelles applications voient le jour au niveau de la manipulation de la lumière sur une puce, de la photonique, de l'intégration de composants, de la micromécanique ou encore de la manipulation de fluides dans les microfluides. A mes yeux, l'avenir sera une combinaison de ces différentes plateformes pour mettre au point de nouvelles applications.

La santé comme avenir

De telles évolutions permettent non seulement de concevoir des machines plus puissantes, mais ouvre aussi la voie à de nouveaux débouchés. Et notamment dans le secteur de la santé, selon Van den Hove. "Il s'agit d'un secteur de croissance important. La santé exige des puissances de calcul gigantesques, par exemple pour le séquençage de l'ADN. L'opportunité principale se situe dans le fait que beaucoup de recherches qui devaient se faire autrefois dans un labo clinique sont désormais possibles sur une petite puce. Dès lors, les coûts diminuent et le 'form factor' se réduit, permettant de réaliser le même processus en interne. Dans le cas du test d'haleine que nous avons développé pour le Covid-19, le virus est capturé sur une puce et le test PCR est immédiatement effectué sur cette puce en chauffant et refroidissant le processeur. Autrefois, il fallait faire appel à un labo."

Van de Hove fait en l'occurrence référence à la technologie 'PCR-on-chip' qui sera prochainement commercialisée par imec. "Nous en sommes très fiers. Nous avons débuté voici un an après quelques sessions de brainstorming, après quoi nous en avons fait une priorité absolue, ce qui a permis d'accélérer le développement de manière spectaculaire. Le coronavirus a certes été le déclencheur, mais une telle technologie permet de détecter d'autres virus, en fait tout ce qui se diffuse par aérosol: grippe, tuberculose, etc. L'intérêt réside également dans le fait que l'on teste si d'autres personnes ont été contaminées, ce qui va au-delà du test antigénique qui ne fait que constater le virus."

Nouvelles fonderies de puces

Du fait de la pénurie mondiale de puces, l'Europe entend produire davantage de processeurs sur le Vieux Continent. Ce dont se réjouit Van den Hove. "Nous avons constaté combien la chaîne d'approvisionnement était sensible à des perturbations mineures. L'ensemble de la production des puces pour le monde entier est concentré sur quelques kilomètres carrés, ce qui représente un risque sur différents plans, que ce soit géopolitique [la Chine considère toujours Taïwan comme une province en rébellion, NDLR] ou même géographique en raison des tremblements de terre. C'est pourquoi une décentralisation de la production se révèle importante."

"Voici quelques années, des voix se sont fait entendre en Europe pour construire sa propre usine de puces à 2 nanomètres, ce qui n'était pas réaliste à mes yeux. La recherche étant extrêmement qualitative en Europe, notamment chez imec, j'estime que nous devrions capitaliser sur nos points forts et attirer l'un ou l'autre acteur clé plutôt que de les concurrencer. A cet égard, je me réjouis que tant Intel que TSMC lorgnent l'Europe."

Quant à savoir où cette usine doit s'implanter, c'est moins important selon Van den Hove. "Le problème est de trouver le bon emplacement et d'octroyer les incitants adéquats. Nous avons aujourd'hui déjà des partenariats étroits avec Intel, TSMC, Samsung et d'autres, et si nous parvenons à convaincre un tel acteur de s'implanter en Europe, les perspectives de collaboration n'en seront que plus larges."

De meilleurs logiciels grâce à du matériel plus puissant

Toujours selon Van den Hove, la crise actuelle sur le marché des puces a revalorisé le secteur. "Il y a quelques années, les processeurs étaient considérés comme une chose acquise. Or la pénurie a démontré qu'ils étaient essentiels à l'innovation dans de nombreux secteurs. Beaucoup de gens estiment que l'innovation se situe surtout dans les logiciels et les algorithmes, alors qu'il faut continuer à innover dans la technologie des puces. Si l'on veut par exemple réaliser des percées majeures dans l'IA, il faut que les recherches dans le domaine des algorithmes aillent de pair avec de nouveaux designs de puces capables d'effectuer des calculs IA sans être trop énergivores."

Van den Hove rappelle que de tels algorithmes d'IA exigent énormément de transactions entre le module de calcul et la mémoire, ce qui nécessite de les rapprocher au maximum. "Cette co-optimisation est importante et je pense que la prise de conscience d'une telle exigence est plus forte que voici quelques années."

Continuer à innover est non seulement nécessaire pour améliorer le monde, mais aussi pour le rendre plus viable. "Tout autour de nous est plus intelligent et génère davantage de données. Si nous ne trouvons pas le moyen de mieux stocker et traiter ces données, l'énergie nécessaire pour faire tourner par exemple des centres de données augmentera de manière exponentielle. Nous devons donc développer une technologie plus économe en énergie et plus efficace pour continuer à avancer. Si nous n'y parvenons pas, tout sera paralysé. La loi de Moore ne peut et ne doit pas s'arrêter. Aujourd'hui, nous y réussissons en développant une troisième dimension [en superposant les couches, NDLR], en concevant de nouvelles structures de transistors et à terme avec l'informatique quantique."

La crainte du virus était exacerbée chez imec. "Nous comptons 5.000 collaborateurs, dont 3.000 sur le campus de Louvain où se trouvent nos salles blanches. Ma plus grosse crainte était de devoir fermer, ce qui aurait paralysé imec. Dans ce cas, impossible de poursuivre le moindre développement ou de lancer une expérience", analyse Van den Hove. Heureusement, les choses n'ont pas évolué à ce point. Au plus fort de la crise, le bâtiment accueillait encore un petit millier de collaborateurs, alors que le rendement était même de 10% supérieur à celui d'autres années. "Nos délais de cycle n'ont jamais été aussi bons", insiste-t-il, faisant référence aux délais nécessaires au traitement des gaufres (d'où sont découpées les puces). Imec n'est pas un fondeur comme Intel ou TSMC, mais se spécialise plutôt dans la recherche d'une plus grande densité de transistors sur une seule puce. "Nous sommes leader mondial de la nouvelle lithographie EUR [ultraviolet extrême, NDLR] que nous avons mise au point en partenariat avec ASML. Il est désormais impossible de concevoir une puce de pointe sans y intégrer la technologie d'ASML et le savoir-faire d'imec. On entend souvent dire que nous sommes trop dépendants de l'Asie pour nos puces. Or il est impossible de développer une puce de pointe sans la technologie européenne, de telle sorte que la dépendance est bilatérale." Jusqu'à présent, il s'agissait de réduire la taille des transistors. Or si une telle technologie est complexe sur le plan de la physique, il ne s'agit pas d'un frein à l'innovation. "Certes, on flirte avec les limites, mais cela ne signifie pas qu'il faille s'arrêter. Notre rôle consiste précisément à toujours repousser les frontières. Non seulement nous fabriquons des transistors toujours plus petits, mais nous les superposons. Nous disposons encore dans notre boîte à outils de nombreuses techniques susceptibles d'être affinées et poussées plus avant. Notre portefeuille chez imec se compose de technologies permettant de complexifier les puces, tandis que de nouvelles applications voient le jour au niveau de la manipulation de la lumière sur une puce, de la photonique, de l'intégration de composants, de la micromécanique ou encore de la manipulation de fluides dans les microfluides. A mes yeux, l'avenir sera une combinaison de ces différentes plateformes pour mettre au point de nouvelles applications. De telles évolutions permettent non seulement de concevoir des machines plus puissantes, mais ouvre aussi la voie à de nouveaux débouchés. Et notamment dans le secteur de la santé, selon Van den Hove. "Il s'agit d'un secteur de croissance important. La santé exige des puissances de calcul gigantesques, par exemple pour le séquençage de l'ADN. L'opportunité principale se situe dans le fait que beaucoup de recherches qui devaient se faire autrefois dans un labo clinique sont désormais possibles sur une petite puce. Dès lors, les coûts diminuent et le 'form factor' se réduit, permettant de réaliser le même processus en interne. Dans le cas du test d'haleine que nous avons développé pour le Covid-19, le virus est capturé sur une puce et le test PCR est immédiatement effectué sur cette puce en chauffant et refroidissant le processeur. Autrefois, il fallait faire appel à un labo." Van de Hove fait en l'occurrence référence à la technologie 'PCR-on-chip' qui sera prochainement commercialisée par imec. "Nous en sommes très fiers. Nous avons débuté voici un an après quelques sessions de brainstorming, après quoi nous en avons fait une priorité absolue, ce qui a permis d'accélérer le développement de manière spectaculaire. Le coronavirus a certes été le déclencheur, mais une telle technologie permet de détecter d'autres virus, en fait tout ce qui se diffuse par aérosol: grippe, tuberculose, etc. L'intérêt réside également dans le fait que l'on teste si d'autres personnes ont été contaminées, ce qui va au-delà du test antigénique qui ne fait que constater le virus." Du fait de la pénurie mondiale de puces, l'Europe entend produire davantage de processeurs sur le Vieux Continent. Ce dont se réjouit Van den Hove. "Nous avons constaté combien la chaîne d'approvisionnement était sensible à des perturbations mineures. L'ensemble de la production des puces pour le monde entier est concentré sur quelques kilomètres carrés, ce qui représente un risque sur différents plans, que ce soit géopolitique [la Chine considère toujours Taïwan comme une province en rébellion, NDLR] ou même géographique en raison des tremblements de terre. C'est pourquoi une décentralisation de la production se révèle importante." "Voici quelques années, des voix se sont fait entendre en Europe pour construire sa propre usine de puces à 2 nanomètres, ce qui n'était pas réaliste à mes yeux. La recherche étant extrêmement qualitative en Europe, notamment chez imec, j'estime que nous devrions capitaliser sur nos points forts et attirer l'un ou l'autre acteur clé plutôt que de les concurrencer. A cet égard, je me réjouis que tant Intel que TSMC lorgnent l'Europe." Quant à savoir où cette usine doit s'implanter, c'est moins important selon Van den Hove. "Le problème est de trouver le bon emplacement et d'octroyer les incitants adéquats. Nous avons aujourd'hui déjà des partenariats étroits avec Intel, TSMC, Samsung et d'autres, et si nous parvenons à convaincre un tel acteur de s'implanter en Europe, les perspectives de collaboration n'en seront que plus larges." Toujours selon Van den Hove, la crise actuelle sur le marché des puces a revalorisé le secteur. "Il y a quelques années, les processeurs étaient considérés comme une chose acquise. Or la pénurie a démontré qu'ils étaient essentiels à l'innovation dans de nombreux secteurs. Beaucoup de gens estiment que l'innovation se situe surtout dans les logiciels et les algorithmes, alors qu'il faut continuer à innover dans la technologie des puces. Si l'on veut par exemple réaliser des percées majeures dans l'IA, il faut que les recherches dans le domaine des algorithmes aillent de pair avec de nouveaux designs de puces capables d'effectuer des calculs IA sans être trop énergivores." Van den Hove rappelle que de tels algorithmes d'IA exigent énormément de transactions entre le module de calcul et la mémoire, ce qui nécessite de les rapprocher au maximum. "Cette co-optimisation est importante et je pense que la prise de conscience d'une telle exigence est plus forte que voici quelques années." Continuer à innover est non seulement nécessaire pour améliorer le monde, mais aussi pour le rendre plus viable. "Tout autour de nous est plus intelligent et génère davantage de données. Si nous ne trouvons pas le moyen de mieux stocker et traiter ces données, l'énergie nécessaire pour faire tourner par exemple des centres de données augmentera de manière exponentielle. Nous devons donc développer une technologie plus économe en énergie et plus efficace pour continuer à avancer. Si nous n'y parvenons pas, tout sera paralysé. La loi de Moore ne peut et ne doit pas s'arrêter. Aujourd'hui, nous y réussissons en développant une troisième dimension [en superposant les couches, NDLR], en concevant de nouvelles structures de transistors et à terme avec l'informatique quantique."