Lorsqu'un institut militaire basé à Pékin a publié en septembre un brevet pour une nouvelle puce haute performance, il a donné un aperçu des efforts déployés par la Chine pour remodeler le marché mondial des puces, d'une valeur d'un demi-milliard de dollars, et pour résister aux sanctions américaines.

L'Académie des sciences militaires de l'Armée populaire de libération (APL) a utilisé une norme libre connue sous le nom de RISC-V pour réduire les dysfonctionnements dans les puces destinées à l'informatique en nuage et aux voitures intelligentes, comme le montre le dépôt de brevet.

RISC-V est une architecture de jeux d'instructions, un langage informatique utilisé pour concevoir tout ce qui va des puces de smartphones aux processeurs avancés pour l'intelligence artificielle.

Les normes les plus courantes sont contrôlées par des entreprises occidentales : x86, dominée par les entreprises américaines Intel et Advanced Micro Devices, et Arm, développée par la société britannique Arm Holdings, détenue par SoftBank Group.

Les contrôles à l'exportation américains et britanniques empêchent la vente aux clients chinois uniquement des modèles x86 et Arm les plus avancés, qui produisent les puces les plus performantes.

Toutefois, alors que les États-Unis renforcent les restrictions sur l'accès de la Chine aux semi-conducteurs avancés et aux équipements de fabrication de puces, la nature open-source du RISC-V l'a intégré dans le plan de Pékin visant à réduire sa dépendance vis-à-vis de la technologie occidentale, bien que l'architecture émergente ne représente qu'une fraction du marché des puces.

"Le plus grand avantage de l'architecture RISC-V est qu'elle est géopolitiquement neutre", a déclaré la Commission de la science et de la technologie du gouvernement de Shanghai dans un rapport publié en avril.

Pékin et des dizaines d'entités étatiques et d'instituts de recherche chinois, dont beaucoup sont sanctionnés par Washington, ont investi au moins 50 millions de dollars dans des projets impliquant RISC-V entre 2018 et 2023, selon un examen par Reuters de plus de 100 articles universitaires, brevets, documents gouvernementaux et appels d'offres en langue chinoise, ainsi que des déclarations de groupes de recherche et d'entreprises.

Bien que ce chiffre soit modeste, les récentes percées et applications RISC-V en Chine, dont beaucoup sont financées par le gouvernement, ont suscité l'espoir de Pékin que le standard open-source pourrait un jour menacer le duopole x86-Arm, selon les médias d'État. Intel et AMD n'ont pas répondu aux questions sur ce sujet, tandis qu'Arm s'est refusé à tout commentaire.

Les puces RISC-V fabriquées par des entreprises et des instituts de recherche chinois peuvent désormais alimenter des voitures à conduite autonome, des modèles d'intelligence artificielle et des centres de stockage de données, selon deux personnalités du secteur et les documents inédits.

L'académie des sciences militaires n'a pas répondu à une demande de commentaire envoyée par le Conseil d'État chinois.

UNE MATURITÉ CROISSANTE

Arm et x86 sont des architectures fermées, c'est-à-dire qu'elles sont propriétaires et que les utilisateurs doivent s'acquitter d'un droit de licence. Leurs schémas comportent des milliers de pages, des instructions complexes et de nombreuses versions incompatibles qui ne peuvent être modifiées que par leurs développeurs.

RISC-V est libre d'utilisation et présente un schéma plus simple, ce qui permet souvent d'obtenir des puces plus économes en énergie, et les utilisateurs peuvent s'appuyer sur le cadre pour répondre à leurs besoins.

La moitié des plus de 10 milliards de puces RISC-V livrées dans le monde d'ici 2022 ont été fabriquées en Chine, a rapporté en août le quotidien d'État China Daily. Bao Yungang, directeur adjoint de l'Institut chinois de technologie informatique, a déclaré lors d'une conférence sur les puces en juin dernier que le financement des start-ups RISC-V en Chine avait atteint au moins 1,18 milliard de dollars à ce jour.

"L'écosystème RISC-V en Chine est le plus mature au monde", ce qui s'explique par la nécessité pour le gouvernement et l'industrie de développer une technologie capable de contourner les sanctions américaines, a déclaré un représentant commercial d'une société basée à Pékin qui développe des puces RISC-V, qui n'a pas été autorisé à s'exprimer publiquement.

Quelque 1 061 brevets impliquant RISC-V ont été publiés en Chine l'année dernière, contre 10 en 2018, indique la base de données AcclaimIP d'Anaqua. Alors que les États-Unis ont connu une augmentation similaire, 2 508 brevets de ce type ont été publiés en Chine, contre 2 018 aux États-Unis.

Les géants chinois de la technologie Alibaba et Huawei, dont aucun n'a répondu aux demandes de commentaires, ont été les quatrième et cinquième déposants les plus importants.

Arm est l'architecture dominante en Chine, RISC-V est donc un pari à long terme pour assurer Pékin contre un scénario dans lequel Arm serait contraint de cesser d'octroyer des licences non seulement à Huawei, comme il l'a fait temporairement en 2019, mais aussi à toutes les entreprises chinoises.

Bien que les performances des puces RISC-V soient inférieures à celles d'Arm dans les tâches informatiques complexes, l'écart se réduit à mesure que les startups RISC-V prolifèrent et que davantage d'entreprises technologiques investissent dans la norme open-source, a déclaré Richard Wawrzyniak, analyste principal au SHD Group, une société d'études de marché.

UNE VÉRITABLE MONTÉE EN PUISSANCE

La technologie RISC-V est apparue au cours de la dernière décennie dans les laboratoires de l'université de Californie à Berkeley.

Quelques mois après l'inscription de Huawei sur la liste noire de l'administration Trump en mai 2019, RISC-V International, une fondation à but non lucratif qui supervise le développement de la norme, a déménagé son siège du Delaware en Suisse.

Calista Redmond, PDG de RISC-V International, a déclaré à Reuters que ce déménagement n'avait pas pour but de "contourner une quelconque restriction légale de la part d'un gouvernement", mais "d'assurer une croissance continue de l'écosystème de la norme ouverte pour les années à venir".

Néanmoins, la fondation indique sur son site web que le déménagement a permis d'atténuer l'incertitude, car la communauté RISC-V s'inquiétait "tout au long de 2018-2019" du paysage géopolitique, sans mentionner la Chine.

Reuters a rapporté en octobre que certains législateurs américains pressaient l'administration Biden d'imposer des restrictions à l'exportation autour de RISC-V, une mesure qui, selon Redmond, ralentirait le développement de nouvelles puces plus performantes.

Le Bureau de la sécurité industrielle du ministère américain du commerce s'est refusé à tout commentaire.

Pour la Chine, il y a une motivation géopolitique à investir dans la norme émergente.

En 2019, des chercheurs de l'Université des sciences et technologies électroniques de Chine ont organisé un séminaire sur la manière dont le RISC-V pourrait aider la Chine à atteindre l'autosuffisance technologique.

"Tout le monde était d'accord pour dire que si les systèmes de puces nationaux veulent se débarrasser des limites des architectures x86 et ARM et réaliser une véritable montée en puissance, RISC-V sera la plus grande opportunité", indique un résumé du séminaire publié sur le site web de l'université.

Parmi les percées récentes en Chine, le constructeur automobile public Dongfeng Motor Corporation a développé l'année dernière une puce MCU automobile, utilisée pour contrôler les systèmes électroniques d'une voiture, à l'aide de RISC-V.

Dongfeng et le ministère chinois de la science et de la technologie n'ont pas répondu aux demandes de commentaires.

INTÉRÊT MILITAIRE

Les universités et les instituts de recherche liés à l'armée chinoise ont également développé et promu le RISC-V au cours des dernières années, selon l'enquête de Reuters.

L'Université nationale des technologies de défense, gérée par l'APL, figurait dans le top 15 des brevets RISC-V déposés en Chine depuis 2018, selon AcclaimIP, tout comme le laboratoire Peng Cheng, qui a des partenariats avec au moins deux instituts liés à la défense.

Lors d'une conférence universitaire en novembre 2022, des chercheurs de l'université Beihang, dont les scientifiques participent au développement d'avions et de missiles militaires chinois, ont présenté la conception d'une puce RISC-V qui traite les signaux radar.

L'année précédente, des chercheurs de l'Institut des logiciels de l'Académie chinoise des sciences (CAS), un groupe de réflexion de l'État, avaient co-développé une puce RISC-V pour prévenir un type de cyber-attaque. L'institut est un fournisseur de l'APL, comme le montrent les appels d'offres du gouvernement.

En mai 2023, l'Institut de technologie informatique de la CAS, qui fait l'objet de sanctions de la part des États-Unis, a dévoilé la deuxième génération de "Xiangshan", une puce RISC-V pour PC de haute performance, et "Aolai", un système d'exploitation RISC-V.

L'intérêt des instituts et universités chinois, qui n'ont pas répondu aux demandes de renseignements, fait écho aux investissements réalisés il y a dix ans par la Defense Advanced Research Projects Agency du gouvernement américain dans les laboratoires de recherche et les entreprises RISC-V.

Un porte-parole de l'agence a déclaré que si celle-ci ne finançait pas directement le développement de l'architecture RISC-V, elle finançait les efforts qui utilisaient RISC-V pour "créer des prototypes de puces et tester des hypothèses de recherche dans l'intérêt de la sécurité nationale des États-Unis".

Malgré ses promesses, RISC-V n'a pas encore réussi à briser la domination de x86 et d'Arm. Le groupe SHD a estimé que 1,9 % de tous les systèmes sur puce livrés en 2022 étaient équipés d'un processeur RISC-V.

Mais avec la demande croissante de puces d'intelligence artificielle, le faible coût, la facilité de personnalisation et l'efficacité énergétique du RISC-V l'ont rendu attrayant pour certains fabricants de puces.

Les fabricants d'équipements d'origine "veulent développer des cœurs hautement personnalisés. Et RISC-V répond vraiment à ce besoin", a déclaré Ziad Asghar, vice-président senior de la gestion des produits chez Qualcomm, dans une interview publiée sur le site web de l'entreprise en septembre.

(1 $ = 7,1497 yuans renminbi chinois) (Reportage d'Eduardo Baptista et de la rédaction de Pékin ; édition de David Crawshaw)