Renesas réinvente la technologie française de puces FD-SOI pour récupérer l'énergie ambiante

Le fabricant japonais de semi-conducteurs Renesas lance au salon Electronica sa technologie de puces à ultra basse consommation SOTB. Basée sur la technologie française FD-SOI, promue par l’isérois Soitec, elle ouvre la voie à des applications d’Internet des objets sans pile fonctionnant avec de la récupération d'énergie ambiante. Le potentiel d’application s’annonce immense.

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Renesas réinvente la technologie française de puces FD-SOI pour récupérer l'énergie ambiante
Circuit de gestion de la récupération d'énergie ambiante de Renesas Electronics

SOTB pour silicon-on-thin-buried-oxide. C’est la technologie de puces électroniques dévoilée par Renesas Electronics au salon Electronica, qui se déroule à Munich en Allemagne du 13 au 16 novembre 2018. Le deuxième fabricant japonais de semi-conducteurs (derrière Toshiba Memory Corp) entend en faire le fer de lance de son offre de circuits à ultra basse consommation pour la gestion de l’énergie dans l’Internet des objets.

20 ans de développement

Annoncée comme révolutionnaire, la technologie SOTB se présente comme une déclinaison de la technologie française de puces FD-SOI promue par l’isérois Soitec pour les circuits numériques. Renesas s’est employé à en réduire encore la consommation et les

courants de fuites pour l’optimiser à la gestion de l'énergie. "Cela fait plus de vingt ans que nous travaillons à son développement, indique Toru Moriya, vice-président en charge des solutions dédiées à la maison et l’industrie. Elle s’appuie sur le même substrat de silicium sur isolant que la technologie FD-SOI. Mais elle vise des applications différentes. "

La technologie FD-SOI est connue pour sa sobriété énergétique par rapport la filière traditionnelle de silicium massif. Renesas Electronics pousse plus loin cet avantage en divisant par dix la consommation de courant. De quoi ouvrir la voie à une foule d’applications autonomes d’Internet des objets fonctionnant sans pile ni batterie, avec seulement un système de récupération d’énergie ambiante comme la chaleur, la lumière, les mouvements du corps ou les vibrations des machines.

Le premier circuit commercial de Renesas Electronics utilisant cette technologie est le microcontrôleur R7F0E dédié à la gestion de la récupération d’énergie ambiante. Il se caractérise par un courant de seulement 20 µA / MHz en mode actif et un courant 150 nA en mode de veille profonde, environ un dixième de celui des microcontrôleurs conventionnels à faible consommation.

Production de série en octobre 2019

Ces niveaux de courant extrêmement faibles permettent de remplacer piles et batteries par des systèmes de récupération d’énergie ambiante, et de s’affranchir ainsi des tâches de maintenance. Cette technologie présente un potentiel immense d’application dans la santé, le contrôle de l’environnement, les capteurs industriels, le sport, l'agriculture ou l’habillement.

Le R7F0E est déjà disponible en échantillons. Il devrait entrer en production de série en octobre 2019. Renesas Electronics prévoit d’en étendre ensuite les fonctions en y intégrant la connectivité radiofréquence puis l’accélération de calcul pour la mise en place d’un premier niveau d’intelligence artificielle au niveau local, sans passer par le cloud. Le fabricant japonais de puces en attend un chiffre d’affaires d’environ 100 millions de dollars en 2022.

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