Couverture ElectroniqueS n°127

Le traitement de signal est omniprésent. Les communications sans fil, les images numériques et autres applications multimédias sont notre quotidien. Cette réalité a permis au marché des DSP de sortir sans encombre de ces trois dernières années difficiles. L'offre en processeurs et c&oelig;urs de DSP s'est renforcée en performances et surtout en diversité. Télécharger les tableaux récapitulatifs Déjà en avril 2000, lors d'un « Dossier »sur le même sujet (Electronique n° 102, p. 108), le constat était fait : le traitement de signal intervenant dans un nombre croissant d'applications, le domaine des processeurs numériques de signal ou DSP (Digital signal processors) et autres solutions matérielles et logicielles du même effet connaissait une expansion inédite dans l'industrie des semiconducteurs. Depuis, les sombres années 2001-2002 sont passées, réduisant à pratiquement zéro un des marchés les plus porteurs pour les DSP : les télécommunications. Mais, dès la fin 2002, les affaires ont repris plus fort que jamais grâce, justement, à cette diversité des applications demandant du traitement de signal. Ainsi, la société d'études Forward Concepts a relevé qu'en 2002 le secteur des DSP affichait une maigre croissance de 5 % jusqu'en décembre, mois où les ventes ont explosé, propulsant à 14,1 % le chiffre d'accroissement des revenus sur l'année. En novembre 2003, cette même société publiait un bulletin spécial sur le sujet pour rendre compte des résultats excellents (meilleurs que leurs prévisions) de ce domaine. Sur les neuf premiers mois de 2003, la production de ces processeurs a crû de 13,6 % par rapport à la même période l'année précédente. Ces chiffres sont à comparer aux 2,3 % du marché mondial des semi-conducteurs gagnés au même moment. Les DSP sortent donc vainqueurs de ce passage difficile. Et cette reprise est solide puisque Forward Concepts révise ses prévisions de croissance de 15 à 20 % pour 2003 et de 20 à 25 % pour 2004 (figure). Texas Instruments, largement numéro un du domaine avec 43,2 % (2002) de parts du marché des DSP, annonce un taux de croissance des ventes de 31 % fin 2002, et prévoit un résultat identique, voire meilleur pour 2003. Loin derrière lui, se côtoient Motorola (14,1 %) et Agere (13,9 %), soit un petit bouleversement dans les hiérarchies, puisqu'historiquement Agere (sous ses anciens noms d'AT&T puis Lucent Technologies) occupait la deuxième place depuis 1992. L'ascension de Motorola est principalement due aux téléphones cellulaires. De plus, Agere a souffert de sa séparation avec Lucent, accompagnée d'une lourde dette. Le quatrième acteur est Analog Devices avec 8,9 %. Une société qui gravit sereinement chaque étape en s'appuyant sur des gammes de produits moins diversifiés que le leader, mais très performants et fiables. Ces chiffres concernent les composants DSP standard d'usage général. Mais plusieurs voies existent pour la réalisation des fonctions de traitement de signal : avec un microprocesseur ou un microcontrôleur le plus souvent enrichi d'instructions de type DSP ; avec un CPU et un coprocesseur DSP ; par un Asic basé sur un c&oelig;ur de DSP, ou un c&oelig;ur hybride Risc/DSP ; en embarquant des blocs de propriété intellectuelle dans un FPGA ; et, bien sûr, en faisant appel à un DSP programmable ou spécifique (c'est-à-dire paramétrable mais non programmable car intégrant déjà les algorithmes destinés à un domaine d'applications). Ce « Dossier » évoque toutes ces solutions, par contre le tableau qui l'accompagne ne pouvait être exhaustif. Les deux critères de sélection furent : être un processeur programmable ou un c&oelig;ur, et intégrer une circuiterie spécifique du traitement de signal, soit typiquement un multiplieur/additionneur (ou MAC). En 2000, la solution à base de processeurs d'usage général n'était choisie que dans 20 % des cas. Les c&oelig;urs (pour Asic ou FPGA) et les DSP se partageaient la majorité des applications avec respectivement 27 et 48 %. Ces rapports se sont un peu modifiés dans le temps : les microcontrôleurs et microprocesseurs perdent définitivement du terrain au profit du traitement de signal embarqué. Ceci explique sans doute l'effervescence dans le milieu des fabricants de c&oelig;urs de DSP. Les DSP ont « réponse à tout » Le processeur numérique de signal standard d'usage général a su évoluer judicieusement, devançant les besoins de ses utilisateurs. Initialement conçu pour exécuter très rapidement un algorithme de calcul, ce composant a acquis la capacité de gérer en parallèle plusieurs algorithmes complexes. Cette évolution a été grandement pilotée par le leader incontestable du domaine, Texas Instruments. En 2000, nous constations déjà que la stratégie consiste à proposer des grandes familles orientées vers des marchés précis. Chaque série repose sur un c&oelig;ur commun et décline ses membres avec différents périphériques et interfaces, ou diverses quantités de mémoire embarquée. Cette ouverture de l'offre a porté ses fruits lors de la reprise fin 2002. En effet, les études de Forward Concepts dévoilent que le redémarrage en fanfare de ces composants n'est pas dû à une reprise spectaculaire des infrastructures télécoms, mais plutôt à l'ubiquité de la technologie DSP, donc à la diversification des applications. Ainsi, bien que les communications sans fil soient le principal débouché de ces processeurs standard (67,7 % du marché), le secteur des produits grand public a été en 2003 celui qui a connu la plus forte croissance, avec 75,6 % de production en plus par rapport à la même période l'année précédente. Les applications leaders sont des produits audio et vidéo comme les « set top box », les lecteurs de DVD, les caméras numériques et autres portables MP3. De même, l'automobile, avec l'avènement des consoles télématiques et de loisirs, et le contrôle moteur dans le secteur industriel manifestent une accélération régulière.

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