Good things come in small packages

Dans les petits pots les meilleurs onguents

Un réseau national de recherche contribue à faire du Canada un chef de file en microsystèmes
1 juillet 2006
Imaginez un objet dont le diamètre est inférieur à celui d’un cheveu humain, mais qui est cependant assez puissant pour contribuer à sauver des vies, à détecter des maladies, à manœuvrer des tracteurs agricoles et à envoyer des messages partout dans le monde. Cette minuscule chose qu’on appelle microsystème se retrouve dans une foule de produits faisant partie de notre quotidien, tels des téléphones cellulaires, des coussins gonflables, des appareils auditifs, des stimulateurs cardiaques… Mais les microsystèmes sont aussi à la base d’applications dans nombre de secteurs de l’économie canadienne et mondiale, dont l’industrie automobile, la médecine, les technologies de l’information et des communications, l’aérospatial, l’environnement, l’agriculture et l’énergie.
 

Aujourd’hui plus que jamais, les systèmes intégrés sur puce sont au cœur de la recherche-développement en microsystèmes. En effet, on assiste présentement à un important virage, l’intégration de circuits individuels faisant place au développement de systèmes complets intégrés à une seule et unique puce.

Le System-on-Chip Research Network (SOCRN), géré par CMC Microsystems pour le compte de l’Université Queen’s, est un véritable catalyseur de la recherche en systèmes intégrés sur puce au Canada. Le réseau relie des centaines de scientifiques et d’étudiants de 35 universités partout au pays et leur donne accès à une bibliothèque de composants de système de qualité industrielle, de blocs de propriété intellectuelle et d’outils de conception assistée par ordinateur.

« Grâce au SOCRN, des scientifiques canadiens ont accès à certaines des meilleures capacités technologiques au monde », explique Brian Barge, président-directeur général de CMC Microsystems. L’entreprise établit des partenariats entre les gouvernements, l’industrie et les universités afin d’offrir des outils et des technologies de qualité industrielle qui permettent de mener des recherches de premier ordre visant la conception et la commercialisation de microsystèmes. Elle gère un processus de consultation technique qui rassemble des universitaires, des représentants de l’industrie et des conseillers gouvernementaux ; elle recommande également des outils et des technologies qui répondront pleinement aux besoins du milieu de la recherche en microsystèmes. « Nos clients décrivent les recherches qu’ils souhaitent mener, ce qui nous permet de déterminer l’infrastructure adéquate, de faciliter les achats et d’offrir la technologie requise », ajoute M. Barge.

Le SOCRN aide les scientifiques à surmonter un des principaux obstacles en recherche, soit l’acquisition des outils complexes et coûteux requis pour mener des recherches de calibre international dans le domaine des systèmes intégrés sur puce. Le réseau offre dans le pays tout entier une solution pratique qui facilite l’achat, le transfert et l’utilisation de la technologie de systèmes intégrés sur puce. Il permet une recherche universitaire qui, autrement, n’existerait pas au Canada.

Brian Barge souligne que « CMC améliore la productivité des scientifiques en gérant la configuration de l’équipement ainsi que la formation et le soutien connexes, ce qui réduit le fardeau administratif pour les professeurs et les étudiants des cycles supérieurs. Ceux-ci peuvent ainsi se concentrer sur leurs recherches plutôt que sur les problèmes liés à l’installation et à l’utilisation de l’équipement. Cela représente un important gain de productivité dans les universités du pays. »

Retombées

Depuis la création du SOCRN en 2001, le Canada continue de se distinguer à titre de chef de file mondial en recherche-développement de microsystèmes. Sans l’accès aux outils de qualité industrielle offert par le réseau, de nombreux scientifiques ne pourraient tout simplement pas mener de recherches sur les systèmes intégrés sur puce ni entrer sur le marché du travail, dont les exigences en matière de compétences et d’expérience sont extrêmement élevées.

Luc Morin, professeur à l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC), a pu compter, pendant son doctorat, sur les outils et les technologies du SOCRN. Ses recherches ont mené à la conception de produits qui rendent faciles et abordables la reprogrammation de matériel informatique. « CMC a joué un rôle essentiel en nous donnant les moyens de mener nos recherches, confirme M. Morin. Sans le SOCRN et CMC, nous n’aurions pas eu accès aux outils et aux technologies nécessaires pour effectuer des recherches de niveau international. »

Luc Morin a depuis lancé Novakod Technologies, une entreprise spécialisée en automatisation de conception de circuits électroniques et il a mis au point des produits commerciaux en tirant parti des connaissances acquises grâce au SOCRN. « Mon expérience au sein du SOCRN et du milieu de la recherche universitaire a joué un rôle décisif dans le lancement de Novakod. Nous avons mis en pratique un grand nombre de découvertes clés. » Novakod commercialise maintenant des produits visant à augmenter la performance des ordinateurs. « D’autres sont parvenus à multiplier par 10 ou par 1 000 le débit de calcul, mais seulement au prix de grands efforts. Grâce à la technologie de Novakod, les informaticiens n’ont plus besoin de comprendre les composants physiques d’un système pour programmer un algorithme. »

Luc Morin explique comment un marchand de bois qui photographie son produit pour le classifier a tiré profit de la technologie de Novakod : « Auparavant, le traitement des photos exigeait cinq ordinateurs. Grâce à la carte Novakod, un seul est désormais suffisant. » Il cite un exemple similaire en angiographie : les produits de Novakod ont accéléré le traitement des images de manière à permettre une visualisation en temps réel du cœur humain.

Le SOCRN et CMC ont contribué à renforcer le potentiel commercial de la recherche en fournissant des bases solides à la recherche de calibre industriel en milieu universitaire ainsi qu’en appuyant les entrepreneurs en herbe et les entreprises en démarrage. Novakod est l’une des 19 jeunes entreprises qui ont vu le jour avec l’aide de CMC entre 2001 et 2004.

Si les entreprises canadiennes tirent parti de la valeur des diplômés hautement qualifiés qui possèdent une expertise en systèmes intégrés sur puce, les universités obtiennent également leur part du gâteau. CMC rassemble plus de 20 fournisseurs qui mettent des outils et des technologies d’une valeur de plusieurs millions de dollars à la disposition des universités canadiennes dans le cadre du SOCRN. Les établissements d’enseignement peuvent ainsi attirer et retenir l’élite mondiale et lui offrir de nombreuses occasions de recherche de calibre industriel dans leurs laboratoires. Le milieu universitaire canadien est également reconnu comme un incontournable en matière de recherche-développement sur les systèmes intégrés sur puce.

Novakod en est le meilleur exemple. Après avoir utilisé le laboratoire de l’UQAC pour mener ses recherches initiales, l’entreprise collabore maintenant aux travaux de recherche-développement de scientifiques de l’université. Par ailleurs, nombre d’entreprises privées bien établies et de taille plus importante font de même. Grâce à de tels partenariats, des chercheurs universitaires peuvent plus facilement explorer des idées créatrices tout en offrant de nouvelles possibilités qui permettent aux entreprises d’accélérer la mise au point de leurs produits. « Il s’agit d’une relation très synergique, explique M. Barge. Les entreprises profitent des compétences de chercheurs hautement qualifiés qui sont à la base de la conception d’applications novatrices et de nouveaux produits. Elles transforment les connaissances en ressources exploitables. »

Novakod a déjà engagé quatre diplômés de l’UQAC hautement qualifiés. « Les diplômés entrent sur le marché du travail avec un bagage professionnel, car ils ont déjà travaillé avec des outils de calibre industriel, contribué à la recherche fondamentale et acquis l’expérience nécessaire pour aider l’entreprise à progresser », explique M. Barge. « Le SOCRN permet le perfectionnement de chercheurs hautement qualifiés, ce qui profite à divers secteurs de l’industrie. C’est véritablement l’une des pierres angulaires de l’économie du savoir. »

Partenaires

La valeur du SOCRN, évaluée à 40 millions de dollars, comprend des investissements du gouvernement fédéral (Fondation canadienne pour l’innovation), du gouvernement de l’Ontario (Fonds ontarien pour l’innovation) et de plus de 15 partenaires de l’industrie qui appuient le réseau par des contributions technologiques en nature. Le réseau est né d’un partenariat entre des scientifiques et CMC Microsystems.

Des quelque 80 membres de CMC, 40 sont des universités et collèges du Canada, et l’on compte une variété d’entreprises qui contribuent à la conception et à l'application de microsystèmes et de technologies connexes. Grâce à leur adhésion à CMC, les universités membres ont accès à des produits et services qui leur permettent de faire de la recherche et d’offrir de la formation sur les microsystèmes ; de leur côté, les entreprises peuvent compter sur une main-d'œuvre hautement qualifiée qui sait répondre à leurs besoins.

En établissant des partenariats stratégiques avec des entreprises canadiennes et internationales, CMC est en mesure de fournir du matériel et des logiciels de pointe de même que d’autres formes de propriété intellectuelle aux chercheurs universitaires canadiens qui conçoivent des puces et des systèmes. Au nombre de ses fournisseurs reconnus internationalement figurent Cadence Design Systems, STMicroelectronics, PMC-Sierra, ARM Ltd., Xilinx, Altera, IBM, Synopsys, Synchronicity, Virage Logic, AMIRIX, Mentor Graphics, Mathworks et CoWare.