La technologie française de puces FD-SOI (Fully depleted silicon-on-insulator ou silicium totalement déplété sur isolant), promue par le champion hexagonal des substrats électroniques Soitec, fait son entrée dans les smartphones. Google l’adopte pour l’émetteur-récepteur radiofréquence des modèles à ondes millimétriques de sa nouvelle génération de smartphones Pixel 6, lancée en octobre 2021. C’est ce que révèle le cabinet Yole Développement, qui a désossé et analysé le contenu radiofréquence du modèle à ondes millimétriques du Pixel 6 Pro.
Il s’agit d’une première importante dans l'industrie de nature à propulser l’adoption de la 5G dans les bandes de fréquences à ondes millimétriques, selon Stéphane Élisabeth, analyste chez Yole Développement. Soitec est déjà présent dans le frontal radiofréquence des smartphones à travers ses substrats RF-SOI (radio-frequency silicon-on-insulator pour les amplificateurs à faible bruit, commutateurs de fréquences et tuners d’antenne) et POI (Piezoelectric-on-insulator pour les filtres). Il plaçait ses espoirs dans la 5G et la montée en fréquences dans les bandes à ondes millimétriques de 26 et 28 GHz pour convertir l’émetteur-récepteur à la technologie FD-SOI.
Technologie idéale
L’émetteur-récepteur du smartphone joue un rôle clé d’interface entre le modem, composant numérique, et la chaîne analogique de traitement radio du signal qui va jusqu'à l'antenne. Il était réalisé jusqu’ici sur substrat de silicium massif traditionnel. Le passage au substrat FD-SOI, dont Soitec est le principal fournisseur mondial aux cotés du japonais SEH et du taïwanais GlobalWafers, offre des avantages en matière d’intégration, d’efficacité énergétique, de dissipation thermique et de la qualité de signal dans les ondes millimétriques, ce qui se traduit par une autonomie de batterie plus longue du téléphone. « C’est la technologie idéale pour les applications 5G dans les bandes de fréquences à ondes millimétriques », estime Stéphane Élisabeth.
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L’émetteur-récepteur radiofréquence est fabriqué par Samsung en technologie FD-SOI de 28 nanomètres licenciée à STMicroelectronics. Il est difficile de savoir s’il a été développé par Google, par Samsung ou par les deux en partenariat (comme pour la puce Tensor qui motorise les Pixel 6). Google n’est qu’un tout petit acteur sur le marché des smartphones, avec seulement 4 millions d’unités vendues en 2020, selon le cabinet Strategy Analytics. Et ses Pixel 6 à ondes millimétriques ne sont commercialisés qu'aux États-Unis, en Australie et au Japon.
Mais son exemple pourrait faire des émules dans l’industrie des smartphones, alors que le déploiement de la 5G dans les bandes de fréquences à ondes millimétriques est en train de s’étendre dans le monde. Selon la Global mobile Suppliers Association (GSA), qui représente l’écosystème industriel des mobiles, 132 opérateurs télécoms dans 22 pays et territoires disposent de licences pour le déploiement de la 5G dans les bandes de fréquences à ondes millimétriques.
Nous avons des raisons de croire que Samsung utilisera le nouvel émetteur-récepteur en technologie FD-SOI dans ses smartphones 5G à ondes millimétriques.
— Thomas Piliszczuk, directeur de la stratégie de Soitec
Attendre la réponse de Qualcomm
« Nous avons des raisons de croire que Samsung utilisera le nouvel émetteur-récepteur en technologie FD-SOI dans ses futurs smartphones 5G à ondes millimétriques, ce qui offrirait de gros volume à cette application », confie à L’Usine Nouvelle Thomas Piliszczuk, le directeur de la stratégie de Soitec. Samsung reste l’acteur vendant le plus de smartphones dans le monde. Il faudra aussi attendre la réponse de l'américain Qualcomm et du taïwanais MediaTek, les deux leaders mondiaux des puces mobiles. Ils pourraient, eux aussi, reconvertir leurs émetteurs-récepteurs radiofréquences à la technologie FD-SOI pour ne pas laisser le champ libre à leur concurrent sud-coréen.
Selon Yole Développement, le marché des composants radiofréquences de smartphones 5G à ondes millimétriques devrait grimper d’environ 550 millions de dollars en 2019 à plus de 2,7 milliards de dollars en 2026.
