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Opinion

Le Software-Defined Manufacturing va redéfinir la demande en semiconducteurs industriels

La virtualisation des automates industriels (PLC) change la donne. Sans qu’il y ait un effondrement soudain des ventes, la valeur migre des contrôleurs dédiés vers les plateformes de calcul, la connectivité et la sécurité. Une transition lente, mais stratégique pour les fabricants de puces et leurs clients industriels.

par
  • Anna Ahrens, analyste, et Saloni Gankar, analyste principale, Omdia
Publié le: 11 sept. 2026

Le contrôle industriel se désolidarise du matériel. Pendant des décennies, un automate programmable (PLC) accomplissait une seule fonction. Matériel et logiciel formaient un bloc indissociable. La fabrication définie par logiciel (Software-Defined Manufacturing ou SDM) casse ce modèle. Les PLC se virtualisent, les fonctions de supervision tournent dans des conteneurs, eux-mêmes hébergés sur des serveurs standard. L'automatisation devient une infrastructure programmable.

Les protoformes du Software-Defined Manufacturing gagnent en popularité. Siemens et Audi ont déployé des PLC virtualisés avec des gains mesurables en coûts et en temps. Schneider Electric généralise son architecture EcoStruxure avec des bénéfices en matière d’efficacité énergétique et de qualité. Selon une étude d’Omdia, plus de la moitié des industriels utilisent déjà la virtualisation au niveau applicatif.

De fait, l’automatisation traditionnelle, liée à l’équipement, est coûteuse et lente à moderniser. La volatilité des chaînes d'approvisionnement, la situation géopolitique, la disponibilité de la main-d'œuvre et les exigences en matière de développement durable poussent les industriels à adopter des solutions plus agiles.

Le SDM répond à ces enjeux grâce à la mise en service virtuelle, aux mises à jour centralisées, au déploiement reproductible et à une meilleure intégration des applications basées sur les données. Les premiers déploiements démontrent également des avantages en matière de maintenance et de rapidité de mise à niveau.

Capteurs, actionneurs et variateurs ne disparaissent pas pour autant : la couche physique est un prérequis. Idéalement, le contrôle temps réel reste en périphérie ou sur site, le cloud sert à gérer la flotte de capteurs et de machines, la simulation et la collecte ainsi que l’analyse de données. Mais le comportement de l'automatisation devient logiciel, le matériel devient modulaire et interchangeable.

Pour les fabricants de semiconducteurs, c'est un enjeu stratégique. À mesure que les fonctions migrent vers l'Edge, la demande évolue. Cela implique moins de contrôleurs dédiés, mais des architectures matérielles plus hétérogènes. En conséquence, leur rôle des contrôleurs programmables, des microcontrôleurs ou des puces reprogrammables (FPGA) va évoluer, tout comme leur part de marché.

De l’automate verrouillé à l’infrastructure programmable

Quand le logiciel est lié à un contrôleur dédié, la demande porte sur les MCU industriels, les composants analogiques, la connectivité et la mémoire. Mais à mesure que les fonctions se consolident sur des plateformes Edge, la valeur remonte la pile : calcul, virtualisation, réseau, stockage, sécurité.

Dès lors, la pile hardware industrielle en émergence devrait idéalement inclure :

  • Des processeurs Edge de classe serveur pour les applications virtualisées et l'IA
  • Des SoC hétérogènes : cœurs généralistes + cœurs temps réel + accélération IA + sécurité sur une même puce
  • Des coprocesseurs temps réel pour les charges sensibles à la latence
  • Des équipements dotés de normes Ethernet adaptées au monde industriel : commutateurs, passerelles, synchronisation
  • Des accélérateurs IA (GPU, NPU) pour la vision, le contrôle qualité, la maintenance prédictive
  • De la mémoire et du stockage en plus grande capacité pour la virtualisation
  • Des modules de sécurité matériels pour la cybersécurité industrielle
  • Des technologies d'isolation pour les systèmes à criticité mixte

Des produits comme Jetson de NVIDIA ou les processeurs Edge d'Intel apparaissent dans des nomenclatures qui appartenaient exclusivement à Texas Instruments, Infineon, STMicroelectronics ou Renesas.

Le risque à court terme pour les fournisseurs de semiconducteurs n’est pas une obsolescence soudaine, mais une banalisation progressive du contrôleur autonome.

L'opportunité stratégique réside dans les SoC hétérogènes combinant temps réel, virtualisation et IA sur une seule puce. Le centre de gravité commercial se déplace des contrôleurs individuels vers les architectures Edge intégrées et leurs écosystèmes logiciels.

La leçon de l'automobile

Le véhicule défini par logiciel offre un aperçu de ce phénomène. Là, l’idée est de diminuer le nombre de calculateurs (ECU) distribués au sein d’un véhicule pour transiter de 150 ECU en moyenne à quelques « supercalculateurs ».

Ces ECU sont en cours de consolidation au sein de contrôleurs de domaine, de zone, puis en plateformes centrales. Le débat porte désormais sur le degré de centralisation : contrôleurs zonaux ou plateforme centrale unique ? À cela s’ajoute une importance grandissante du réseau Ethernet, de la virtualisation et des mises à jour OTA (over the air).

Cela forme actuellement une architecture hétérogène. Une plateforme centrale gère des fonctions gourmandes en données. Des contrôleurs de zone (qui constituent actuellement un domaine prioritaire pour les principaux fournisseurs de microcontrôleurs) regroupent les E/S locales. Enfin, des microcontrôleurs sont réservés aux tâches déterministes et critiques pour la sécurité. Ces éléments peuvent coexister avec des SoC en fonction de l’architecture de sécurité, car les SoC automobiles intègrent de plus en plus de cœurs en temps réel de type microcontrôleur. En cela, les SoC à criticité mixte (cœurs en temps réel et cœurs d’application, isolés via des hyperviseurs spécifiques à l'automobile) deviennent la norme. Ainsi, NVIDIA et Qualcomm ont conquis le segment haute performance sans n’avoir jamais été présents dans l'automobile.  

Selon Omdia, cette transition n’a rien d’un long fleuve tranquille : les véhicules « software-defined » restent minoritaires, et les architectures resteront très hétérogènes à moyen terme.

Le Software-Defined Manufacturing provoque une lente révolution

De la même manière, cette transition vers le Software Defined Manufacturing prendra du temps. Il faut probablement tabler sur six à sept ans pour une pénétration significative, même dans les secteurs agiles. Une adoption massive n'est pas attendue avant le milieu des années 2030.

Il faut aussi prendre en compte que les actifs industriels restent en service 15 à 30 ans. Les usines combinent plusieurs générations d'équipements et les exigences de sécurité sont strictes. Les architectures hybrides – celles qui combinent contrôleurs classiques, Edge computing et virtualisation - domineront à moyen terme.

Les obstacles sont organisationnels plus que techniques. Dans l'automatisation classique, un fournisseur répond de tout. Dans le SDM, la responsabilité se répartit entre logiciels, matériel, réseaux, cloud et intégration. Les industriels exigent une responsabilité claire sur les performances et la maintenance à vie.

Un autre défi connexe attend le secteur. Le SDM unifie les couches OT (opérations) et IT (informatique). Cela nécessite une collaboration entre des équipes qui restent aujourd’hui cloisonnées.

Le SDM bascule aussi les dépenses du CAPEX matériel vers l'OPEX logiciel. Cela implique d’adopter de nouveaux modèles économiques, encore peu répandus dans le monde industriel.

Néanmoins, l'interopérabilité, la certification de sécurité et la responsabilité tout au long du cycle de vie posent encore des difficultés dans les environnements multifournisseurs. Les écosystèmes propriétaires devraient perdurer à moyen terme - pas tant par réticence à l'ouverture que parce que la disponibilité et la responsabilité priment sur la flexibilité architecturale.

Ce qu'il faut faire maintenant

Pour les industriels, l'approche la plus pragmatique consiste à identifier les niveaux d'automatisation où le découplage apporte une valeur ajoutée évidente sans risque opérationnel inutile. La mise en service virtuelle, les applications de supervision, les applications basées sur les données, l'infrastructure de données et certaines charges de travail des PLC sont des points d'entrée typiques.

Fournisseurs de semiconducteurs, l'opportunité n'est pas de fournir des processeurs plus puissants, mais des plateformes industrielles pour environnements à criticité mixte  combinant temps réel, virtualisation, isolation de sécurité, sécurité fonctionnelle et IA dans une seule conception.

Lent ne veut pas dire insignifiant

Le SDM ne transformera pas l'industrie à la même vitesse que l’IA bouleverse les data centers. Les exigences de sécurité, les longs cycles de vie et la complexité garantissent une transition progressive. Mais l'architecture industrielle bascule vers des environnements hétérogènes, mis en réseau et pilotés par logiciel.

Cela va rebattre les cartes de la valeur. Les industriels qui posent dès maintenant l'architecture, les compétences et la gouvernance nécessaires seront mieux positionnés. Les fournisseurs de semiconducteurs qui ne voient la demande qu'à travers le prisme du contrôleur autonome préserveront peut-être leurs revenus hérités, mais rateront les plateformes de calcul, de connectivité et de sécurité qui définiront la prochaine génération d'automatisation industrielle.

Cet avis d'expert a été initialement publié sur le site de Omdia. Omdia est un cabinet d'analystes et de consultants spécialisés en IT. Il fait partie du groupe Informa TechTarget, également propriétaire du MagIT.

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