Spécialiste des émetteurs/récepteurs gigabit sur fibre optique pour environnements difficiles, l’espagnol KDPOF a décidé de relever de nouveaux défis en passant du statut de société fabless à celui d’entreprise disposant aussi d’un site de production à grand volume de semi-conducteurs. Une évolution stratégique qui s’accompagne d’un changement d’image de marque, KDPOF (Knowledge Development for Plastic Optical Fiber) devenant officiellement KD – Approaching Shannon’s Limit.

En théorie de l’information, le théorème du codage de canal aussi appelé deuxième théorème de Shannon montre qu'il est possible de transmettre des données numériques sur un canal bruité avec un taux d'erreur arbitrairement faible, si le débit est inférieur à une certaine limite propre au canal. En d’autres termes, la limite de Shannon ou capacité de Shannon d'un canal de communication fait référence au débit maximum de données sans erreur qui peuvent théoriquement être transférées sur le canal si la liaison est sujette à des erreurs aléatoires de transmission de données, pour un niveau de bruit particulier.

Cette limite, KD estime l’approcher grâce au travail des ingénieurs de l’entreprise. « Depuis notre création en 2010, nous avons réussi à maîtriser l'innovation et le savoir-faire dans la technologie des réseaux optiques à haut débit pour environnements difficiles, indique Carlos Pardo, CEO et cofondateur de KD. La nouvelle étape, que nous considérons comme majeure, est liée à la mise en place d’un site de production de semi-conducteurs à grand volume à proximité de notre siège social à Tres Cantos, près de Madrid. »

Avec le développement de nouveaux émetteurs-récepteurs optiques multigigabits conformes à la récente norme IEEE 802.3cz, qui reposent sur un nouveau paradigme d'intégration de l'électronique, de la photonique et de l'optique, KD compte à cet égard devenir une référence mondiale pour les besoins en communications robustes dans les environnements les plus défavorables.

Publiée en 2023, la norme IEEE 802.3cz définit des spécifications de couche physique et des paramètres de gestion pour la transmission de données à des débits de 2,5 Gbit/s, 5 Gbit/s, 10 Gbit/s, 25 Gbit/s et 50 Gbit/s sur une fibre optique en verre dans un environnement automobile. Dans la pratique, la norme également connue sous le label nGBase-AU spécifie des transmissions sur fibre de verre OM3 insensible aux courbures et résistante aux problèmes de vieillissement. Ce type de fibre a été choisi car elle est déjà largement utilisée dans les centres de données (donc déjà disponible en volume) et qu’elle est aussi mise en œuvre dans des secteurs plus critiques comme l'avionique.

Les capacités multigigabits de la nouvelle norme sont par ailleurs jugées essentielles pour répondre à l’évolution des systèmes d’assistance à la conduite (ADAS) et aux besoins opérationnels des futures voitures autonomes. La norme IEEE 802.3cz-2023 spécifie également un canal latéral d'exploitation, d'administration et de maintenance (OAM) spécifique pour assurer la gestion des liaisons optiques, une plage de température de fonctionnement comprise entre -40°C et +125°C (AEC-Q100 Grade 1), ainsi que des fonctionnalités de correction d'erreurs afin d’assurer un taux d'erreur binaire inférieur à 10^-12. Une caractéristique jugée critique mais essentielle pour garantir une latence maîtrisée pour la distribution de flux vidéo.

Outre ses avantages en matière d’immunité aux interférences électromagnétiques, le choix d’un canal de communication presque idéal comme la fibre optique permet par ailleurs une couche physique beaucoup plus simple, avec une complexité DSP/égalisation plus faible et aucune annulation d'écho, ce qui entraîne une consommation d'énergie réduite, une latence plus faible, une empreinte silicium plus compacte et une solution globale à moindre coût.

Grâce à un investissement de type IPCEI (Projet important d’intérêt européen commun) de 26,8 millions d’euros de la Commission européenne, KD met donc aujourd’hui en place une usine de conditionnement pour puces optoélectroniques avancées en Espagne. « Nous sommes des pionniers dans la fabrication en grand volume de produits optoélectroniques en Espagne pour l’automobile, ce qui doit permettre de réduire la dépendance à l'égard de l'Asie et des États-Unis », affirme Carlos Pardo. De plus, l'entreprise a inauguré il y a quelques semaines un premier laboratoire prototype pour tester ses propres produits.

Selon KD, l'usine d'encapsulation et de test pour de grands volumes entrera en service en 2025 et sera utilisée pour la première fois pour produire le futur circuit intégré d'émission-réception pour communications optiques automobiles à haut débit compatible IEEE 802.3cz de l’entreprise, y compris la nouvelle technologie innovante de conditionnement optoélectronique développée par KD.