La souveraineté européenne passera-t-elle par le hardware open source ?
Avec le retour au pouvoir de Donald Trump et ses menaces vis-à-vis de l’Europe, la question de la dépendance technologique du Vieux continent revient sur le dessus de la table et les débats autour de la souveraineté technologique européenne se focalisent généralement sur deux aspects.
Le premier est celui de la dépendance de l’Europe au logiciel américain, qu’il s’agisse du SaaS ou des grands modèles d’intelligence artificielle, face à laquelle il faudrait bâtir des alternatives européennes en s’appuyant notamment sur le logiciel open source. Le second est la dépendance en matière d’infrastructures technologiques : usines pour produire des semi-conducteurs de pointe, centre de données, usines de drones. La solution : construire ces infrastructures en Europe.
Le hardware open source : késako ?
Mais il est une troisième dimension qui passe souvent à la trappe : la question de qui contrôle les outils de conception, les blocs de propriété intellectuelle et les architectures de puces qui alimentent ces fonderies, usines et serveurs, composent ces chaînes d'approvisionnement et soutiennent cette production. Une carence qu’un mouvement, l’Open Source Hardware (OSH), ou matériel open source, s’efforce aujourd’hui de compenser.
"L’OSH peut être défini, selon l'Open Source Hardware Alliance (OSHWA), comme un matériel dont le design est rendu publiquement disponible afin que quiconque puisse étudier, modifier, distribuer, fabriquer et vendre le matériel basé sur ce design", explique Jonathan Linaker, chercheur au RISE Research Institutes of Sweden, spécialisé dans les technologies ouvertes.
"Le code source, incluant les spécifications de conception, les logiciels et la documentation, doit être publié sous une forme facilement modifiable. Le matériel open source doit en outre utiliser des composants, des procédés, des infrastructures et des outils qui favorisent (plutôt que limitent) le partage et la réutilisation de la technologie ouverte. Comme pour les logiciels open source (OSS), aucun cas d'usage ni aucun utilisateur ne doit faire l'objet de discrimination, et l'adoption commerciale est encouragée", détaille-t-il.
Open source et semi-conducteurs
Dans le domaine des semi-conducteurs, citons ainsi le silicium open source, qui désigne les cœurs de processeurs, les accélérateurs, les blocs de propriété intellectuelle et les composants système-sur-puce dont la conception est ouverte dans son intégralité, depuis la description matérielle de haut niveau jusqu'à la disposition physique des circuits. L’architecture RISC-V, gérée par un organisation à but non lucratif basée en Suisse qui compte plus de 4 500 membres, en est un pilier fondamental. Elle permet à n’importe qui de concevoir, fabriquer et vendre des microprocesseurs personnalisés sans payer de redevances.
"Avant RISC-V, les acteurs européens étaient totalement dépendants de technologies étrangères sur les processeurs. RISC-V a ouvert la voie à la possibilité de concevoir des puces sans obstacles juridiques, ouvrant le droit à quiconque de concevoir ces puces et de les faire fabriquer ensuite", explique Javier Serrano, membre de l’European Open Source Academy, qui fait la promotion du logiciel et matériel open source.
Citons également, toujours dans le domaine des puces, les field programmable gate arrays (FPGAs), pour réseaux de portes programmables par l'utilisateur. Ces puces électroniques sont des sortes de circuits vierges que l’on peut configurer à volonté pour effectuer différents types de tâches, plus flexibles que les puces ASIC (taillées pour une seule tâche) et plus économes que les GPUs (également flexibles mais gourmandes en ressources). Le marché des FPGAs est traditionnellement dominé par deux technologies propriétaires américaines, AMD et Intel. Mais le secteur a récemment vu l’arrivée d’un petit poucet européen misant sur l’open source, l’allemand Cologne Chip.
L’Europe compte enfin des instituts de recherche très actifs dans les puces open source, à l’instar du Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik, qui a lancé le premier process design kit (PDK) open source européen, une boîte à outils que les concepteurs de puces utilisent pour traduire leur design en instructions compréhensibles par la fonderie. Ces technologies PDK sont traditionnellement propriétaires et dominées par des sociétés américaines comme Synopsis et Cadence Design Systems.
Open source et centres de données
L’OSH est également pertinent dans le contexte des centres de données et des équipements réseau, autre enjeu majeur en matière de souveraineté à l’ère de la course à l’IA. Posséder ses propres modèles comme Mistral n’est pas suffisant si l’on ne dispose pas également des infrastructures pour les faire tourner, et du savoir-faire concernant le logiciel et matériel présent dans ces infrastructures.
Cela inclut les serveurs (pour le calcul), les systèmes de stockage (pour la sauvegarde des données), et les équipements réseau tels que les commutateurs et les routeurs (pour interconnecter l'ensemble), ainsi que les infrastructures de support essentielles comme les alimentations électriques et les systèmes de refroidissement qui permettent le bon fonctionnement de ces opérations.
Dans ce domaine aussi, un écosystème dynamique de jeunes pousses européennes est en train d’émerger. Citons notamment Circle B, société néerlandaise qui déploie des infrastructures de centres de données basées sur des designs open source ; ScaleUp Technologies, premier fournisseur cloud allemand à déployer massivement du matériel ouvert ; ou encore Maincubes, opérateur de centre de données très actif dans l’OSH.
L’UE a pris conscience de l’enjeu
Le mouvement a même commencé à attirer l’attention des autorités européennes, comme l’illustre la création de l’OSAwards.eu. "C'est un projet financé par l'UE, soutenu par la Commission européenne, et qui a entre autres été chargé de contribuer à la mise en place de l'Académie européenne de l'open source. L’OSH fait, avec le logiciel open source, partie intégrante de notre mandat initial. Nous avons mis en place quatre sections au sein de l'académie : Excellence et Réalisations, Business et Impact, Plaidoyer et Sensibilisation, Compétences et Education.
Nous cherchons à sensibiliser à ces différents domaines dans le cadre de notre travail à travers l'Europe, mais nous sommes avant tout une équipe de promotion du logiciel et matériel open source. Nous organisons pour cela une cérémonie annuelle de remise de prix, l’European Open Source Awards, qui a lieu chaque janvier à Bruxelles lors de l’EU Open Source Week", explique Nicholas Gate, l’un des responsables du projet.
Citons également le projet White Rabbit, hébergé au sein du CERN et financé par l’UE, dont fait partie Javier Serrano, un autre projet open source qui vise à la synchronisation ultra-précise des appareils sans passer par les systèmes de géopositionnement par satellite. "Il y a un effort important, notamment en Europe, pour devenir moins dépendant des signaux GNSS, tels que GPS, Galileo, Baidu et Glonass. En effet, les signaux, lorsqu'ils arrivent sur Terre, sont très faibles parce qu'ils ont parcouru une très longue distance dans une bande relativement étroite. Donc, avec un simple émetteur, vous pouvez aisément brouiller le signal, ce qui est potentiellement très dangereux, parce que si le GPS ou les systèmes équivalents soutenus par d'autres pays venaient à disparaître, l'économie en prendrait un coup très sévère.
La technologie développée par White Rabbit vise à garantir une synchronisation en dessous de la nanoseconde, même à grande distance, en s’appuyant sur la technologie Ethernet avec des fibres optiques."
Matériel et logiciel : des frontières de plus en plus poreuses
Le terrain est actuellement fertile pour le développement de l’OSH, dans la mesure où l’on assiste à une convergence entre matériel et logiciel, qui facilite ce développement.
"Logiciel et matériel open source doivent être considérés conjointement. D'un côté, le logiciel se compose essentiellement de 0 et de 1, tandis que le matériel se compose d'atomes. De l'autre, le matériel physique d'aujourd'hui est le résultat d'un processus de fabrication numérique. Cela signifie qu'il existe une forte dépendance au logiciel également dans le contexte du matériel, qui est par ailleurs la plateforme sur laquelle le logiciel s'exécute", explique Johan Linaker.
"Lorsque vous voulez résoudre un problème d'ingénierie, vous avez souvent le choix de le résoudre en logiciel ou en matériel, et le processus créatif est très similaire, c'est une décision que vous pouvez prendre assez tard dans le processus. Ma conviction est donc que nombre de raisons d'adopter les logiciels libres et open source s'appliquent également au cas du matériel. Durant la phase de conception, on peut appliquer à peu près le même flux de travail collaboratif que celui qu'on utiliserait pour développer du logiciel", appuie Javier Serrano.