Les équipements de communication doivent pouvoir être déployés rapidement et garantir l'interopérabilité avec les plateformes existantes, même dans les environnements les plus extrêmes, et alors que les composants électroniques qui constituent ces systèmes sont de plus en plus petits et chauds à mesure que les technologies évoluent.
L'essor de l'IA, tant pour le traitement des données que pour la prise de décisions, entraîne une augmentation de la consommation d'énergie et de la génération de chaleur des équipements électroniques. Selon Stephen Riker, Responsable du développement commercial pour le secteur de l'aérospatiale et de la défense chez nVent SCHROFF, cette génération supplémentaire de chaleur constitue l'un des plus grands défis rencontrés par les spécialistes de l'électronique de défense.

Les défis posés par les exigences SWaP

« De nos jours, les forces armées se concentrent sur trois moteurs de développement principaux, basés sur la taille, le poids et la puissance, ou SWaP », indique Stephen Riker. « Les ingénieurs doivent trouver des solutions pour faire tenir tous les composants électroniques dans un espace plus limité, pour une puissance de traitement plus élevée. »

« À l'heure actuelle, la protection et le refroidissement de ces équipements électroniques représentent l'un des plus grands défis dans le domaine de l'habillage électronique, et cela va aller crescendo à mesure que des technologies telles que l'IA et l'apprentissage automatique vont se développer. »
Stephen Riker explique que ces nouveaux systèmes vont nécessiter une puissance de calcul de plus en plus conséquente pour exécuter les fonctions avancées requises : « Les composants électroniques, les processeurs et les puces elles-mêmes sont de plus en plus petits et émettent toujours plus de chaleur. Et avec la réduction de la taille des puces, il va devenir de plus en plus difficile de dissiper la chaleur. »

Par exemple, la modernisation des fuselages exige souvent l'élargissement de l'espace dédié aux composants électroniques, ce qui est difficile en raison des contraintes liées à la fabrication. Le coffret électronique doit tenir dans le même espace. Et pour ajouter encore à cette complexité, les systèmes de refroidissement thermique embarqués sur les véhicules militaires ou les avions doivent être extrêmement robustes.
Protéger les technologies dans les environnements difficiles

Depuis plus de soixante ans, nVent SCHROFF est chef de file dans le développement des infrastructures électroniques pour une large gamme d'applications, y compris C5ISR, PNT, les radars et les systèmes d'armement.
« L'excellente gamme de solutions nVent est utilisée dans tous les produits soumis à des chocs et des vibrations élevés. C'est ainsi qu'on les retrouve dans des environnements tels que les avions à réaction, les tanks et les satellites. On ne compte plus les entreprises qui utilisent nos produits, pour toutes les applications sujettes à des chocs et des vibrations élevés et les composants critiques qui doivent être refroidis », ajoute Stephen Riker.

Il explique comment les produits nVent SCHROFF fonctionnent en conjonction avec les composants électroniques. « Nous proposons toute une gamme de produits qui dissipent la chaleur du processeur dans un boîtier. Nous sommes le plus grand producteur mondial de ce que nous appelons des produits de maintien des circuits imprimés, qui assurent non seulement le maintien en place de ces composants informatiques chauds, mais dissipent aussi la chaleur du processeur dans un environnement de refroidissement. Il s'agit là de solutions de refroidissement par conduction, air forcé et liquide. Ce sont les trois méthodes que les forces armées utilisent actuellement pour refroidir leurs équipements électroniques. Il existe des spécifications spécifiques, telles que VPX, VITA et SOSA, adoptées par la plupart des forces armées. »
Cependant, les avancées dans le domaine de l'intelligence artificielle font que les puces fonctionnent à des températures de plus en plus élevées.

« Actuellement, la plupart des entreprises utilisent le refroidissement par conduction, mais avec l'IA et l'apprentissage automatique, les besoins vont encore augmenter. La conduction ne suffira plus à refroidir les composants électroniques. Il faudra utiliser une autre solution, telle que le refroidissement liquide, un service que nous proposons déjà à nos clients. »

Alors que le refroidissement par liquide est déjà utilisé dans les ordinateurs domestiques depuis de nombreuses années, Stephen Riker rappelle que pour les utilisations militaires, il est indispensable que les systèmes soient renforcés : « C'est ce que certaines des nouvelles spécifications, telles que VITA 48.4, permettent de réaliser, et nous nous sommes justement appuyés sur cette norme pour créer des produits solutionnant le problème du refroidissement par liquide dans un environnement renforcé. »

Une nouvelle frontière : le refroidissement au niveau de la puce

Stephen Riker explique qu'avec l'IA, le refroidissement thermique va devoir prendre une tout autre direction. « Je suis convaincu que l'IA va révolutionner l'histoire des données et sera adoptée par l'ensemble des forces armées. La prochaine génération des systèmes d'alimentation va être la véritable fondation de ce changement. Des débits de données plus rapides. Vous allez avoir besoin de programmes logiciels plus complexes, conçus pour les nouveaux systèmes, mais la taille, le poids et la puissance ne changeront pas. Les exigences SWaP resteront un facteur essentiel à prendre en compte pendant la conception d'habillages électroniques.
« Actuellement, nous étudions non seulement le refroidissement par liquide, mais aussi l'utilisation de liquide sur la puce, ce qui est légèrement différent : au lieu d'un habillage de carte en aluminium, on a maintenant un dispositif qui refroidit directement au niveau de la puce. Et je pense que c'est cela qui va constituer la nouvelle frontière pour notre entreprise. »