M2CER2 - Méthodologie pour Conception Électronique Réparable Recyclable
Ingénierie et Architecture Genève
Ce projet avait pour but de définir et étudier les différentes problématiques liées au design de ressources matérielles nécessaires pour créer un réseau de nœuds de machine destinée au calcul distribué. L’innovation vise la production du matériel résistant au problème d’obsolescence et de pénurie des composants. Un tel système ne peut être viable que si son design a été pensé et conçu pour être réparable et interchangeable.
L’architecture souhaitée et proposée par le partenaire se base sur un système embarqué composé d’un System On Module (SOM) comme pièce centrale et d’une “carrier board” spécialement conçue pour accueillir le SOM et lui fournir tous les périphériques nécessaires au fonctionnement souhaité.
Les avantages de cette architecture sont multiples et visent à réduire la taille, le cout et la consommation énergétique du produit tout en gardant une possibilité non négligeable d’amélioration au cours de la durée de vie du produit due au fait que ces composants ont été pensés pour être remplacés facilement.
L’étude a permis de définir les besoins minimaux en termes de puissance de calcul, mémoire et périphérique pour qu’un nœud puisse être considéré pour le système distribué. Une rapide étude des composants software, notamment au niveau OS a aussi été réalisée pour éviter une obsolescence trop rapide du matériel. Une SOM peut maintenant être validée ou non sur la base de ces besoins.
Une trentaine de SOM de trois constructeurs différents ont été évalués, puis deux modèles ont été testés sur la base de développement kit fourni par le constructeur. Une étude approfondie de ces kits a permis de mettre en lumière leur limitation et de définir les périphériques à ajouter sur le design final pour produire une "carrier board” fonctionnelle au système.
Un design hardware complet a été conçu en partant de la base d’un kit de développement modifié pour inclure les périphériques manquants. Des ajouts et des modifications de composants ont été nécessaires. Ce design comporte aussi des périphériques bonus et non nécessaires au fonctionnement de base, ajoutés pour tester leur compatibilité dans le cas où le client souhaiterait leur présence.
Le design a été produit en plusieurs exemplaires puis partiellement testé. Un test complet n’a malheureusement pas pu être réalisé par manque de temps. Les tests réalisés ont permis de valider ou non les choix faits en amont, tout en permettant d'identifier les éventuelles erreurs à corriger. Mais ils ont surtout permis de cibler les points importants nécessitant plus de recherche, notamment au niveau du design, de l’alimentation électrique nécessaire pour être compatible avec une gamme de SOM et de périphérique très hétérogène.
En résumé, cette étude a permis de démontrer que le but recherché, bien que comportant plusieurs défis, a de grande chance d’être atteignable. À ce titre, plusieurs pistes sont déjà bien définies pour la suite du projet, qui est prévue.