Kicad Master · 10 November 2026

OrthoRoute, le routeur GPU de KiCad : ce qu’il fait vraiment (et pourquoi il n’est pas pour vous)

Quand un journaliste de Hackaday décide de router une carte que les autorouteurs traditionnels refusent, il ne se contente pas de râler : il écrit son propre plugin KiCad, propulsé par un GPU. OrthoRoute est arrivé sans tambour ni trompette, avec un algorithme vieux de trente ans et des contraintes si strictes qu’elles feraient fuir la plupart des concepteurs. Mais cette fois, les benchmarks sont là — et ils racontent une histoire plus nuancée qu’un simple « miracle GPU ». À l’heure où KiCad 10.0.7 vient de sortir et où l’écosystème des plugins s’ouvre à l’IA, retour sur un outil de niche qui dit tout haut ce que les éditeurs commerciaux taisent.

Le PCB monstre qui fait trembler les routeurs

Il y a des cartes qui donnent des sueurs froides. Des backplanes à plusieurs milliers de nets, des cartes serveur à seize couches, des designs où chaque piste compte et où la moindre erreur coûte une itération de fabrication. Pour ces monstres, les autorouteurs traditionnels — ceux qui tournent sur CPU et qui ont fait leurs preuves dans les années 2000 — jettent l’éponge. Ils saturent, se perdent dans des millions de chemins possibles, et finissent par abandonner avec un taux de routage pitoyable. Le concepteur n’a alors que deux options : router à la main pendant des semaines, ou repenser son design pour le rendre plus simple.

Ce problème, Brian Benchoff l’a rencontré de plein fouet. En tant qu’auteur du blog Hackaday, il passe ses journées à couvrir les projets les plus fous de la communauté électronique. Mais quand il s’est retrouvé face à sa propre carte monstre — un backplane avec des milliers de nets à router, le genre de design qui « stoppe les routeurs traditionnels dans leur élan » — il a décidé de ne pas se contenter de râler. Il a écrit son propre autorouteur. Un autorouteur GPU-accéléré, conçu spécifiquement pour les cartes qui font trembler les outils existants. Il l’a appelé OrthoRoute, et il l’a publié sur GitHub pour que tout le monde puisse l’essayer.

Le design cible est impressionnant : 16 connecteurs, 1 100 broches par connecteur, 8 192 airwires et 17 600 pads à router. De quoi faire pâlir n’importe quel routeur CPU. Mais l’histoire est plus subtile qu’elle n’y paraît : OrthoRoute n’est pas un routeur généraliste, et ses propres benchmarks le disent clairement.

OrthoRoute : le plugin venu de Hackaday

Commençons par les faits. OrthoRoute est un plugin communautaire pour KiCad, et non une fonctionnalité native de la version 10. Il a été développé par Brian Benchoff, sous le pseudonyme GitHub bbenchoff. L’outil a été présenté sur Hackaday le 1er juillet 2026, mais le blog Adafruit en parlait déjà le 29 octobre 2025 — preuve que le projet a mis du temps à mûrir avant de se faire remarquer. Depuis, le projet a été repris par Hackster.io et le build log complet est disponible sur bbenchoff.com.

Le dépôt GitHub, sobrement intitulé bbenchoff/OrthoRoute, ne cherche pas à faire des promesses marketing. Au contraire, l’auteur y a placé un avertissement qui devrait faire réfléchir tout utilisateur potentiel : « OrthoRoute is useful to about five people on the planet ». Traduction : cet outil est utile à environ cinq personnes sur Terre. Une honnêteté désarmante, qui contraste avec les communiqués enthousiastes des éditeurs commerciaux. Le README précise même : « OrthoRoute is not a general-purpose PCB autorouter. It is designed for a narrow class of extremely large, dense, highly regular multilayer backplanes and BGA escape patterns. »

Le projet est accompagné d’un build log très détaillé, ainsi que de trois vidéos YouTube : une vue d’ensemble, une démonstration de l’algorithme et une visite guidée du routage PathFinder. Le dépôt a également été synchronisé sur AllSpice Hub, et des forks communautaires existent, dont un backend Apple Metal pour les GPU des Mac.

PathFinder sous stéroïdes : comment le GPU avale le graphe

Pour comprendre ce que fait OrthoRoute, il faut plonger dans les entrailles de l’algorithme. L’outil s’appuie sur PathFinder, un algorithme de routage développé en 1995 pour les FPGA (publication ACM). PathFinder a fait ses preuves dans le monde des circuits logiques programmables, où il doit router des centaines de milliers de connexions sur des grilles denses. En l’adaptant au PCB, Benchoff a dû résoudre des problèmes spécifiques : la gestion des vias, les contraintes d’espacement, et la nature orthogonale du routage sur circuit imprimé.

L’idée centrale est simple et radicale : « Mettez tous vos composants sur la couche supérieure, et sur les couches inférieures, créez une grille de pistes. Uniquement des pistes horizontales sur la couche 1, uniquement des pistes verticales sur la couche 2, et continuez ainsi pour toutes les autres couches. Routez à travers cette grille de Manhattan avec des vias borgnes et enterrés. » C’est exactement ce que dit le README du projet.

Concrètement, l’implémentation de PathFinder traite le PCB comme un graphe : les nœuds sont les intersections d’une grille x-y où les vias peuvent aller, et les arêtes sont les segments entre intersections où les pistes peuvent courir. Chaque nœud et chaque arête est une ressource partagée. L’algorithme est itératif : à chaque itération, il tente de router toutes les connexions, puis il négocie les ressources en pénalisant les nœuds et arêtes surutilisés. C’est ce mécanisme de « négociation » qui permet de résoudre les conflits de manière progressive, jusqu’à ce qu’un routage complet soit trouvé ou que le nombre maximal d’itérations soit atteint.

Cette approche explique aussi pourquoi OrthoRoute excelle sur les backplanes : ces cartes sont, par nature, extrêmement régulières. Des rangées de connecteurs alignés, des motifs répétitifs, une grille qui se prête naturellement à un routage orthogonale. Là où un routeur généraliste doit gérer l’irrégularité d’un design dense en composants, OrthoRoute exploite la structure. C’est à la fois sa force et sa limite.

Les benchmarks qui racontent une autre histoire

Si OrthoRoute brille sur les backplanes géants, ses performances sur les cartes ordinaires sont, disons, moins flatteuses. Le dépôt GitHub référence désormais une étude indépendante : PCBWorld: A Benchmark Environment for Engine-Grounded PCB Design Automation, de Song et al. Ce benchmark compare OrthoRoute à Freerouting, KiCadRoutingTools et plusieurs agents de routage par apprentissage, sur des jeux de données synthétiques et open-source.

Source : server.ibfriedrich.com

Les résultats sont sans appel :

Sur le jeu de données synthétique D2, OrthoRoute n’atteint qu’un taux de passage propre de 1 % et une routabilité de 30 %.
Sur D3-A, un ensemble de 99 cartes open-source, il obtient 2 % de passage propre et 51 % de routabilité.
Freerouting et KiCadRoutingTools s’en sortent dramatiquement mieux sur ces deux ensembles.

Le README précise que ces benchmarks utilisent de petites cartes ordinaires avec les paramètres par défaut d’OrthoRoute, et ne testent pas la charge de travail visée (backplanes à plusieurs milliers de nets). Il n’empêche : cela démontre qu’OrthoRoute est un mauvais choix par défaut pour le routage de PCB classiques. L’auteur l’assume pleinement : « It is useful to about five people on the planet, and you probably aren’t one of them. » Une transparence rare dans le monde de l’EDA.

KiCad 10.0.7 : le contexte d’un écosystème en ébullition

OrthoRoute s’inscrit dans un écosystème KiCad en pleine effervescence, et le calendrier a bougé depuis les premières versions de cet article. Depuis la sortie de KiCad 10.0.0 le 20 mars 2026, la branche 10.x a connu un rythme de corrections soutenu. La version 10.0.6, publiée le 29 août 2026, est la sixième mise à jour corrective — elle contient, selon le communiqué officiel, « des correctifs critiques et d’autres améliorations mineures depuis la version précédente ».

Mais l’actualité ne s’arrête pas là, et elle a même dépassé ce qu’annonçait la version précédente de cet article. Le 27 septembre 2026, le projet publiait la première release candidate de la 10.0.7, suivie le 3 octobre 2026 d’une seconde release candidate. Puis, le 7 octobre 2026, la version 10.0.7 stable a été officiellement publiée : le communiqué KiCad annonce une « bug fix release » contenant « critical bug fixes and other minor improvements since the previous release ». Autrement dit, la branche 10.x en est désormais à son septième patch — un cycle de maintenance qui s’étire sur plus de six mois.

Ce rythme dit quelque chose d’important pour les utilisateurs d’OrthoRoute : la compatibilité avec la dernière mouture stable reste un point positif, mais elle n’est jamais acquise. Un plugin communautaire qui s’appuie sur les API de pcbnew doit suivre les évolutions de la branche. La documentation de l’API pcbnew a d’ailleurs été republiée en juillet 2026, signe que l’interface bouge. Pour les utilisateurs de plugins tiers, c’est à la fois une promesse (l’écosystème est vivant) et une contrainte (il faut maintenir).

Le projet KiCad lui-même affiche une santé insolente : 7 609 commits, 78 % des empreintes auto-générées, et une gouvernance solide portée par la Linux Foundation et le KiCad Steering Committee (KSC). Le rapport d’état 2026 évoque un budget qui n’a jamais été aussi important. C’est ce contexte qui rend crédible l’existence d’un plugin de niche comme OrthoRoute : un écosystème mûr peut se permettre d’héberger des outils ultra-spécialisés.

Un détail pratique pour les utilisateurs de Mac : l’installation de KiCad 10.0.6 sur Apple Silicon fait désormais l’objet de guides de validation dédiés, comme celui publié le 23 septembre 2026 par NOVAKVM, qui couvre la vérification de l’architecture, les projets PCB, les fichiers Gerber, les bibliothèques et les modèles 3D. Le fork Metal d’OrthoRoute y trouvera d’ailleurs un terrain de jeu naturel.

L’IA s’invite dans le routage : Copilots et MCP

Parallèlement à OrthoRoute, l’écosystème KiCad voit fleurir des outils d’IA qui changent la donne. En 2026, trois approches se distinguent, comme le détaille Protoflow dans une analyse publiée le 31 juillet 2026 : les plugins in-éditeur, les outils de génération de schémas puis export, et la génération de composants assistée par IA. Des solutions comme ALT TAB Circuit Copilot (encore expérimental) ou le KiCad MCP Server de Seeed-Studio permettent à des assistants comme Claude de lire des schémas, inspecter des PCB et même générer du code embarqué.

Le plugin Konnect, écrit en Rust pour KiCad 10, transforme Claude en assistant de conception via le protocole MCP, comme le rapportent DevTrends (7 septembre 2026) et Fellow (14 octobre 2026). C’est l’une des intégrations les plus abouties du moment : Konnect se présente comme un binaire Rust unique, un plugin natif qui expose 228 outils aux modèles de langage, leur permettant de proposer des schémas, des placements et des routes, de vérifier des règles ou de générer du code. L’information a été reprise par Adafruit le 26 octobre 2026, confirmant l’intérêt de la communauté pour ce type d’intégration.

Ces outils ne remplacent pas un routeur dédié, mais ils automatisent des tâches répétitives : vérification de règles, génération de BOM, placement initial. Combinés à OrthoRoute pour les backplanes, ils dessinent un workflow où l’humain supervise, l’IA assiste et le GPU route. Encore faut-il garder la main : comme le rappelle notre dossier sur le PCB assisté par IA, la vérification reste le mur que l’IA ne franchit pas.

Freerouting, l’alternative généraliste

Pour les cartes classiques, Freerouting reste l’option la plus fiable. Le 28 août 2026, un rapport de bug sur GitHub signale que la version 2.3.0 de Freerouting produit des routes avec des violations d’espacement auto-déclarées, alors que la 2.2.4 route proprement — y compris sur des cartes où la 2.3.0 échoue. Ce genre de régression montre que les outils open-source évoluent, mais que la prudence reste de mise : avant de migrer, testez sur vos propres designs.

C’est précisément le contraste que pointe l’affaire OrthoRoute : un outil ultra-spécialisé qui annonce honnêtement ses limites face à un outil généraliste qui, lui, doit être validé au cas par cas. Dans les deux cas, la règle est la même : aucun autorouteur ne dispense d’une vérification DRC sérieuse avant de lancer la fabrication.

Ce qu’il faut retenir pour votre workflow

Trois enseignements se dégagent de cette plongée dans OrthoRoute et son écosystème.

Premier enseignement : l’honnêteté des benchmarks est un signal. Un projet qui publie ses propres mauvais résultats sur des cartes ordinaires, et qui prévient que son outil n’est utile qu’à « cinq personnes sur Terre », mérite plus de crédit qu’un communiqué triomphal. Si vous cherchez un autorouteur pour vos cartes classiques, OrthoRoute n’est pas la réponse — Freerouting ou KiCadRoutingTools le sont. Si vous avez un backplane monstrueux à router, en revanche, cela vaut la peine d’aller voir.

Deuxième enseignement : l’écosystème KiCad est devenu assez mûr pour héberger des outils de niche. Un plugin qui ne sert qu’à quelques utilisateurs peut exister, être maintenu, et même être forké (backend Metal). C’est le signe d’une communauté qui a dépassé le stade de l’outil étudiant pour devenir une plateforme professionnelle.

Troisième enseignement : la maintenance est le vrai coût caché. Avec une branche 10.x qui en est à son septième patch en sept mois, tout plugin tiers doit suivre le rythme. OrthoRoute, Konnect et les autres vivent sur le fil des API pcbnew. Avant d’adopter un plugin dans votre flux de production, vérifiez qui le maintient et à quelle fréquence.

Pour aller plus loin, la conférence asiatique KiCad (KiCon Asia) se tiendra à Shenzhen du 5 au 7 novembre 2026, au Huaqiang Plaza Hotel — l’occasion de voir l’écosystème chinois et ses forks (Huaqiu, Zeo) à l’œuvre, comme nous l’avons détaillé dans notre dossier sur les forks. Et pour ceux qui veulent automatiser leur workflow sans passer par un autorouteur, des scripts comme la génération de grilles de vias de stitching reliés à la masse (présentés sur scriptedpcb.com le 13 septembre 2026) restent des compléments précieux à un flux KiCad bien réglé.

Sources

Article recherché et rédigé automatiquement · Magazine Electrosens

📬 Restez à la pointe

Recevez chaque semaine les nouveautés de ce magazine par email.

💬 Une remarque, une correction ?

Aidez-nous à améliorer cet article. Nous prenons en compte vos retours.

OrthoRoute : l’autorouteur GPU qui défie les PCB monstres — et vos habitudes