Le processus de fabrication des appareils à semi-conducteurs comprend de nombreuses étapes réalisées dans des installations spécialisées appelées fonderies ou usines de fabrication. Les différentes phases de ce processus de fabrication sont assurées par différents acteurs.
Il faut des années d’expérience et de recherche dans ce secteur pour développer, concevoir, produire, commercialiser et assurer le service après-vente d’une seule gamme de semi-conducteurs.
C’est l’extrême difficulté dans la R&D en amont et la production en aval qui conduit à la situation quasi monopolistique du marché des semi-conducteurs. La large majorité de la production dépend en effet d’un seul acteur assurant la partie fonderie du processus : Taiwan.
le rôle clé des semi-conducteurs
Les semi-conducteurs sont les cerveaux de l’électronique moderne. Chaque action réalisée sur un ordinateur (cliquer, glisser, écrire, corriger…) doit être suivie d’une réaction cohérente à notre requête de la part de l’ordinateur.
Dans la plupart des cas ce qui apporte cette réponse, c’est un semi-conducteur. Le terme « semi-conducteur » désigne donc le composant essentiel au bon fonctionnement de la grande majorité des objets électroniques connectés.
Cette technologie est intégrée à des millions d’appareils électroniques comme les PC, smartphones, voitures, consoles de jeu…
La Loi de Moore
La plupart de nos objets électroniques sont devenus totalement dépendants des semi-conducteurs du fait de l’augmentation constante de leur puissance.
Cette puissance croissante des semis conducteurs a été théorisée par l’ingénieur Gordon Moore.
En 1965, l’ingénieur Gordon Moore constatait que le nombre de composants d’un circuit intégré doublait chaque année. Il prédisait que cette tendance se poursuivrait pendant au moins une autre décennie.
En 1975, il a revu ses prévisions à la hausse et estimé que ce nombre doublerait tous les deux ans.
Cependant, cette croissance vertigineuse n’est pas vouée à durer indéfiniment.
En 2015, Moore prévoyait que le taux de croissance de la densité des circuits intégrés atteindrait un point de saturation au cours de la prochaine décennie.
Malgré cette vertigineuse augmentation des capacités des semis conducteurs l’industrie a toujours réussie à diminuer minimiser son coûts de revient par l’innovation.
La technologie « chiplets » et son approche intitulée « multi-dies » permet notamment de réduire les coûts de fabrication d’environ 40 %.
La géopolitique de la production
Les semi-conducteurs sont une ressource ultra stressée. La pénurie de ces composants ralentis considérablement les secteurs de la tech, de l’automobile ou encore de l’industrie.
Cette pénurie provient d’un encombrement des chaînes d’approvisionnements aussi bien pour importer les métaux nécessaires à la production que pour livrer le produit fini aux consommateurs.
Aujourd’hui, Taïwan domine largement le segment « fonderie » avec plus de 75,7 % du marché mondial. Cette hégémonie est permise par l’incroyable avance technologique des insulaires par rapport au reste du marché.
Une fois la phase fonderie terminée, le reste de la production se partage plus équitablement entre plusieurs autres agents. Intel est actuellement le leader mondial du marché.
L’entreprise américaine est à l’origine de 15,6 % des ventes de semis conducteur dans le monde en 2020. Le principal concurrent de la société américaine dans ce secteur, Samsung, suit de près Intel en réalisant 12,5 % du chiffre d’affaires mondial.
L’entreprise sud-coréenne, SK Hynix, occupe la troisième place, mais avec une part plus modeste de 5,6 %.
Le protectionnisme américain
Si la fusion des entreprises californiennes Qualcomm et Broadcom avait eu lieu comme il était prévu en 2018, le groupe créé aurait pu être aujourd’hui le plus grand rival de Samsung et d’Intel, avec une part de marché comprise entre 7 et 8 %.
Cependant, Donald Trump, avait opposé son veto à l’accord en invoquant une menace pour la sécurité nationale. Dans un contexte de guerre commerciale entre la Chine et les Etats-Unis, cette décision faisait sens. En effet, le siège de Broadcom à Singapour se trouvait encore dans la sphère d’influence chinoise.
L’entreprise a retenu la leçon et est désormais domiciliée à San José, dans la Silicon Valley.
Les 2 autres poids lourds asiatiques du secteur MediaTek et Kioxia sont actuellement basés respectivement à Taïwan et au Japon.
L’Europe prise pour cible
L’Europe dispose d’entreprises à la pointe dans le domaine.
Qu’il s’agisse du franco-italien STMicroelectronics ou bien encore du hollandais ASLV (spécialiste des circuits de très petite taille). L’américain Globalfoundries dispose quant à lui d’une vaste usine dans la « silicon Saxony » allemande.
Cependant, les rares technologies présentes sur le vieux continent se retrouvent au milieu d’une course entre asiatiques et américains pour le contrôle de cette technologie déterminante. En effet, l’Allemand Siltronic , les Britannique Dialog Semiconductor ont étés rachetés par des acteurs étrangers.
La Chine hors jeux ?
Les semis conducteurs sont un des pôles déterminants qu’une économie doit posséder pour rentrer pleinement dans le 21ème siècle.
Pour conserver un avantage compétitif sur les technologies numériques, en particulier sur la 5G, les États-Unis cherchent donc à bloquer la Chine par tous les moyens.
Le principal producteur taïwanais, TSMC, a ainsi été soumis à de fortes pressions pour interrompre ses relations commerciales avec la Chine et implanter une partie de sa production sur le territoire américain.
Dans le même temps, les États-Unis ont placé SMIC, principal producteur chinois de puces électroniques, sur la liste noire d’exportation.
Cette mesure a permis de limiter l’accès de l’entreprise aux composants embarquant des technologies américaines, qu’ils soient ou non produits sur le territoire américain.
Un énorme enjeu
Les semi-conducteurs sont des composants électroniques essentiels aux secteurs des hautes technologies. Les domaines de la robotique, du numérique, les télécommunications,… en sont cruellement dépendant.
La situation est inédite, tous ces secteurs sont cruellement dépendants d’un seul acteurs en position de quasi-monopole dans le domaine. Sur le plan géopolitique, cette hégémonie explique en partie l’appétit de l’ogre chinois pour Taiwan.
Une course technologique pour les semi-conducteurs
La Chine travaille activement à augmenter son autonomisation dans le domaine des semi-conducteurs. L’empire du milieu accumule un retard dans ce domaine pour espérer concurrencer son homologue américain.
Dans le cadre de son plan « Made in China 2025 », le pays redouble ainsi d’efforts dans ce sens. La Chine investit massivement dans le secteur et débauche à tour de bras des ingénieurs spécialisés en Corée du Sud et à Taïwan.
En réponse à la pénurie mondiale qui touche le secteur, les Etats-Unis renforcent eux aussi leurs positions. Intel vient d’annoncer un plan d’investissement de 20 milliards de dollars destiné à augmenter sa production de semi-conducteurs « made in USA », (les Échos)
Alors que la Chine et les États-Unis redéveloppent des capacités de fonderie, l’Europe semble rester en dehors du jeu.
Au moment où l’intelligence artificielle, le calcul haute performance, la 5G et les objets connectés vont faire exploser la demande de semi-conducteurs.
Le choix des gouvernements européens de laisser partir de nombreuses entreprises du domaine à l’étranger est proprement inexplicable.
Les semi-conducteurs : AMD muscle son offre face à ses rivaux Intel et Nvidia (latribune.fr)
SEMI-CONDUCTEURS, quand plusieurs crises additionnent les mauvais chiffres. – DVSM
