La guerre des semi-conducteurs : la clé de la domination mondiale à l'ère de la technologie

La fabrication de semi-conducteurs est un secteur incroyablement complexe et précieux. Elle a longtemps été une bataille entre les géants mondiaux de la technologie. Aujourd'hui, c'est devenu une course entre gouvernements.

Ces composants technologiques clés, appelés circuits intégrés ou plus communément puces semi-conductrices, sont peut-être les produits les plus minuscules et pourtant les plus précis jamais fabriqués. Et comme leur production est si difficile et coûteuse, le monde dépend d'une poignée d'entreprises seulement, une dépendance qui est devenue encore plus évidente avec la pénurie de semi-conducteurs provoquée par la pandémie de Covid-19.

L’accès aux semi-conducteurs est également devenu une arme géopolitique, les États-Unis renforçant les restrictions à l’exportation vers la Chine pour freiner la montée en puissance d’un concurrent économique.

Pourquoi la guerre des semi-conducteurs a-t-elle lieu ?

Les semi-conducteurs sont considérés comme un composant essentiel, au cœur de chaque avancée en intelligence artificielle (IA), de l'amélioration de l'autonomie des voitures électriques au guidage des missiles hypersoniques. La majeure partie des technologies de pointe mondiales en matière de semi-conducteurs provient des États-Unis. La Chine est le plus grand marché pour les composants électroniques et souhaite de plus en plus produire davantage de semi-conducteurs.

L'industrie des semi-conducteurs est ainsi devenue un enjeu majeur pour Washington, qui tente de limiter l'essor des concurrents asiatiques et de répondre aux préoccupations de sécurité nationale. Pékin, pour sa part, a investi des milliards de dollars dans la construction d'une industrie nationale des semi-conducteurs et la réduction de sa dépendance aux importations, de plus en plus restreintes par les États-Unis.

Dans le même temps, l’Europe et les États-Unis dépensent d’énormes sommes d’argent public pour rapatrier la fabrication de puces semi-conductrices, afin de réduire leur dangereuse dépendance à l’égard de quelques usines d’Asie de l’Est, affirment-ils.

Pourquoi les puces semi-conductrices sont-elles si importantes ?

Les semi-conducteurs sont essentiels au traitement et à la compréhension des vastes quantités de données qui concurrencent aujourd'hui le pétrole comme moteur de l'économie. Ils peuvent remplir diverses fonctions, notamment les puces mémoire, qui stockent les données et sont négociées comme des marchandises ; les puces logiques, qui exécutent les programmes et constituent le cerveau des appareils, sont plus complexes et plus coûteuses.

L'accès à des composants comme l'accélérateur d'IA H100 du fabricant américain de semi-conducteurs Nvidia, conçu pour gérer efficacement et rapidement des charges de travail d'IA massives, est devenu lié à la fois à la sécurité nationale et au sort d'entreprises géantes comme Google et Microsoft alors qu'elles se précipitent pour construire des centres de données massifs pour obtenir un avantage dans ce qui est considéré comme l'avenir de l'informatique.

Mais même les appareils du quotidien dépendent de plus en plus des semi-conducteurs. Chaque pression sur un bouton d'une voiture remplie de gadgets nécessite de simples puces pour convertir cette pression en signal électronique. Et chaque appareil alimenté par batterie nécessite des puces pour convertir et réguler le courant électrique.

Qui contrôle l’approvisionnement en puces semi-conductrices ?

La fabrication de semi-conducteurs est devenue un secteur de plus en plus volatile et monopolistique. Les nouvelles usines coûtent plus de 20 milliards de dollars, prennent des années à construire et doivent fonctionner à pleine capacité 24 heures sur 24 pour être rentables.

Une telle envergure a réduit à trois le nombre d'entreprises disposant de technologies avancées pour produire des puces semi-conductrices, dont Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), le sud-coréen Samsung Electronics et l'américain Intel Corporation. TSMC et Samsung fonctionnent comme des fonderies, fournissant des services de fabrication externalisée à des entreprises du monde entier.

De Nvidia aux efforts internes de Microsoft et Amazon, tous dépendent de l'accès aux meilleures installations de production, dont la plupart se trouvent à Taïwan. Intel, historiquement axé sur la fabrication de semi-conducteurs pour son propre usage, tente désormais de concurrencer TSMC et Samsung dans le secteur de la fabrication sous contrat.

À l'extrémité inférieure du spectre se trouve une vaste industrie de fabrication de puces analogiques. Des entreprises comme Texas Instruments Inc. (États-Unis) et STMicroelectronics NV (coentreprise franco-italienne) sont des fabricants leaders de composants contrôlant les boutons et les interrupteurs des appareils. C'est ce segment que cible la Chine, qui investit massivement pour accroître sa production et gagner des parts de marché.

Que se passe-t-il dans la compétition géopolitique ?

Malgré les dépenses massives de la Chine, ses fabricants de puces semi-conductrices restent dépendants de la technologie américaine et leur accès à la technologie de fabrication de puces à l'étranger se réduit.

En 2023, les États-Unis imposeront des contrôles d’exportation plus stricts sur certaines puces semi-conductrices et certains équipements de fabrication de puces afin d’empêcher la Chine de développer des capacités que Washington considère comme une menace militaire potentielle, telles que le supercalcul et l’intelligence artificielle.

Plusieurs des plus grandes entreprises technologiques chinoises, dont Huawei, ont été placées sur liste noire. Les fournisseurs américains de semi-conducteurs doivent obtenir l'approbation du gouvernement américain pour leur vendre leurs produits, une mesure qui vise à limiter la capacité de la Chine à développer des puces avancées et à créer des applications d'IA de pointe.

Les responsables politiques américains ont décidé qu'il ne suffisait pas de contenir la Chine. Le Science and Chips Act de 2022 prévoit un financement fédéral d'environ 50 milliards de dollars pour soutenir la fabrication américaine de semi-conducteurs et former la main-d'œuvre qualifiée nécessaire à ce secteur.

TSMC, Samsung et Intel, les trois plus grands fabricants de puces semi-conductrices, ont tous annoncé leur intention de construire de nouvelles usines aux États-Unis.

L'Europe se lance également dans la course à la réduction de la concentration industrielle en Asie de l'Est. Les pays de l'Union européenne ont convenu en novembre dernier d'un plan de 46 milliards de dollars pour stimuler leur production de semi-conducteurs. L'objectif est de doubler la production de l'Union pour atteindre 20 % du marché mondial d'ici 2030.

En Asie, le Japon a également alloué environ 26,7 milliards de dollars de fonds publics à la relance de son industrie des semi-conducteurs et espère que les dépenses dans ce secteur, y compris le soutien du secteur privé, pourraient atteindre 66,7 milliards de dollars. L'un des objectifs du plan est de tripler les ventes de semi-conducteurs produits localement d'ici 2030.

Quelle est la position de Taïwan dans la course aux puces semi-conductrices ?

Taïwan est devenu une force dominante dans la fabrication mondiale de puces semi-conductrices, en partie grâce à une décision gouvernementale prise dans les années 1970 pour promouvoir l’industrie électronique.

TSMC a presque à lui seul créé le modèle économique de « fonderie » pour la fabrication de puces semi-conductrices conçues par d’autres sociétés, une approche qui est devenue populaire auprès des utilisateurs de puces à mesure que le coût de construction de nouvelles usines a grimpé en flèche.

De grands clients comme Apple ont doté TSMC des capacités de production nécessaires pour développer son expertise de pointe en fonderie, et le monde entier dépend désormais de TSMC. L'entreprise devrait dépasser Intel en termes de chiffre d'affaires d'ici 2022.

Mais la course aux semi-conducteurs n'est pas seulement une question d'argent, c'est aussi une question de géopolitique. Les États-Unis ont indiqué qu'ils continueraient de tenter de limiter l'accès de la Chine aux semi-conducteurs de conception américaine fabriqués dans des fonderies taïwanaises.