Les efforts de la Chine en matière de développement de puces semi-conductrices pour l'intelligence artificielle se heurtent à des obstacles, les États-Unis préparant de nouvelles restrictions.

La Chine continentale se trouvera dans une situation délicate si les nouvelles restrictions américaines perturbent l'approvisionnement en puces de mémoire à large bande passante (HBM) en provenance de Corée du Sud, faute d'alternatives nationales, selon des experts du secteur. Les puces HBM, un type de mémoire vive dynamique (DRAM) empilée verticalement grâce à une technologie d'encapsulation avancée, jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des processeurs graphiques (GPU) modernes et des accélérateurs d'intelligence artificielle.

L'administration américaine envisage de nouvelles réglementations à l'exportation afin de restreindre les livraisons de puces de pointe à la Chine, a rapporté Reuters. Ces mesures ont déjà empêché certains fabricants chinois de puces d'IA d'accéder aux services de fonderie de plaquettes de 7 nanomètres de fournisseurs étrangers, un facteur clé dans le développement de semi-conducteurs d'IA avancés.

Selon un rapport du cabinet d'études de marché taïwanais TrendForce, deux géants sud-coréens des puces mémoire, SK Hynix et Samsung Electronics, dominent le marché mondial des puces HBM, détenant chacun environ 48 % de parts de marché d'ici 2023. La Chine est actuellement fortement dépendante des approvisionnements en puces mémoire en provenance de Corée du Sud, les ventes de Samsung et de SK Hynix sur ce marché ayant explosé au cours du premier semestre, grâce à une demande croissante de puces d'IA avancées.

« Si la Chine ne peut importer de puces HBM, elle subira de lourdes pertes à court et moyen terme », a déclaré Jeongdong Choe, analyste principal au sein du cabinet d'études canadien TechInsights. Il a également souligné que la plupart des puces HBM utilisées en Chine, notamment les gammes HBM2 et HBM2E, sont fournies par deux géants coréens : Samsung et SK Hynix.

Malgré un soutien financier important du gouvernement, ChangXin Memory Technologies (CXMT), principal fabricant chinois de mémoires DRAM, n'a pas encore atteint une capacité de production de masse pour les puces HBM. La technologie de CXMT accuse toujours un retard d'au moins deux générations sur celle de ses concurrents sud-coréens, malgré les efforts constants déployés depuis 2023 pour combler cet écart.

Selon un rapport de la banque d'investissement américaine Morgan Stanley, daté du 25 novembre et publié par les analystes Shawn Kim, Duan Liu et Michelle Kim, le fabricant CXMT coopère actuellement avec une société nationale de test et d'emballage de puces pour développer la première ligne de production nationale de puces HBM.

« Depuis 2022, les deux entreprises chinoises ont déposé plus de 100 brevets liés au développement de puces HBM à l'échelle mondiale. Cependant, la commercialisation est encore loin d'être acquise et les produits risquent d'être moins compétitifs en raison des restrictions d'accès à la technologie imposées par la réglementation américaine », ont déclaré les analystes.

À l'instar de SMIC, le principal fondeur de semi-conducteurs chinois, CXMT est confronté à de strictes restrictions américaines sur l'importation d'équipements de pointe pour la fabrication de puces. Afin de se conformer à cette réglementation, CXMT ne peut utiliser que les technologies de gravure de 17 et 18 nanomètres pour produire des puces DRAM et DRAM mobiles.

Parallèlement, les concurrents américains et sud-coréens sont allés plus loin, en exploitant des technologies avancées inférieures à 10 nanomètres, créant ainsi un écart important en termes de capacité de production et de performances des produits.

D'après Jeongdong Choe de TechInsights, CXMT développe actuellement ses puces HBM2 de deuxième génération. Cependant, la production en série en Chine n'est pas attendue avant 2025, voire plus tard. Il a également souligné que même si CXMT parvient à une production à grande échelle, son taux de rendement pourrait être inférieur ou égal à 30 %, un chiffre difficilement compétitif sur le marché mondial.

Parallèlement, SK Hynix, qui a été la première au monde à commercialiser une puce HBM en 2013, a lancé la série HBM2 en 2018. Il y a deux mois à peine, la société a continué à ouvrir la voie avec l'annonce de la puce HBM3E à 12 couches, un produit de cinquième génération qui devrait se généraliser d'ici 2025.

Il est à noter que les nouvelles gammes de GPU du fabricant de semi-conducteurs Nvidia, telles que les B300 et GB300, devraient intégrer cette configuration avancée, renforçant ainsi le rôle de SK Hynix dans le domaine des puces mémoire hautes performances.

Cependant, CXMT demeure le principal espoir chinois du secteur des puces mémoire DRAM. Selon Morgan Stanley, CXMT a réalisé une performance remarquable en augmentant sa capacité de production de 57 000 plaquettes par mois en 2022 à 210 000 plaquettes par mois au quatrième trimestre de cette année, représentant ainsi plus de 11 % de la capacité de production mondiale de puces DRAM. Cette réussite constitue une avancée significative dans les efforts déployés par CXMT pour réduire l'écart avec ses concurrents internationaux.