Les efforts de développement de puces semi-conductrices IA de la Chine se heurtent à des obstacles alors que les États-Unis préparent de nouvelles restrictions

Selon les experts du secteur, la Chine continentale se trouvera dans une situation difficile si les nouvelles restrictions américaines perturbent l'approvisionnement en puces mémoire à haut débit (HBM) en provenance de Corée du Sud, faute d'alternatives locales. Les puces HBM, un type de mémoire vive dynamique (DRAM) empilée verticalement grâce à une technologie de packaging avancée, jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des processeurs graphiques (GPU) et des accélérateurs d'IA modernes.

L'administration de Washington envisage de nouvelles réglementations d'exportation pour restreindre l'expédition de puces avancées vers la Chine, a rapporté Reuters, ce qui a empêché certains fabricants chinois de puces d'IA d'accéder aux services de fonderie de plaquettes de 7 nanomètres auprès 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, chacun détenant environ 48 % de parts de marché d'ici 2023. La Chine dépend actuellement fortement des approvisionnements en puces mémoire en provenance de Corée du Sud, les ventes de Samsung et SK Hynix sur le marché ayant grimpé en flèche au premier semestre de l'année, grâce à la forte demande de puces d'IA avancées.

« Si la Chine ne peut pas importer de puces HBM, elle subira de lourdes pertes à court et moyen terme », a déclaré Jeongdong Choe, analyste senior 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 important soutien financier du gouvernement, ChangXin Memory Technologies (CXMT), premier fabricant chinois de DRAM, n'a pas encore atteint sa capacité de production de masse pour les puces HBM. La technologie de CXMT accuse encore un retard d'au moins deux générations sur ses concurrents sud-coréens, malgré des efforts incessants pour combler cet écart depuis 2023.

Selon un rapport de la banque d'investissement américaine Morgan Stanley du 25 novembre, 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 puces HBM nationale.

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

À l'instar de Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC), leader chinois de la fonderie de semi-conducteurs, CXMT est soumise à de strictes restrictions américaines sur l'importation d'équipements de fabrication de puces de pointe. Pour se conformer à cette réglementation, CXMT ne peut utiliser que les technologies de gravure 17 et 18 nanomètres pour la production de puces DRAM et DRAM mobiles.

Pendant ce temps, les concurrents des États-Unis et de la Corée du Sud sont allés plus loin, en exploitant des nœuds technologiques avancés inférieurs à 10 nanomètres, créant un écart important dans la capacité de fabrication et les performances des produits.

Selon Jeongdong Choe de TechInsights, CXMT développe actuellement ses puces HBM2 de deuxième génération. Cependant, la production de masse en Chine n'est pas prévue avant 2025, voire plus tard. Il a également souligné que même si CXMT parvenait à produire à grande échelle, son rendement pourrait être d'environ 30 %, voire moins, un chiffre qui rendrait difficile la compétitivité sur le marché mondial.

Parallèlement, SK Hynix, pionnier de la première puce HBM au monde en 2013, a lancé la série HBM2 en 2018. Il y a seulement deux mois, la société a continué à montrer la voie avec l'annonce de la puce HBM3E à 12 couches, un produit de cinquième génération qui devrait devenir grand public d'ici 2025.

Il est à noter que les nouvelles gammes de produits GPU du fabricant de semi-conducteurs Nvidia, telles que 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 plus grand espoir de la Chine dans le 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 plus de 11 % de la capacité mondiale de production de puces DRAM. Cette réussite marque une avancée significative dans les efforts de CXMT pour réduire l'écart avec ses concurrents internationaux.