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Semi-conducteurs : la course à la suprématie mondiale entre Chine et États-Unis

(Source : CNBC)
(Source : CNBC)
Plus petites qu’un timbre postal, plus fines qu’un cheveu et intégrant des centaines de millions de transistors, les puces électroniques sont dans vos smartphones, vos voitures ou dans les serveurs qui hébergent vos photos de vacances. Cette industrie dite du « semi-conducteur » est devenue un terrain d’affrontement capital entre la Chine et les États-Unis.
Lorsqu’en 2020, l’administration Trump ajoute coup sur coup Huawei puis SMIC sur la « Entity List », l’Amérique tire à boulets rouges sur le semi-conducteur chinois. Huawei est alors le premier fabricant de smartphones au monde. Quant à SMIC, ce n’est autre que le fer de lance de la fabrication de puces électroniques en Chine continentale. L’ajout sur cette liste est fortement incapacitant pour SMIC qui se retrouve privé de composants, produits chimiques et outillages indispensables à la conception et à la fabrication de ses puces.
Les États-Unis ont également fait pression sur les Pays-Bas afin de bloquer la livraison à la Chine de machines dites de lithographie EUV critiques pour le développement des puces les plus avancées. Ces manœuvres géoéconomiques s’inscrivent dans une stratégie plus globale d’abord de rapatriement vers les États-Unis des chaînes d’approvisionnement stratégiques dont font partie les semi-conducteurs, mais aussi du ralentissement du développement technologique de la Chine. En effet, la pénurie en puces électroniques, qui sévit depuis 2020, a révélé la forte dépendance américaine à l’égard des usines asiatiques de fabrication de semi-conducteurs, aussi appelées fonderies. Le 31 mars dernier, le président Biden a donc annoncé vouloir investir 50 milliards de dollars afin notamment de construire plusieurs nouvelles fonderies sur le territoire américain.
En corollaire, Pékin est plus déterminé que jamais à accélérer ses propres efforts pour parvenir à l’autosuffisance. En effet, la Chine accuserait un déséquilibre important entre sa demande locale en puces électroniques et sa capacité de fabrication. Selon un rapport du cabinet spécialisé IC Insights, sur l’année 2020 seuls 5,9 % de la demande chinoise est fabriqué par des entreprises chinoises. Si l’on ajoute à cela la fabrication sur le territoire chinois par des entreprises étrangères, la proportion augmente à 15,9 %. La Chine cherche donc à réduire sa dépendance à l’importation.
Déjà en 2015, dans le cadre de son plan « Made in China 2025 », Pékin annonçait sa volonté d’augmenter sa part de fabrication locale en semi-conducteurs à 40 % pour 2020 et 70 % en 2025. Même si les objectifs n’ont pas été atteints loin s’en faut en 2020, l’ambition pour une grande réforme nationale est là. En 1958, Mao Zedong met en œuvre une campagne de restructuration de l’agriculture qu’il dénomme le « Grand Bond en avant ». Il mobilise l’appareil d’État, la propagande et contraint le peuple à le suivre dans cette campagne. Irréaliste, le « Grand Bond » est un tel fiasco qu’il entraînera la « grande famine » qui décimera plusieurs dizaines de millions de Chinois. 30 ans plus tard, Deng Xiaoping entreprend l’ouverture économique de la Chine. Il libéralise le commerce extérieur, réforme les entreprises d’État et stimule l’agriculture. Par sa réforme, il hisse 200 millions de Chinois au-dessus du seuil de pauvreté. C’est un succès indéniable. Dans sa mise en œuvre de grandes réformes nationales, le parti communiste chinois est capable du meilleur comme du pire. Qu’en sera-t-il pour l’industrie du semi-conducteur ?

Ruée vers le silicium dans toute la Chine

*Entretien avec l’auteur.
Afin d’aider la nation à atteindre ses objectifs, un fond d’investissement a été créé avec pour mission de financer le secteur à hauteur de 150 milliards de dollars répartis sur 10 ans. Selon Douglas Fuller, professeur en sciences politiques à la City University of Hong Kong, « aucun État n’a investi autant d’argent dans le secteur »*. Ce « méga projet », comme il l’appelle, a déclenché une véritable ruée vers le silicium dans toute la Chine. Mais le professeur reste prudent : « Il y a beaucoup de gaspillage. Chaque gouvernement local espère avoir une usine de fabrication dans son canton. » L’élan national n’est en effet pas sans ratés. On citera la mésaventure HSMC qui, après avoir reçu près de 20 milliards de dollars d’investissements entre 2018 et 2019, a finalement dû être mise sous tutelle de l’État pour cause de défauts de paiements.
*Entretien avec l’auteur.
« La Chine investit beaucoup d’argent, mais pour l’instant on ne constate pas de progrès majeurs, explique Mansun Chan, directeur de recherche à la Hong Kong University of Science and Technology. Le problème ce sont les bureaucrates qui ne restent jamais à leurs postes très longtemps. Leur objectif n’est pas de bâtir une nouvelle industrie nationale mais davantage de se mettre en avant. Ils trouvent un terrain, y construisent de beaux bâtiments, ajoutent une enseigne et prennent une photo. Tout cela pour s’afficher. »* Finalement, près d’une dizaine de projets d’envergures, fortement financés par l’État chinois, se sont soldés par des échecs poussant le gouvernement à renforcer le contrôle de cette industrie qu’il qualifie de « chaotique ». Selon Mansun Chan, l’argent ne suffira pas : « Dans ce secteur, il faut du temps et accumuler de l’expérience. Le gouvernement chinois fixe un cap mais ne définit pas de feuille de route. Bien souvent, les objectifs sont inatteignables. » Le chemin vers l’autosuffisance s’annonce long et semé d’embûches.

Technologies moins avancées

À la croisée des chemins justement se trouve SMIC. Pièce maîtresse des fonderies chinoises, l’entreprise doit décider de son avenir. À son sommet, plusieurs dirigeants jouent des coudes pour briguer sa direction et imposer leur vision. Ainsi, la nomination de Chiang Shang-yi au poste de vice-président n’est pas du goût du co-PDG, Liang Mong-song. Il présentera sa lettre de démission dans la foulée. Ce jeu de chaises musicales traduit une bataille des idées où se joue l’avenir de l’entreprise. Le perdant, Liang Mong-song, incarnait une direction technophile et souhaitait investir davantage en recherche et développement de semi-conducteurs de pointe. Le gagnant, Chiang Shang-yi, préfère se concentrer sur le développement de produits moins avancés mais industriellement matures.
Mansun Chan n’est pas surpris par cette stratégie. Lui-même directeur du laboratoire de fabrication de nanotechnologie de son université, il nous rappelle l’importance du rendement d’une ligne de production : « Sans un bon rendement, la production ne dégage pas de revenus intéressants. Or, pour améliorer le rendement d’une ligne de production de pointe, il faut des années d’expérience. » Le cas SMIC est certainement un bon indicateur de ce qui attend la Chine dans ce secteur hautement compétitif de la fabrication de semi-conducteurs. Des dires de nos deux spécialistes Fuller et Chan, la Chine va certainement manquer à ses objectifs de production et se retrouver à des années si ce n’est des décennies de réellement maîtriser les dernières technologies en matière de fabrication de puces. Le pays va sans doute se concentrer sur les technologies moins avancées et y prendre des parts de marché.

Facture salée pour rapatrier les fonderies aux États-Unis

Le cabinet de conseil BCG s’est récemment penché sur l’épineuse question du coût d’un rapatriement des fonderies vers les États-Unis. Le coût d’opération d’une fonderie américaine serait ainsi 40 % plus important qu’une fonderie taïwanaise ou sud-coréenne et près de 50 % plus important qu’une fonderie chinoise. Un écart qui fait toute la différence lorsque l’on sait que l’investissement initial et le coût d’opération étalés sur 10 ans d’une fonderie moderne peuvent grimper jusqu’à 40 milliards de dollars. La facture du rapatriement sera salée !
Selon Douglas Fuller, la proportion des puces électroniques réellement stratégiques pour la sécurité nationale américaine ne représente qu’une infime portion de la production. On pourra citer l’exemple des puces embarquées dans les avions de chasse F-35, actuellement fabriquées par le géant taïwanais TSMC. Au vu des coûts prohibitifs en cause, les Américains auraient donc tout intérêt à identifier les technologies réellement stratégiques et ne rapatrier que celles-ci. Ce scénario semble se vérifier dans une récente annonce de TSMC qui a décidé d’investir 12 milliards de dollars dans la construction d’une fonderie sur le sol américain, en Arizona. Pourquoi une telle décision ? « Bien évidemment pour des raisons militaires ! répond, catégorique, Mansun Chan. Les Américains ne peuvent pas continuer à fabriquer leur matériel militaire à l’étranger. Je pense que la Chine va faire de même et rapatrier la fabrication chez SMIC. » Un rapatriement oui, mais ciblé sur les technologies les plus cruciales.
Finalement, la course à la suprématie du silicium est avant tout une course au contrôle de la chaîne d’approvisionnement. La contrôler ne signifie pas nécessairement en rapatrier l’intégralité. S’assurer que celle-ci est dans la main d’alliés est un gage de sécurité suffisant dans la mesure où il a fait ses preuves depuis des décennies. Or aujourd’hui, la chaîne d’approvisionnement est partagée entre les États-Unis, l’Europe, le Japon, la Corée du sud et Taïwan, un bloc allié. En face, la Chine semble bien isolée.

TSMC, l’une des raisons américaines de défendre Taïwan

Taïwan justement est une pierre angulaire de l’industrie du semi-conducteur. L’île abrite le plus gros fabricant de puces électroniques au monde, l’entreprise TSMC. Aujourd’hui, cette firme contrôle près du tiers du marché mondial de la fabrication. De plus, l’entreprise a près d’une décennie d’avance technologique sur ses plus gros concurrents. Mais la tension est forte sur l’ancienne Formose et son joyaux industriel. Le 2 Janvier 2019, Xi Jinping le clame dans les microphones alignés devant lui : « Taïwan doit et sera réunie avec la Chine. » Le président chinois propose à nouveau à l’île le principe « un pays, deux systèmes » calqué sur le modèle hongkongais, mais n’exclut pas l’usage de la force si nécessaire.
Depuis, de l’eau a coulé dans le détroit de Taïwan. La répression des gigantesques manifestations populaires de Hong Kong en 2019, l’instauration par la force de la loi sur la sécurité nationale en 2020 et enfin l’arrestation des démocrates hongkongais en 2021 a définitivement enterré le principe « un pays, deux systèmes ». Avec le seul modèle d’intégration pacifique « officiellement mort » des dires de l’ex-président de Taïwan Ma Ying-jeou, et au vu de l’importance capitale de TSMC et donc de Taïwan dans le secteur stratégique du semi-conducteur, la pression est à son comble.
Mais de l’autre côté du Pacifique, les États-Unis veillent au grain. Avec cette nouvelle grille de lecture que nous offre l’industrie du semi-conducteur, certaines des raisons qui poussent les États-Unis à défendre la demeure de TSMC deviennent plus claires. « TSMC est l’une des raisons pour lesquelles les Américains défendent Taïwan, confirme Mansun Chan. Imaginez la perte pour le monde occidental si l’entreprise tombait aux mains des chinois ! » En invitant pour la première fois l’ambassadrice taïwanaise à la cérémonie d’inauguration d’un président américain, Joe Biden a réaffirmé sa volonté de renforcer les liens avec Taïwan.
Dans ce contexte, il est peu probable que la Chine se risque à une attaque militaire contre l’île. D’autant qu’il existe des solutions plus optimales pour arriver à ses fins. En effet, selon la spécialiste Linda Jakobson, l’empire du milieu emploiera « tous les moyens sauf la guerre » pour forcer Taïwan à négocier et accepter à terme les conditions d’une réunification. Cela peut inclure les pressions économiques, l’embargo, l’intimidation, la subversion, les cyberattaques voir l’assassinat. L’offensive sur TSMC n’a pas attendu l’analyse de Jakobson pour commencer : entre 2019 et 2020, près d’une centaine d’ingénieurs de TSMC se sont fait illégalement débaucher pour rejoindre les rangs d’entreprises chinoises. La bataille ne fait que commencer.
Par Pierre-Arnaud Donnet

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A propos de l'auteur
Pierre-Arnaud Donnet
Diplômé de l’école des Arts et Métiers, Pierre-Arnaud Donnet est ingénieur basé à Hong Kong. Il travaille depuis plusieurs années dans la conception et l'industrialisation de produits électroniques grand public et sillonne le tissu industriel chinois et taïwanais.