Guerre des semi-conducteurs : la Chine au bord de la route

Dernier épisode en date de cette guerre sans merci, le géant taïwanais TSMC a annoncé le 6 décembre dernier l’ouverture d’une seconde méga-usine de production de semi-conducteurs dans l’Arizona aux États-Unis – soit un investissement de 12 milliards de dollars. Cette deuxième usine de TSMC va produire des puces électroniques de toute dernière génération. Les investissements du producteur taïwanais sur le sol américain totalisent désormais 40 milliards de dollars, faisant de TSMC l’un des plus grands investisseurs étrangers dans l’histoire de l’Arizona.

La présence de TSMC aux États-Unis s’inscrit dans un contexte où l’administration américaine a réalisé l’importance stratégique des semi-conducteurs. Cet ainsi que le président américain Joe Biden a signé en août dernier le Chips and Science Act qui prévoit d’injecter des milliards de dollars dans cette filière, dont 57 milliards de prêts, de subventions et d’autres mesures fiscales dans le but d’encourager les producteurs américains de semi-conducteurs à renforcer leurs capacités.

Lorsque ces deux usines de TSMC seront opérationnelles d’ici quelques années, elles produiront assez de semi-conducteurs pour satisfaire la demande américaine, soit quelque 600 000 unités par an, selon Ronnie Chatterji, directeur adjoint du National Economic Council, cité par le journal japonais Nikkei Asia. « Il s’agit là des fondements de nos besoins en produits électroniques de même que l’avenir des ordinateurs quantiques et de l’intelligence artificielle, explique-t-il. Une fois ouvertes, ces deux usines seront en mesure de satisfaire la totalité de la demande américaine en semi-conducteurs. Voici la définition même de la résilience en matière de chaînes d’approvisionnement. Nous n’aurons plus à dépendre de quiconque pour fabriquer les puces dont nous avons besoin. » « L’adoption [au Congrès] du Chips and Science Act était absolument critique pour garantir un degré de certitude aux entreprises comme TSMC et pour leur permettre d’étendre leur présence et leurs engagements aux Etats-Unis », a de son côté déclaré Brian Deese, directeur du National Economic Council.

Lors d’une cérémonie organisée ce même 6 décembre à Phoenix sur le site de la future usine en présence du président Joe Biden, le président-fondateur de TSMC Morris Chang a présenté la poursuite de l’implantation internationale de son groupe comme la clé de son développement futur. « Les entreprises comme TSMC sont confrontées à de multiples raisons qui font qu’il est nécessaire de repenser la géographie des chaînes d’approvisionnement, a-t-il précisé, cité par le Financial Times. Et ce ne sont pas seulement les hommes politiques qui appellent cela de leurs vœux, mais les clients aussi. » Un avis partagé la responsable du développement du fondeur américain AMD Lisa Su : « Tout l’écosystème du semi-conducteur est maintenant prêt pour travailler ensemble. L’industrie a tellement changé ces dernières années. Se diversifier géographiquement est tellement important. »

Pour Tim Cook, le PDG d’Apple présent lui aussi, l’ancrage sur le sol américain de la production de semi-conducteurs, avec ou sans un partenaire étranger, est vital pour parvenir à en diminuer les coûts de production. « Ces dernières années, les progrès réalisés par Apple ont changé nos produits. Ils ont provoqué une performance sans pareil pour nos utilisateurs. Désormais, grâce au travail acharné de tant de gens, ces puces peuvent fièrement avoir pour label « Made in America ». C’est là un moment très significatif. C’est une chance pour les États-Unis. » Opinion partagée par le directeur général du groupe américain Nvidia Jensen Huang qui s’est lui aussi exprimé à cette occasion : « Aujourd’hui, nous assistons à un événement qui fera de TSMC un partenaire fondamental pour toutes les entreprises qui souhaitent parvenir à une résilience » des chaînes d’approvisionnement. « Cela nous apportera à nous aussi la résilience. » Nvidia et Apple figurent parmi les entreprises informatiques américaines qui seront les principaux clients de cette usine de TSMC.

Il est un autre facteur, géopolitique celui-là, qui pousse TSMC à s’implanter ailleurs qu’à Taïwan pour assurer son avenir : les tensions de plus en plus fortes avec la Chine continentale, avec un risque de guerre chaude entre Pékin et Taipei qui mêlerait d’une façon ou d’une autre les États-Unis. Or les principales usines du groupes sont encore à Taïwan et ces tensions se sont encore exacerbées avec les mesures récentes prises par les Américains pour isoler le pays de Xi Jinping dans le domaine des hautes technologies, dont tout particulièrement les semi-conducteurs. En octobre dernier, l’administration Biden a ainsi imposé des contrôles draconiens sur les exportations de matériels à haute valeur ajoutée technologique vers la Chine, dont les fameuses puces électroniques, dans le but très clair d’entraver les efforts de ce pays pour s’affranchir de sa dépendance avec l’Occident dans ce domaine.

C’est que le semi-conducteur est présent partout. L’intelligence artificielle, la 5G, les véhicules, les smartphones, les ordinateurs, les serveurs, les hôpitaux, les applications militaires, bien sûr, le cloud, les objets connectés ou plus simplement l’internet, le numérique. Autant d’objets et d’industries qui définissent la troisième révolution industrielle qui se poursuit depuis la fin du XXème siècle et qui continuera de façonner les prochaines décennies.

Le fondeur TSMC fournit actuellement quelque 52 % du marché mondial des semi-conducteurs, proportion qui grimpe à près de 90 % pour les puces les plus sophistiquées gravées à moins de 5 nanomètres. Ses investissements devraient totaliser 100 milliards de dollars au cours des trois prochaines années. Le groupe table sur des bénéfices en hausse de 20 % en 2022 et d’au moins 15 % au cours des prochaines années.

Fondée en 1987, TSMC fabrique les puces graphiques de Nvidia ainsi que les systèmes sur une puce Snapdragon de Qualcomm qui fournit notamment Samsung pour ses smartphones, mais également les puces d’Apple. L’histoire de TSMC est celle d’une réussite époustouflante. Après le choc pétrolier de 1973 le ministre de l’économie de Taïwan, Sun Yun-suan, avait décidé de développer l’industrie des semi-conducteurs avec la création de l’Industrial Technology Research Institute (ITRI), aidé par des Taïwanais travaillant aux États-Unis. En 1980, une première société de fonderie est créée à Taïwan, émanant de l’ITRI : UMC. Mais UMC ne deviendra un pure player qu’en 1995. En 1987, le gouvernement accepte de financer TSMC à hauteur d’un peu moins de la moitié des 200 millions de dollars. TSMC est localisée au sein du parc scientifique de Hsinchu au centre-est de Taïwan.

Outre les deux usines en construction aux États-Unis, TSMC avait annoncé en janvier dernier la construction prochaine de la toute première usine de fabrication de semi-conducteurs au Japon en coopération avec le géant nippon Sony. Mark Liu, co-président de TSMC, avait alors précisé que cette usine, qui représente des investissements évalués à 100 milliards de dollars, permettra aux deux groupes de répondre à la demande mondiale en semi-conducteurs. Il s’agissait là de la première société mixte pour TSMC depuis de nombreuses années.

Mais le géant taïwanais n’est plus seul dans la course. Son principal rival est le Sud-Coréen Samsung qui, ces dernières années, a réalisé des avancées majeures dans la miniaturisation de ses semi-conducteurs. Le fondeur historique américain Intel, qui s’était ces dernières années endormi sur ses lauriers, tente aujourd’hui de reprendre le terrain perdu. Son PDG Pat Gelsinger a récemment expliqué que les liens entre son groupe et TSMC étaient basés sur « la concurrence, la coopération et la compétition ». « Alors que l’année 2022 vient de commencer, nous nous attendons à ce que la chaîne de production demeure forte face à une demande qui ne faiblit pas en raison des attentes du secteur. Certains segments de ce secteur pourraient donner des signes de ralentissement, mais la demande reste forte pour le silicium, un élément central dans la production des semi-conducteurs. »

Dernier acteur arrivé sur le marché : l’Inde. Jeudi 8 décembre, le président du conglomérat indien Tata, Natarajan Chandrasekaran, a déclaré au même journal Nikkei Asia que son groupe avait l’intention de produire des semi-conducteurs pour le marché indien dans les prochaines années. « Nous avons créé Tata Electronics [inauguré en 2020] qui sera chargé de mettre en œuvre la production de semi-conducteurs. Nous avons déjà eu des discussions avec un certain nombre d’acteurs », a-t-il expliqué, soulignant que son groupe entendait forger des programmes de coopération avec des fabricants étrangers. Parmi eux, selon lui, des producteurs et des fondeurs américains, japonais, taïwanais et sud-coréens.

Les besoins de l’Inde pour ces composants vont plus que doubler entre 2021 et 2026 pour atteindre en valeur 64 milliards de dollars à cette date, selon l’India Electronics and Semiconductor Association. À ce jour, le pays de Narendra Modi ne possède aucune usine de production de puces. Si cette initiative voit le jour, l’Inde espère se tailler une place de choix en Asie du Sud dans ce secteur stratégique où aucun pays du sous-continent n’est encore un acteur, avec en toile de fond la pénurie en semi-conducteurs provoquée par les tensions entre la Chine et les États-Unis et la pandémie de Covid-19 depuis fin 2019.

Dans le sillage des restrictions américaines sur les exportations de hautes technologies, d’autres pays font de même. À la mi-novembre, le Royaume-Uni a exigé au nom de la sécurité nationale que l’entreprise britannique Nexperia, passée récemment sous contrôle chinois, vende 86 % du capital de son usine Newport Wafer, le plus grand fabricant britannique de plaquettes de silicium (wafers) pour les puces.

Selon le Département britannique du Commerce, de l’Énergie et de l’Industrie (BEIS), l’acquisition récente de cette usine par Nexperia représentait des risques de fuites de technologies et de savoir-faire vers la Chine. « Nous souhaitons la bienvenue au commerce et aux investissements qui sont bénéfiques pour la croissance et l’emploi, a déclaré le secrétaire Gran Shapps dans un tweet. Mais là où nous identifions un risque pour la sécurité nationale, nous agissons de façon déterminée. » Les puces électroniques sont des composants clés pour l’industrie de l’armement. Elles sont ainsi très précieuses pour la production des missiles dont le degré de précision dépend de cette technologie, de même que pour les avions de combat, les sous-marins et les navires de guerre.

L’Union Européenne s’engouffre elle aussi dans ce marché qu’elle estime à juste titre vitale pour son développement futur et pour atteindre une souveraineté industrielle dans un secteur où elle est très en retard. La Commission européenne a présenté le 8 février son « Chips Act », un paquet législatif sur les semi-conducteurs qui doit permettre à l’Europe de sécuriser son approvisionnement en puces électroniques, réduire sa dépendance aux fournisseurs asiatiques (qui atteint 80 %) et doubler sa part de marché actuelle dans le secteur pour la porter à 20 % en 2030 (une part de marché que l’Europe a connu dans les années 1990).

Pour cela, l’UE mobilisera 43 milliards d’euros d’investissements publics et privés d’ici à 2030. Cela comprend 11 milliards d’euros pour « renforcer la Recherche et Développement (R&D), mettre en place des lignes pilotes pour le prototypage, l’essai et l’expérimentation de nouveaux dispositifs pour des applications innovantes en situation réelle, former le personnel et développer une compréhension approfondie de l’écosystème et de la chaîne de valeur des semi-conducteurs », avait alors expliqué la Commission.

Ces lignes pilotes concerneront par exemple les technologies quantiques, neuromorphiques, ou encore la technologie FD-SOI (silicium sur isolant : en anglais SOI ou Silicon On Insulator), et FinFET (transistor à effet de champ à ailettes, en anglais « fin field-effect transistor ») de 2 nanomètres. Un fonds de 2 milliards d’euros dédié aux semi-conducteurs facilitera en outre l’accès au financement pour les start-ups. Le reste de l’investissement, soit une trentaine de milliards d’euros, sera assuré par les 27 États membres. Enfin, un mécanisme de coordination entre les États membres et la Commission aura pour mission de surveiller l’offre et d’estimer la demande afin d’anticiper les pénuries.

L’objectif n’est pas seulement de fabriquer plus, mais de fabriquer mieux. En particulier, il s’agit de repositionner l’industrie européenne du semi-conducteur sur les processus de pointe, soit les gravures en 7 nanomètres ou moins. Actuellement, le Vieux Continent est à maturité sur les « nœuds » à partir de 22 nanomètres, une technologie largement dépassée. Il est également nécessaire de produire beaucoup plus. Comme le marché devrait doubler d’ici à 2030, il sera indispensable de quadrupler la production pour atteindre les objectifs fixés, très ambitieux. La Commission reconnaît que l’installation de nouvelles capacités de production nécessitera d’importantes subventions et devrait donc accepter de faire des entorses au système d’aides d’État ayant cours actuellement en Europe, un pari loin d’être gagné.

Le plan européen est à mettre en rapport avec le programme américain pour la R&D et la fabrication de semi-conducteurs, qui prévoit d’engager 52 milliards de dollars jusqu’en 2026 ; avec les 150 milliards de dollars investis par la Chine entre 2015 et 2025 ; les 8 milliards de dollars de financement public annoncés au Japon ; et les 450 milliards de dollars qui seront investis en R&D et dans la fabrication par les entreprises sud-coréennes d’ici 2030. Malgré le changement d’échelle de la politique industrielle européenne, ses investissements restent une goutte d’eau dans l’industrie ultra-capitalistique du semi-conducteur.

Il est officiellement admis aujourd’hui que l’UE négocie depuis plusieurs années avec les autorités de Taïwan et TSMC pour obtenir l’installation sur le sol européen d’usines de TSMC. Mais ces discussions achoppent sur le fait que Taipei exige en retour des gestes politiques pour aider Taïwan à obtenir un statut plus visible sur la scène internationale, un sujet diplomatique sensible où les 27 ne sont pas tous d’accord entre eux.

Mais de toutes ces grandes manœuvres stratégiques pour la croissance économique à venir de ces pays, la Chine est pour le moment absente, résultat des mesures prises ces dernières années par les États-Unis. Or à cela s’ajoute que les fabricants chinois de semi-conducteurs ne possèdent pas la technologie leur permettant de rattraper leur retard. Les semi-conducteurs produits par le principal fondeur chinois, SMIC, sont actuellement gravés à 15 nanomètres. Ce qui est bien en deçà des 5 nanomètres et bientôt 2 nanomètres des meilleurs semi-conducteurs de TSMC ou Samsung utilisés par les usines de production de pointe dans l’automobile, l’aéronautique, la conquête spatiale, la recherche scientifique, l’informatique, les transports, la médecine et bien d’autres domaines.

L’industrie chinoise a bien tenté de recruter des ingénieurs formés à ces technologies, en particulier ceux de TSMC, mais avec un succès très limité. Si bien que certains experts doutent du fait que la Chine parvienne à court et moyen terme à rattraper son retard dans ce domaine porteur d’une bonne partie de la croissance économique à venir.

Par Pierre-Antoine Donnet

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