Les semi-conducteurs au cœur de la rivalité Chine-USA

En quoi les semi-conduc­teurs sont aujourd’hui essentiels ?

Mathieu Duchâ­tel. Ils sont essen­tiels au fonc­tion­ne­ment de l’industrie auto­mo­bile, actuel­le­ment en pleine trans­for­ma­tion, et de l’informatique, qui absorbe le haut de gamme à forte valeur ajou­tée, des pro­ces­seurs et des puces mémoire dans sa pro­duc­tion de smart­phones, d’ordinateurs, de centres de ges­tion de don­nées. Enfin, les semi-conduc­teurs sont essen­tiels à l’industrie de défense, ce qui donne un carac­tère stra­té­gique à leur concep­tion et à leur pro­duc­tion. Ils sont pré­sents des mis­siles jusqu’au domaine de la cyber-sécu­ri­té deve­nu majeur dans la conduite des opé­ra­tions militaires.

C’est un mar­ché esti­mé à 600 mil­liards de dol­lars. Les prin­ci­paux pôles de concep­tion et de pro­duc­tion sont les USA, la Chine, l’Europe, la Corée du sud, Taï­wan et le Japon. Les prin­ci­pales entre­prises sont amé­ri­caines pour la concep­tion (Broad­com, Qual­comm, Nvi­dia, Apple) et asia­tiques pour la pro­duc­tion (TSMC, Sam­sung, SMIC). On dis­tingue les tech­no­lo­gies les plus avan­cées (gra­vure dans des nœuds égaux ou infé­rieurs à 7 nano­mètres, aujourd’hui 5, demain 3 et puis 2), qui répondent sur­tout aux besoins haut de gamme des tech­no­lo­gies de l’information et de la com­mu­ni­ca­tion du reste du mar­ché (14, 28, 55 nano­mètres et au-delà), qui suf­fit ample­ment aux indus­tries auto­mo­biles et d’armement.

Quelles sont les rai­sons de la pénu­rie actuelle ?

Il y a deux fac­teurs : la rup­ture de l’approvisionnement consé­cu­tif à la crise du Covid et la com­pé­ti­tion sino-amé­ri­caine qui a ame­né des acteurs chi­nois mena­cés de res­tric­tions d’accès par les États-Unis à consti­tuer des stocks. Concer­nant la crise du Covid, le phé­no­mène a com­men­cé fin 2020 dans l’in­dus­trie auto­mo­bile. Ces dif­fi­cul­tés pour­raient durer au moins jusqu’à la mi-2022. Il faut savoir que l’industrie auto­mo­bile consomme pour 110 mil­liards de dol­lars de semi-conduc­teurs par an. Mais ce phé­no­mène de pénu­rie s’est éten­du dans une cer­taine mesure au sec­teur des smart­phones et des objets connectés.

Enfin, concer­nant la consti­tu­tion de stocks, on peut citer Hua­wei qui a ache­té pour 13 mil­liards de dol­lars de semi-conduc­teurs en 2019. Les com­por­te­ments d’autres acteurs chi­nois mena­cés par les États-Unis dès 2019/2020, comme ZTE ou SMIC, ne sont pas chif­frés mais il est logique qu’ils aient aus­si cher­ché à consti­tuer des stocks pour anti­ci­per de pos­sibles res­tric­tions, qui ont vrai­ment été adop­tées par le dépar­te­ment du Com­merce au deuxième semestre 2020.

On observe une dépen­dance à quelques pays. Quels sont les risques stra­té­giques et les réponses appor­tées par les états ?

On observe un mou­ve­ment de sou­tien à la pro­duc­tion natio­nale pour atté­nuer l’interdépendance. Trump a fait un pont d’or au taï­wa­nais TSMC, qui construit actuel­le­ment une gigan­tesque usine en Ari­zo­na. Biden demande 50 mil­liards de dol­lars au Congrès pour sou­te­nir cette indus­trie. Les Euro­péens ont pris conscience de l’importance de ren­for­cer la pro­duc­tion sur leur sol et vont pas­ser à l’action. Mais c’est sur­tout vis-à-vis de la Chine que les États et les entre­prises se positionnent.

Elle est, une fois n’est pas cou­tume, la grande per­dante car elle souffre d’un retard tech­no­lo­gique vis-à-vis des États-Unis, de la Corée et de Taï­wan, qui sont alliés pour main­te­nir la Chine à deux ou trois géné­ra­tions en arrière. Pour expli­quer cela, il faut com­prendre la chaîne de valeur des semi-conduc­teurs. Leur concep­tion repré­sente 47% des ventes du sec­teur, et elle est domi­née par la Sili­con Val­ley, de Nvi­dia à Qual­comm. Il y a un duo­pole TSMC à Taï­wan et Sam­sung en Corée du Sud pour les pro­cé­dés de fon­de­rie les plus avan­cés. Fer­mer l’accès des entre­prises chi­noises aux lea­ders du sec­teur les coupes de cer­tains seg­ments de la com­pé­ti­tion mon­diale. Par exemple, sans accès à TSMC, Hua­wei ne peut plus fabri­quer de smart­phones haut de gamme.

Mais la Chine conserve des atouts liés à son échelle. TSMC a cou­pé ses liens avec Hua­wei, pro­duit le haut de gamme pour Apple à For­mose mais inves­tit éga­le­ment pour l’extension de sa fon­de­rie de Nan­kin (Chine) pour répondre aux besoins de l’industrie automobile.

Et sur le plan géo­po­li­tique, TSMC est un atout pour Taï­wan. On ima­gine mal un gou­ver­ne­ment amé­ri­cain ris­quer la perte de l’accès aux tech­no­lo­gies TSMC les plus avan­cées dans le cas d’un scé­na­rio catas­trophe qui ver­rait la Chine enva­hir Taïwan. 

La Chine ne peut-elle pas rat­tra­per son retard ?

La Chine a des ambi­tions de lea­der­ship, mais elle en est très loin. Elle a fixé un objec­tif de pro­duc­tion de 75% de ses besoins en semi-conduc­teurs pour 2025 et elle est actuel­le­ment à 15%. Elle n’a plus accès aux tech­no­lo­gies étran­gères et fait face à des gou­lets d’é­tran­gle­ment sur les EDA (Auto­ma­ti­sa­tion de la concep­tion élec­tro­nique) et la litho­gra­phie extrême ultra­vio­let. Cette deuxième tech­no­lo­gie, qui per­met de fran­chir le seuil des 7 nano­mètres, est le mono­pole d’ASML, une entre­prise néer­lan­daise, deuxième capi­ta­li­sa­tion euro­péenne. Il faut com­prendre que le déve­lop­pe­ment des semi-conduc­teurs est une course à la minia­tu­ri­sa­tion. Elle suit la loi de Moore et le rat­tra­page tech­no­lo­gique est très dif­fi­cile quand on est exclu du cercle ver­tueux d’in­no­va­tion qui existe entre les concep­teurs, les pro­duc­teurs et leurs dif­fé­rents four­nis­seurs et que l’on a accu­mu­lé du retard. La Chine sou­haite ache­ter cette tech­no­lo­gie, mais elle en est aujourd’hui tota­le­ment privée.

Quelle est la stra­té­gie des européens ?

Les Euro­péens dis­posent de capa­ci­tés de pro­duc­tion, d’un lea­der mon­dial, ASML, et concentrent leurs forces sur la R&D. 20% du plan de relance euro­péen est dédié à la trans­for­ma­tion numé­rique, et un nou­veau Impor­tant Pro­jet d’Intérêt Com­mun Euro­péen pour la nano­élec­tro­nique doit être pro­chai­ne­ment vali­dé par la Com­mis­sion euro­péenne. Pour autant, des désac­cords per­sistent, notam­ment sur les choix de seg­ment de mar­ché. Thier­ry Bre­ton, Com­mis­saire euro­péen pour le mar­ché inté­rieur, estime que l’Europe doit pro­duire du très haut de gamme, alors que les indus­triels ne voient pas com­ment concur­ren­cer TSMC sur ce mar­ché où ils ont beau­coup d’avance.

Quels rôles jouent des pays comme la Corée et le Japon dans la géo­po­li­tique des semi-conducteurs ?

Cha­cun pos­sède des points forts. La Corée du Sud, avec Sam­sung, est dans le duo­pole de la gra­vure haut de gamme et peut donc accom­pa­gner les grands lea­ders de l’informatique dans leur pro­duc­tion de pro­duits inno­vants. Bien sûr, la branche nano­élec­tro­nique de Sam­sung nour­rit son offre aux consom­ma­teurs. Le Japon est un géant des maté­riaux avec des com­pa­gnies comme Shin Etsu ou JSR qui dominent cer­tains seg­ments du sec­teur. Ils ont des stra­té­gies dif­fé­rentes : la Corée du Sud cherche l’équilibre entre la Chine et les États-Unis tout en étant contrainte d’accepter les res­tric­tions aux trans­ferts de tech­no­lo­gie mises en place à Washing­ton, le Japon joue beau­coup plus fran­che­ment la carte de l’alliance, et se tourne vers l’Europe pour construire l’avenir.