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22 janvier 2006
par Jean-Paul Baquiast

La course aux nanocomposants
Accélération de la concurrence dans les semi-conducteurs. Les Japonais menacés réagissent. L'Europe laisse faire

Les microtechnologies deviennent aujourd'hui des nanotechnologies, ce qui oblige les fondeurs de semi-conducteurs, qu'il s'agisse de mémoires ou de composants de calcul, à dessiner des puces dont les motifs gravés dans le silicium seront de 45 nanomètres au plus (1 nanomètre = 1 milliardième de mètre). Le coût de réalisation de telles unités de production est aujourd'hui évalué à 2,5 milliards d'euros. On envisage les 10 milliards pièce dans quelques années. Il ne suffit pas en effet de faire des prototypes en laboratoire. Il faut les fabriquer en grande quantité avec une qualité et des coûts suffisants. Ceci provoque une augmentation continue du coût des usines dédiées à ces chaînes de production. Peu de compagnies peuvent aborder seules de tels investissements. D'où la nécessité où elles sont de se regrouper. Mais ces regroupements ne concernent pas seulement les moyens financiers, ils concernent aussi l'expertise. Au fur et à mesure que la gravure des transistors se rapproche du seuil limite de l'atome, la vieille Loi de Moore (selon laquelle la puissance des processeurs double tous les 18 mois), jusqu'ici non démentie, devient de plus en plus difficile à respecter.
Quel industriel peut se payer cela? Le marché estimé étant de 180 milliards d'euros en 2005, on pourrait penser que les candidats ne manquent pas. Mais la concurrence est vive. Trois acteurs dominent le marché, avec des chiffres d'affaires suffisants pour leur permettre d'investir sans trop de difficultés, l'américain Intel (15%), le sud-coréen Samsung (7%) et un autre américain, Texas instrument. Mais il faut compter aussi avec des challengers.

IBM, Toshiba, Sony

Le 12 janvier 2006, IBM, Toshiba et Sony ont annoncé qu'ils allaient unir leurs efforts pour réaliser une nouvelle génération de semiconducteurs. On sait qu'ils avaient précédemment développé en commun une « puce » baptisée Cell destinée aux appareils de toutes sortes connectés sur les réseaux multimédia. Le coût en avait été estimé à 400 millions de dollars. La PlayStation 3 de Sony avait été la première à l'implémenter. Il s'agit d'une console de jeux vidéo.

Mais les trois partenaires ne veulent pas s'arrêter là. Ils veulent désormais aborder le monde des nanotechnologies, en miniaturisant encore Cell et d'autres de leurs composants. On sait que les nanotechnologies ne sont pas maîtrisables sans d'importantes recherches fondamentales, puisqu'elles se situent à la frontière du monde quantique. Un programme de recherche estimé à plusieurs centaines de millions de dollars sur cinq ans sera donc entrepris au Yorktown Heights Research Center d'IBM, en liaison, c'est intéressant de le noter, avec l'Albany Nanotech Center qui est financé par le gouvernement.

L'objectif est de continuer à réduire la taille de la gravure des circuits sur les composants, ce qui diminue la consommation et l'échauffement. Aujourd'hui, elle est couramment de 90 nanomètres (le nanomètre étant égal à 1 milliardième de mètre). Le trio vise la taille record de 35 nanomètres.

Intel

Qu'en est-il du géant Intel, qui domine le marché mondial des semi-conducteurs? Il n'entend pas rester en arrière et réagit à toute annonce de ses concurrents. Aujourd'hui il réalise des puces à 65 nanomètres et est en train de construire deux nouvelles unités de production, à 3 milliards de dollars l'unité, pour aborder les 45 nanomètres.

IBM et ses partenaires espèrent développer de nouveaux matériaux qui minimisent les pertes d'électrons entre les circuits. Le nom générique en est high-k. Dans le même temps, ils vont améliorer les performances des matériels destinés au marché des applications multimédia grand public, les consoles de jeux en priorité, dont la puissance devrait doubler. Tout le domaine des portables sera concerné, notamment ceux permettant la télévision haute définition. L'offensive sera donc générale et si le marché répond aux offres, les gains seront considérables. La seule console PS3 de Sony devrait utiliser 100 millions de chips Cell dans les prochaines années.

Intel se dit tranquille. Il concentre ses efforts sur une nouvelle génération de processeurs multimédia pour PC, serveurs et mobiles (dite Viiv) annoncée récemment, dont les applications seront beaucoup plus nombreuses, puisqu'elles touchent le monde en pleine expansion des réseaux de traitement de l'information proprement dits.

Les autres Japonais

On se souvient que les Japonais, il y a 10 ans, étaient omniprésents dans les semi-conducteurs. Ce n'est plus le cas. Pour des raisons que nous n'analyserons pas ici, et ceci en dépit du soutien du ministère japonais des finances et de l'industrie METI, ils se sont laissés distancer. mais les connaissant, on savait qu'ils ne pouvaient pas ne pas réagir. C'est ce qu'ils font en ce moment. Outre l'accord Toshiba, Sony et IBM cité ci-dessus, les groupes Hitachi, Toshiba et Renesas Technology ont annoncé le 18 janvier la création d'une compagnie devant étudier la faisabilité de la construction d'une unité de production commune, qui fonctionnerait comme sous-traitante pour la fabrication de circuits intégrés. Baptisée Advanced Process Semiconductor Foundry Planning, cette société sera mise en place avant la fin du mois de janvier (voir http://www.digitalmediaasia.com/default.asp?ArticleID=12725). Même s'ils occupent les premiers rangs dans la mise au point de technologies de fabrication de semi-conducteurs, les groupes japonais, s'ils ne s'unissent pas, n'ont pas les ressources financières suffisantes pour les exploiter, contrairement à ce que peuvent le faire des sociétés comme Intel, précité.

L'Europe

Quid de l'Europe? Malgré une compétence scientifique certaine en micro et nano-électronique, les Européens semblent définitivement largués dans la course aux fonderies nanométriques. On ne voit pas, sauf erreur, le fleuron franco-italien STMicroelectronics http://www.st.com/stonline/ mettre en place à lui seul une nouvelle usine de 2 à 3 milliards d'euros. Ceci veut dire que l'Europe est et restera dépendante quasi indéfiniment des américains et des japonais pour l'acquisition de composants dont l'intérêt stratégique, y compris évidemment en matière de défense, est fondamental. On expliquera que le marché doit jouer et qu'il suffit à couvrir les besoins des industriels utilisateurs de composants. Mais la dépendance se traduit par l'incapacité de concevoir et surtout de vendre de nouveaux produits concurrentiels. D'où des pertes de revenus et d'emplois qui ne cesseront d'augmenter. L'Europe ne minimisera jamais ses retards sans des aides considérables de ses gouvernements.

Il faut savoir que Intel, Samsung et les Japonais eux-mêmes ne sont pas arrivés là où ils sont sans soutiens puissants de leurs propres gouvernements. Ce qui n'est évidemment pas le cas en Europe où aucun décideur ne semble s'intéresserà la question cruciale des semiconducteurs. Si l'Europe ne dispose pas dans les années qui viennent de fonderies de nanocomposants en propre (c'est-à-dire non soumises aux pressions, infiltrations et autres efforts de destruction financière et politique de la part de nos amis étrangers), elle pourra dire adieu à son activité dans les calculateurs, grands et petits, comme plus généralement dans les mobiles. Certes, on pourra toujours construire, comme Bull vient de le faire avec le calculateur Tera 10 [voir notre article du 26/12/05], de belles machines utilisant des composants ad hoc (customs). Mais cela ne créera pas un marché suffisant dans les hauts de gamme. Restera le bas de gamme, les puces pour colliers de chiens, par exemple. Et encore...

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