Le seul moyen pour l'Europe d'obtenir cette fabrique de pointe – Bits & Chips – Foot 2020

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Près de vingt pays européens veulent une fabrique de 2 nm construite en Europe. Impossible, dites-vous? Malcolm Penn, analyste de Future Horizons, ne le pense pas.

L'Europe dépoussière à nouveau ses ambitions en matière de fabrication avancée de semi-conducteurs. Après plusieurs tentatives dans le passé, dix-neuf États membres de l’UE ont récemment signé une déclaration commune pour collaborer au «renforcement de la capacité de l’Europe à développer la prochaine génération de processeurs et de semi-conducteurs. Cela inclut les puces et les systèmes embarqués qui offrent les meilleures performances pour des applications spécifiques dans un large éventail de secteurs, ainsi qu'une fabrication de pointe évoluant progressivement vers des nœuds 2 nm pour la technologie des processeurs. »

L’Europe n’est pas la seule à chercher à renforcer son écosystème local de semi-conducteurs. Les États-Unis ont récemment persuadé TSMC de construire une usine de 5 nm en Arizona et Samsung envisage de commencer la production de 3 nm au Texas. Le Japon est en train de mettre en place une usine avancée de conditionnement et de test de circuits intégrés avec TSMC. Et même si les résultats jusqu'à présent n'ont pas été aussi élevés que ses ambitions, la Chine est plus motivée que jamais à créer sa propre industrie des semi-conducteurs maintenant que son accès aux technologies de pointe est restreint par les États-Unis – une situation qui ne le sera probablement pas. inverser de sitôt.

Le PDG d'ASML, Peter Wennink, est sceptique quant à cette tendance. «Il a fallu des décennies pour construire un écosystème mondial de semi-conducteurs sans friction. Si vous comptez diviser cela en poches d’innovation, vous allez augmenter les coûts. Les connaissances nécessaires pour fabriquer des semi-conducteurs de pointe et des matériaux et équipements associés sont désormais concentrées dans quelques endroits du monde, qui forment ensemble cet écosystème homogène. Si vous pensez pouvoir reproduire cela à très court terme, ce n’est tout simplement pas possible. Si les gouvernements sont déterminés à le faire, cela prendra des années », a-t-il averti lors d'une conférence de presse sur les résultats du quatrième trimestre 2020 et de l'exercice 2020.

Pourtant, il n’est pas difficile de comprendre pourquoi les gouvernements font pression de toute façon: il est difficile de surestimer l’importance des semi-conducteurs. En tant que blocs de construction d'un éventail toujours plus large d'applications, y compris l'infrastructure (numérique) et l'équipement militaire, les puces ne sont pas seulement les piliers des économies, elles soutiennent également l'autonomie, la sécurité et la souveraineté des nations. Être trop dépendant des autres pays est de plus en plus considéré comme une vulnérabilité dangereuse. La pandémie corona et les récents développements géopolitiques, en particulier, ont instillé un sentiment d'urgence beaucoup plus grand pour réduire toute dépendance à la haute technologie.

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S'ajoute à ces inquiétudes la concentration implacable de la production de semi-conducteurs à l'échelle: la fabrication de circuits intégrés de pointe gravite autour d'une ou deux entreprises. Avec Intel pris du retard et envisageant sérieusement d'externaliser la production, seuls TSMC et Samsung sont restés debout. TSMC est basé sur une île sujette aux tremblements de terre revendiquée par la Chine comme son propre territoire, tandis que Samsung, de Corée du Sud, vit sous le traitement constant d'un voisin erratique avec des armes nucléaires à sa disposition. Leurs positions dominantes sont également préoccupantes en ce qui concerne le pouvoir de fixation des prix, même si les deux puissances se sont gardées l'une l'autre jusqu'à présent.

L'Europe, elle aussi, a ouvert les yeux sur ces menaces stratégiques. «La part de l’Europe sur le marché mondial des semi-conducteurs de 440 milliards d’euros est d’environ 10%, bien en dessous de sa position économique. L'Europe est de plus en plus dépendante des puces produites dans d'autres régions du monde – notamment celles utilisées pour les communications électroniques, le traitement des données et les tâches de calcul, y compris les processeurs », indique la déclaration commune.

L'éléphant dans la salle, bien sûr, est que les chances pour l'Europe de réanimer avec succès la fabrication avancée de semi-conducteurs semblent pour le moins sombres. Il n’y a pas eu d’usine de pointe opérationnelle sur le continent depuis deux décennies. L’Europe héberge trois fabricants de puces indigènes, mais ils sont satisfaits d’un modèle commercial fablite et de la production de produits de niche hérités ou à volume limité. Les goûts de Samsung et TSMC ont peu d'appétit pour venir ici – s'il y avait une bonne raison de le faire, ils l'auraient déjà fait.

Alors, est-ce possible? Oui, dit le PDG Malcolm Penn de la société d'études de marché Future Horizons. Il appelle toutes les parties prenantes, publiques et privées, à s'unir de la même manière qu'elles l'ont fait pour développer le GSM, qui est devenu l'une des plus grandes réussites technologiques en Europe.

Airbus de puces

Ce ne serait pas la première fois que l’Europe essaierait de se rattraper. Au milieu des années 80, l'Union européenne a soutenu les efforts de Philips et de Siemens (maintenant Infineon) pour sauter un nœud de processus afin d'éliminer leur désavantage concurrentiel. Bien qu’elle ne soit pas un échec total, l’initiative Megachip n’a pas réussi à remettre l’Europe sur les rails. En fait, cela a fait perdre aux deux sociétés tout intérêt pour les puces de matières premières haut de gamme. Il a fallu attendre le début des années 2000 pour que cette réorientation se termine. La fin malheureuse de Megachip a marqué le début de la concentration européenne actuelle sur l'externalisation de la production de semi-conducteurs, à l'exception des produits spécialisés qui ne nécessitent pas de mise à niveau de processus tous les ans ou deux.

Pendant un certain temps, l'UE a semblé d'accord avec cela. Aucune sonnette d'alarme n'a sonné à Bruxelles lorsque l'alliance de fabrication de puces Crolles, composée de NXP (anciennement Philips Semiconductors), STMicroelectronics et Freescale, s'est effondrée en 2007. Ils ne l'ont pas fait non plus lorsque Qimonda, un fabricant de mémoire s'est séparé d'Infineon et, à un moment donné, deuxième plus grand fabricant de DRAM au monde, a fait faillite en 2009.

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Dernière usine avancée d’Europe. Son propriétaire, STMicroelectronics, a annoncé en 2015 qu'il deviendrait fablite.

En 2012, cependant, Neelie Kroes a relancé ses efforts pour stimuler les efforts européens dans le domaine des semi-conducteurs. La commissaire européenne néerlandaise pour la stratégie numérique a appelé à un «Airbus de puces», par lequel elle ne voulait pas dire une fusion paneuropéenne comme la société aérospatiale a été forgée à partir de champions nationaux, mais un alignement comparable des intérêts de l'entreprise, régionaux et européens .

Le soi-disant plan 10/100/20 de Kroes était de dépenser 10 milliards d'euros de l'argent des contribuables pour débloquer un investissement industriel de 100 milliards d'euros afin de doubler à peu près la “ part de marché '' de l'Europe dans la production mondiale de puces à 20% en 2020. Elle a demandé aux dirigeants de l'industrie électronique européenne – les trois fabricants de puces, mais aussi des représentants de la recherche (par exemple Imec, CEA-Leti) et des industries adjacentes (par exemple ASML et Arm) – d'élaborer une feuille de route pour y parvenir.

Des dividendes, pas des actifs

Les fabricants de puces européens, cependant, n’avaient aucun intérêt dans le plan de Kroes. «Ils ont tous refusé catégoriquement de coopérer et d'avoir quoi que ce soit à voir avec cela. Ils ont tué toute l'initiative, l'ont jetée dans l'herbe haute », déclare le PDG Malcolm Penn de la société d'études de marché Future Horizons, qui a rédigé un rapport qui a fourni à Kroes les munitions dont elle avait besoin pour donner à ses hautes ambitions la crédibilité à Bruxelles.

Infineon, NXP et STMicroelectronics «ne voulaient pas investir un sou dans la capacité de fabrication. Bien sûr, ils voulaient toujours mettre la main sur l'argent de l'UE », poursuit Penn. «Il n’est tout simplement pas dans leur intérêt d’engager d’énormes sommes d’argent dans les usines de fabrication. Et, plus important encore, le marché boursier ne le veut pas non plus. Les actionnaires veulent des dividendes, pas des actifs. »

«La seule façon de surmonter ce mur de briques est de faire en sorte que les clients des sociétés de puces les obligent à construire une usine à proximité. C’est ce qui se passe actuellement aux États-Unis. Des entreprises comme Apple et Nvidia s'appuient fortement sur TSMC et Samsung pour mettre en place une production locale. »

L'Europe n'a pas de tels mastodontes. En fait, il ne reste que très peu d'industries importantes nécessitant un approvisionnement constant en puces, et aucune d'entre elles ne nécessite des technologies de pointe. Le seul secteur qui me vient à l'esprit est l'industrie automobile, mais ses besoins en puces sont généralement satisfaits grâce à des technologies de processus matures. Il est probable que de plus en plus de puces de pointe se glissent dans les voitures car elles sont équipées de systèmes d'assistance à la conduite encore plus sophistiqués et, éventuellement, de capacités de conduite autonome, mais, contrairement à Tesla, aucun constructeur automobile européen n'a repris cela. BMW, Peugeot ou Bosch développent ce type de puces IA en interne.

Calice

Sans aucune attraction du marché venant de l’industrie européenne, les choses semblent assez désespérées. Pourtant, Penn de Future Horizon voit une ouverture. Un trou d'épingle, peut-être, mais si c'est une véritable fabuleuse Europe que veut, "il y a une opportunité qui nous regarde droit en face", dit-il. «Faire du rattrapage maintenant avec la technologie FinFET serait vraiment insensé. Mais il y a une transition technologique à venir, vers la porte tout autour. Vous avez besoin de points de dislocation comme celui-ci pour mettre le pied dans la porte. Gate-all-around est nouveau pour tout le monde. Il n’y a absolument aucune raison pour qu’elle ne puisse pas être commercialisée avec succès en Europe. »

Dans l’esprit de Penn, cela ne doit pas être si difficile. Imec de Louvain a la technologie prête à l'emploi. La Banque européenne d'investissement et la Commission européenne pourraient en financer une grande partie, peut-être plus que ce que permettent actuellement les lois sur les aides d'État. Inquiet de la compétitivité en raison des salaires européens et des restrictions du travail? Mettre en place un environnement dans lequel des dérogations et des règles spéciales s'appliquent, semblable à une zone de libre-échange. «S'il s'agit d'une question de sécurité nationale européenne, de telles exceptions devraient être possibles.»

Il sera crucial d'impliquer les parties prenantes, chacune d'entre elles: les laboratoires de R&D, les fabricants de puces et l'industrie électronique. Et, surtout, les utilisateurs finaux, concède Penn. «Sans l'attraction du marché, nous nous noyerions dans l'eau que nous essayons de faire monter.»

Ce que Penn a en tête, c'est de s'inspirer du projet GSM. À la fin des années 80, la Commission européenne a mis à profit son autorité institutionnelle pour amener les États membres à soutenir une norme unique pour la téléphonie mobile numérique. Au lieu de s'affronter, les principaux laboratoires de R&D, les universités et les entreprises de télécommunications se sont alignés sur l'objectif unique de numériser les réseaux mobiles, ce qui a convaincu les opérateurs de réseau d'investir. Cette rare démonstration d'unité a donné au développement du GSM une grande impulsion; il a été adopté rapidement dans toute l'Europe et est finalement devenu une norme mondiale.

«Je suis absolument convaincu que quelque chose comme cela pourrait être réalisé aujourd'hui dans la fabrication de semi-conducteurs», déclare Penn. «Tout dépend de la volonté politique de la Commission européenne. Si quelqu'un comme Neelie Kroes est prêt à prendre le calice et à défendre un programme ambitieux comme celui-ci, la partie la plus difficile sera de décider où l'usine sera construite – car dix-neuf pays insisteront pour que ce soit le leur.

Crédit photo principal: TSMC