Chine et semi-conducteur : Une percée majeure vers la frontière des 7 nanomètres

L’entreprise Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) a fait une percée majeure en franchissant la barre des quasi 7 nanomètres dans le processus de ses semi-conducteurs. Le quasi 7 nanomètres est la marche inférieure vers le vrai 7 nanomètre et on estime que SMIC commercialise déjà ces processeurs depuis plus d’un an. Cette avancée majeure montre que la Chine est bien partie pour atteindre sa souveraineté technologique et que les sanctions américaines n’ont eu aucun effet à part booster le secteur chinois pour le pousser à devenir autonome.

Dans le passé, on savait que SMIC maitrisait le processus de gravure de 14 nanomètres, mais la barre inférieure à 10 nanomètres est essentielle pour le dragon. Toutes ses ambitions que ce soit pour dominer la 5G, l’intelligence artificielle et les drones se basent sur la maitrise des semi-conducteurs inférieurs à 7 nanomètres. Pour atteindre cette finesse de gravure, vous avez besoin d’une des deux technologies disponibles, à savoir, la lithographie par extrême-ultraviolet (EUV) ou la lithographie à rayons ultraviolets profonds (DUV).

La technologie EUV est la plus récente et c’est elle permet d’atteindre la gravure en 7 nanomètres. Sauf que le seul fabricant des machines EUV est ASML qui est une néerlandaise et les Etats-Unis ont intégré cette technologie dans une liste de sanctions qui empêche la Chine de l’acquérir. Le but des américains était d’empêcher la Chine de passer en dessous des 10 nanomètres et c’est pourtant ce qu’elle vient de faire. La technologie DUV permet aussi d’avoir des semi-conducteurs en 7 nanomètres, mais c’est beaucoup plus long et cela revient plus cher. En fait, TSMC, le fabricant taiwainais, leader mondial des semi-conducteurs, avait atteint les 7 nanomètres avec cette ancienne technologie.

Mais la Chine est prête à payer n’importe quel prix du moment que sa souveraineté technologique est garantie. Le semi-conducteur en 7 nanomètres est une frontière qui implique énormément de choses dans le secteur de la haute technologie. La différence entre un processeur de 7 nanomètres et celui de 14 nanomètres est que le premier vous permet d’intégrer plus de transistors sur une surface tout en étant plus économe en énergie.

Ainsi en 2020, le cout de production d’un semi-conducteur en 7 nanomètres était de 233 dollars tandis que celui d’un semi-conducteur en 14 nanomètres coutait 331 dollars. Il est également moins cher qu’un processeur de 5 nanomètres qui coute 238 dollars à produire. Cette réduction des couts est colossale si vous la superposez à un Data Center. Ainsi, le processeur A100 Tensor Core de Nvidia, conçu pour les Data Center, a donné une performance 20 fois plus importante tout en réduisant le nombre de racks disponibles. En gros, on peut avoir une puissance plus grande en utilisant moins de serveurs, ce qui contribue à la baisse générale du cout.

Si vous avez une production de masse de semi-conducteurs en 7 nanomètres, alors vous pouvez produire facilement des puces pour l’intelligence artificielle, la 5G et l’informatique des nuages. Même si le cout d’entrée est élevé, vous gagnez largement au change sur le long terme.

Pour atteindre sa souveraineté technologique, la Chine a lancé l’initiative Made In China 2025 qui exige qu’en 2030, 70 % des processeurs utilisés en Chine soient 100 % chinois. Aujourd’hui, le secteur des semi-conducteurs chinois est de 186 milliards de dollars avec 31 milliards de dollars qui sont fournis par des processeurs fabriqués en Chine. Cela signifie qu’actuellement, la Chine est souveraine à environ 19 % sur le plan des semi-conducteurs (on parle de la production en Chine et non de processeurs 100 % chinois). Et le fait de passer de 19 à 70 % en l’espace de 3 ans est une tâche ardue, mais pas impossible.

Le gouvernement chinois a lancé un vaste plan d’aides et de subventions pour inciter les fabricants à se lancer dans ce secteur. En fait en 2020, la Chine a décapité le secteur technologique de la consommation et des services et cette purge a libéré des capitaux et de la main d’oeuvre qualifiée pour qu’elle soit redirigée vers les semi-conducteurs et le Hardware en général. En bref, le message de la Chine à ses ingénieurs est simple : “Fabriquez des processeurs plutôt que des services comme Tik Tok”.

Pour atteindre cette souveraineté et ensuite, la domination commerciale, la Chine utilise deux mécanismes. Le premier est que les gros fabricants chinois obtiennent la part du lion du marché et ensuite, les petites entreprises peuvent se partager le reste du gateau. De plus, les leaders du secteur peuvent continuer à innover pendant que les PME se chargent d’occuper la majorité du secteur. C’est exactement ce qu’ils ont fait avec les téléphones.

Dans un premier temps, Huawei a monopolisé le secteur du haut et du moyen de gamme et des fabricants comme Xiaomi se contentaient du bas de gamme. Ensuite, les ventes de Huawei ont explosé lui permettant de devenir le leader mondial et Xiaomi a suivi en occupant cette fois la place de l’entrée et du moyen de gamme. Et derrière Xiaomi, vous avez d’autres petites entreprises qui occupent les différentes niches disponibles. Ainsi, cela permet un monopole sur tout le spectre d’un marché.

Le second mécanisme est que la Chine va mettre de la nitroglycérine en créant une “mer d’usines de semi-conducteurs”. A la fin de 2024, la Chine sera le leader mondial avec 31 nouvelles usines de semi-conducteurs surpassant les 19 usines de Taiwan et les 12 usines aux Etats-Unis. En sachant que l’investissement est massif, car une seule usine de semi-conducteur coute 20 milliards de dollars, soit plus qu’un porte-avion. Et il faut aussi de véritables génies pour faire les innovations nécessaires et de la main d’oeuvre très qualifiée. Des choses que la Chine possède en quantité suffisante.

Cependant, ces nouvelles usines vont se concentrer sur des processus matures de gravurematures. Dans les semi-conducteurs, vous avez les processus matures et avancés. Les premiers sont maitrisés depuis des décennies et tout le monde peut plus ou moins les faire. Les processus avancés vont équiper les produits de haute technologie. Ainsi, ces 31 nouvelles usines chinoises ne vont pas forcément rivaliser avec Intel, AMD ou Nvidia qui se basent sur TSMC, car ces derniers utilisent les processus avancés. Cependant, cette arrivée massive du dragon va perturber et même décapiter tous les autres fabricants de processus matures.

Pour une raison assez simple. Actuellement, le secteur technologique est en pénurie, à la fois à cause de la crise du Covid, mais aussi à cause des couts élevés des matières premières. Pour compenser cette pénurie, tous les fabricants comme AMD et Intel ont boosté leurs productions et TSMC a aussi prévu de nouvelles usines ce que soit à Taiwan ou aux Etats-Unis. Selon les analystes, on aura donc un surplus énorme de semi-conducteurs après 2023 et comme les chinois vont aussi rejoindre ce grand bal dansant, alors on aura une compétition féroce sur les prix. Les petits producteurs vont se faire ratatiner.

Et il ne faut pas oublier que la Chine va subventionner massivement cette industrie. Donc, ils peuvent s’en foutre de vendre à perte du moment que cela leur donne le monopole. En même temps, c’est avec ce mécanisme que les GAFAMs ont tué toute concurrence et domine tout le secteur technologique des services. Une fois que les gros fabricants chinois auront le monopole, largement subventionné par Pékin, alors ils laisseront la place aux petits poissons pilotes et ils pourront se concentrer sur les processus avancés pour mordiller les mollets de TSMC et consorts. Et cette grande bataille va se dérouler dans une période aussi courte que les 10 prochaines années.

Les processeurs avancés sont cruciaux pour la Chine, car elle veut les utiliser pour moderniser son armée et accroître son autoritarisme technologique. En 2027, l’Armée populaire de Chine fêtera son 100e anniversaire et on peut penser qu’elle nous montrera quelques surprises de haute technologie dans le concept de la guerre moderne avec des drones entièrement autonomes et même des robots de combat.

Les Etats-Unis tentent de contrer cette marche inexorable du dragon vers sa souveraineté. Mais leur impuissance est de plus en plus évidente et ils sont comme ces Ludites qui détruisaient les machines à tisser pour stopper la révolution industrielle. Bien entendu, SMIC n’a pas fourni de détails sur sa barrière franchie des semi-conducteurs en 7 nanomètres. On ignore donc leur fiabilité, leur coefficient de chauffe ou leur durabilité sur le long terme. Cependant, ce n’est qu’une question de temps avant qu’ils ne maitrisent toutes les étapes de la production, matures dans un premier temps et avancés sur le long terme. Les Etats-Unis veulent désormais empêcher les chinois d’acheter des machines DUV, mais cela va juste accélérer l’autonomie de la Chine qui va produire ses propres machines lithographiques.

Et que fait l’Europe pour stopper cette longue marche inexorable du dragon ? Eh bien, un politicien allemand faisant partie des écologistes, Winfried Kretschmann, a incité sa population à se doucher avec un chiffon mouillé pour faire des économies d’énergie… On peut dire qu’avec des débiles et des dégénérés de cette nature, les chinois sont bien tranquilles et doivent rire sous cape.

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