Les pénuries mondiales de puces assombrissent l'horizon et semblent être là pour durer

Il fut un temps où la frontière entre les produits high-tech et low-tech était très nette, mais aujourd'hui, les produits de tous niveaux, des brosses à dents électriques aux satellites, sont dotés d'une intelligence créée par les composants électroniques. En outre, de nombreux produits contiennent plus de puces qu'on l'imagine. Prenons un exemple : en 1990, l'automobile haut de gamme moyenne intégrait entre 7 et 30 semi-conducteurs. On prévoyait à l'époque que ce nombre allait grimper jusqu'à 300.

Il s'avère que cette prédiction était bien loin du compte. Aujourd'hui, la voiture moyenne (et pas seulement les modèles de luxe) intègre en moyenne 1300 semi-conducteurs dans l'ensemble de ses différents sous-systèmes. Ce qui était inimaginable en 1990 est désormais considéré comme acquis. Ou c'était du moins le cas jusqu'à récemment. Ce que les historiens appelleront peut-être un jour « la grande pénurie de puces de 2021 » a rappelé à tous le rôle essentiel que jouent les semi-conducteurs dans les automobiles et tous les autres dispositifs que nous aimons utiliser.

Les difficultés que nous, consommateurs, rencontrons en raison de cette pénurie et des augmentations de prix qui en découlent ne sont qu'une petite partie du problème. Les fabricants et les distributeurs de composants électroniques ne comptent pas leurs heures pour répondre à la demande des clients, malgré de longs délais d'approvisionnement. Quant aux fabricants de dispositifs, ils assistent avec impuissance au blocage des navires de marchandises privés de port, tandis que les rayons des magasins qui devraient présenter leurs produits restent vides.

Nous savons ce qui a provoqué cette situation, mais nous ne savons pas dans quelle mesure elle va encore se dégrader, ni à quel moment elle va commencer à s'améliorer.

Identifier l'origine des pénuries

Les délais d'approvisionnement des semi-conducteurs, généralement mesurés en semaines, se mesurent désormais à l'échelle annuelle, et il n'est pas rare de devoir attendre 12 à 15 mois. Ces délais rallongés sont dus à différentes réalités du marché, notamment :

1. Covid-19 : Pendant le confinement, les problèmes et les perturbations au niveau de la chaîne d'approvisionnement étaient fréquents, tandis que la demande des fabricants de dispositifs médicaux, tels que des respirateurs, thermomètres et autres équipements de premiers secours, augmentait rapidement.
2. Planification insuffisante de la demande : Face aux défis commerciaux potentiels, les clients et les fournisseurs ont réduit leurs dépenses en pensant que les opportunités commerciales allaient s'épuiser, ce qui a réduit la disponibilité des puces et des produits finaux.
3. Nette hausse de la demande : La demande a explosé en ce qui concerne les véhicules, les appareils électroménagers, les systèmes de home cinéma, les consoles de jeu et d'autres produits. Les étudiants et les employés en télétravail ont dévalisé les stocks d'ordinateurs et autres dispositifs liés à la productivité.
4. Changements industriels : Le coût de construction d'une fonderie de pointe est élevé, atteignant 15 à 20 milliards d'USD en moyenne d'après certaines estimations. Par ailleurs, la construction de ces usines prend du temps : deux ans ou plus en partant de zéro. Même si les fonderies actuelles présentent de bonnes capacités, l'augmentation de la production pour répondre à la demande accrue s'avère clairement difficile, et de nombreux clients sont contraints d'absorber des prix plus élevés en plus des pénuries de puces.
5. Nouvelles technologies : Les technologies récentes, comme l'intelligence artificielle (IA), les véhicules électriques (VE), le cloud computing et les réseaux 5G, utilisent plus de puces que jamais auparavant. La demande va continuer à grimper.
6. Changements climatiques : Les changements climatiques se sont traduits par différentes catastrophes naturelles, notamment des inondations, des phénomènes météorologiques inhabituels et des incendies, qui ont tous eu un impact sur la chaîne d'approvisionnement électronique.

Figure 1 : Les ventes ont augmenté rapidement dans l'industrie des semi-conducteurs au cours des 18 derniers mois, largement stimulées par les réalités liées à la pandémie. (Source de l'image : Semiconductor Industry Association)

Par ailleurs, même si la pénurie de semi-conducteurs fait les gros titres, ces pénuries touchent également d'autres composants, selon les distributeurs. Les résistances, les condensateurs et les produits qui utilisent des semi-conducteurs comme éléments de base, tels que les oscillateurs, sont également plus difficiles à trouver. Pire encore, des restrictions s'appliquent également à différents matériaux, comme les résines et certains métaux précieux, nécessaires à la fabrication de composants électroniques.

Les substrats utilisés dans les grilles de connexion et les semi-conducteurs avancés viennent également à manquer. Et cela ne concerne pas seulement les matériaux : la main-d'œuvre se fait rare elle aussi, et trouver des effectifs est devenu un défi au quotidien. Toutes ces réalités combinées indiquent que ce problème ne va pas se résoudre en semaines ni en mois, mais que les pénuries resteront probablement d'actualité pendant des années.

L'ampleur du problème est sous-estimée

L'ampleur de ce problème est considérable. Lors d'un récent discours prononcé à l'occasion du salon Industry Tech Days et consacré à l'impact des pénuries de puces sur le secteur électronique, Steve Sanghi, président-directeur de Microchip Technology, a indiqué que les ventes nettes de l'entreprise pour le trimestre qui s'est terminé le 30 juin s'élevaient à 1,5 milliard d'USD, mais que les ventes en souffrance (commandes non exécutées en raison des pénuries) atteignaient 50 % de ce montant. « Le retard total, si l'on considère les niveaux pré-pandémiques comme la norme, est quatre fois supérieur à la norme », a-t-il précisé, en ajoutant que chaque produit vendu affiche un délai d'approvisionnement de plus de 52 semaines. Selon lui, l'industrie des semi-conducteurs devra lutter pendant encore au moins un an pour retrouver toutes ses capacités.

Les constructeurs automobiles qui ont dû arrêter la production en raison des pénuries de puces ne sont peut-être que la partie visible de l'iceberg. Les conceptions automobiles tendent à utiliser des semi-conducteurs plus anciens qui, naturellement, présentent une demande plus fixe et plus prévisible en termes de capacité, étant donné que les entreprises de semi-conducteurs et leurs clients passent à des conceptions plus récentes et à marge plus élevée. Cependant, les spécialistes des études de marché observent d'autres marchés avec inquiétude. C'est particulièrement le cas du secteur des téléphones portables.

Un peu plus tôt dans le mois, Apple a annoncé² de nouveaux modèles de téléphones portables et de tablettes aux consommateurs, et ces produits ont été commercialisés. Cette prouesse révèle une chaîne d'approvisionnement exemplaire et une planification minutieuse. D'autres fabricants de téléphones ne sont peut-être pas aussi bien préparés. Et les ventes de smartphones augmentent. Gartner a fait état d'une hausse de 26 % des ventes de smartphones au cours du premier trimestre 2021 et a constaté une augmentation globale des ventes de téléphones portables de 22 % par rapport à l'année précédente. Même si Gartner a déclaré que la pénurie mondiale de puces n'avait pas d'impact sur l'industrie des smartphones, les analystes affirment qu'il s'agit d'une réelle possibilité et que les prix des téléphones portables pourraient par conséquent augmenter.

Figure 2 : Les indicateurs de Gartner sur les stocks de semi-conducteurs au niveau de la chaîne d'approvisionnement montrent des pénuries qui dureront au moins jusqu'au milieu de l'année. (Source de l'image : Gartner, mai 2021)

La demande en matière de puissance de traitement ne diminuera jamais. Nous continuerons à utiliser toujours plus de dispositifs intégrant toujours plus de composants électroniques. À bien des égards, l'optimisme est de mise quant à l'avenir de l'industrie électronique, mais la mise en place d'une infrastructure de chaîne d'approvisionnement appropriée sera essentielle pour réduire les problèmes. Avec de nouvelles fonderies pour les fabricants de puces et de plus grandes capacités de stockage pour les distributeurs, investir dans l'avenir par le biais d'une chaîne d'approvisionnement rigoureuse et de ressources dédiées à la gestion de la relation client portera ses fruits.

Références

1. https://www.allaboutcircuits.com/tech-days/summer-2021/

2. https://www.apple.com/newsroom/2021/09/iphone-13-lineup-new-ipad-mini-and-ninth-generation-ipad-arrive-worldwide/