Les États-Unis progressent dans leur quête de suprématie dans la production de semi-conducteurs

Depuis plusieurs années, les États-Unis s'efforcent de renforcer leur position dans le secteur mondial de la fabrication de semi-conducteurs. Des progrès mesurables ont été réalisés, mais comme pour tout projet ambitieux, cela prend plus de temps que prévu.

La loi CHIPS and Science Act a été promulguée en août 2022, débloquant jusqu'à 52 milliards de dollars de financement pour inciter les fabricants de semi-conducteurs à établir de nouvelles activités de fabrication aux États-Unis.^[1] Entre 2022 et 2032, la capacité de production sur le continent américain devrait augmenter de 203 %.^[2] Cela se traduira par une croissance lente et régulière de la part de marché des semi-conducteurs aux États-Unis, qui passera de 10 % en 2012 à 14 % d'ici à 2032. Cependant, selon les experts, sans le soutien du programme gouvernemental, la part de marché des États-Unis serait probablement tombée à seulement 8 %.

Nouvelles constructions en abondance

Alors que les États-Unis doublent leur capacité de production, d'autres pays s'empressent à leur tour de s'implanter. Selon le dernier rapport trimestriel World Fab Forecast de SEMI, l'industrie des semi-conducteurs devrait lancer 18 nouveaux projets de construction d'usines en 2025.³ Les nouveaux projets, qui incluent trois usines de production de plaquettes de 200 mm et quinze de 300 mm, devraient être mis en service en 2026 et 2027.

Les Amériques (principalement les États-Unis) et le Japon sont les principaux constructeurs d'usines de semi-conducteurs, avec quatre projets chacun sur les 18 prévus (Figure 1). Toutefois, l'Europe/le Moyen-Orient et la Chine suivent de près avec trois projets chacun.

Figure 1 : Les États-Unis et le Japon sont les principaux constructeurs d'usines de semi-conducteurs, avec quatre projets chacun sur les 18 prévus. Cependant, l'Europe/le Moyen-Orient et la Chine suivent de près avec trois projets chacun. (Source de l'image : SEMI)

La construction d'une nouvelle usine de semi-conducteurs requiert des investissements considérables, de l'ordre de 4 à 20 milliards de dollars, et il n'y a pas de solution rapide pour mettre ces usines en service. De nombreux facteurs influencent les coûts, notamment le type de salles blanches, l'équipement, les systèmes de gestion des fluides, les processus de fabrication et la taille de l'installation.

Ces divers investissements favorisent à la fois les technologies de pointe et les technologies classiques. L'IA générative (GenAI) et le calcul à haute performance (HPC) s'appuient sur les technologies les plus récentes en matière de logique et de mémoire. Parallèlement, divers marchés, dont l'automobile et l'internet des objets (IoT), ont besoin de grandes quantités de puces génériques.

Pour garantir un approvisionnement suffisant, des usines de fabrication voient le jour partout dans le monde. Le rapport de SEMI montre que l'industrie mondiale des semi-conducteurs prévoit de mettre en service 97 nouvelles usines à haut volume au cours des deux prochaines années, dont 48 projets lancés en 2024 et 32 projets prévus en 2025. Il s'agit notamment de capacités de fabrication de plaquettes de 300 mm à 50 mm.

Les ventes de semi-conducteurs sont en forte hausse, ce qui souligne la nécessité de nouvelles usines. En novembre, les ventes de semi-conducteurs ont atteint 57,8 milliards de dollars, soit une hausse de 20,7 % par rapport aux 47,9 milliards de dollars de novembre 2023 (Figure 2).⁴ Cela représente les ventes mensuelles les plus élevées jamais enregistrées et fait suite à une augmentation des ventes mensuelles pendant 18 mois consécutifs, selon l'organisation World Semiconductor Trade Statistics (WSTS).⁴ Les Amériques enregistrent de meilleurs résultats que toutes les autres régions. Les ventes ont augmenté de 54,9 % dans la région Amériques par rapport à l'année précédente, tandis que les autres régions ont connu une croissance moindre : 12,1 % en Chine, 10,0 % en Asie-Pacifique/autres régions, 7,4 % au Japon et -5,7 % en Europe.

Figure 2 : Les ventes mondiales de semi-conducteurs ont atteint 57,8 milliards de dollars en novembre 2024, soit une augmentation de 20,7 % par rapport au total de 47,9 milliards de dollars de novembre 2023. (Source de l'image : WSTS)

La règle de la restructuration

Tous ces signes vont dans la bonne direction, mais l'expérience me dit que cela prendra plus de temps que prévu. C'est le cas avec tous les projets complexes, qu'il s'agisse de rénover une cuisine ou de construire une entreprise. La situation de l'industrie des semi-conducteurs est aggravée par la complexité géopolitique, et cela n'est pas près de changer.

En voici une preuve : en 2023, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) prévoyait d'ouvrir sa nouvelle usine en Arizona en 2024. Il s'avère que cela n'arrivera pas avant la fin de l'année. Les raisons sont nombreuses : exigences de conformité complexes, réglementations locales en matière de construction, procédures d'autorisation fastidieuses, perturbations de la chaîne d'approvisionnement, absence de réglementations établies pour la construction d'usines de fabrication de puces aux États-Unis et coûts élevés des produits chimiques aux États-Unis.⁵

De la même manière, Intel, qui a lancé des travaux à New Albany dans l'Ohio en 2022, dans l'optique que l'usine soit opérationnelle cette année, a déclaré qu'elle ne pourrait pas ouvrir ses portes avant 2027 ou 2028. Dans certains rapports, Intel a souligné les difficultés du marché et la lenteur du gouvernement américain à débloquer les subventions. L'entreprise a également indiqué que le calendrier initial portait sur trois à cinq ans, et qu'elle était donc toujours dans les temps.

Nous voulons être optimistes, mais nous devons également être réalistes. Non seulement la construction d'une usine de semi-conducteurs est compliquée, mais le paysage commercial est aussi imprévisible. Les États-Unis poursuivent la construction d'infrastructures pour les semi-conducteurs à l'échelle nationale, mais cela prendra du temps.

Références

1. https://www.meritalk.com/articles/into-2025-chips-and-science-act-investments-year-in-review/

2. https://www.semiconductors.org/america-projected-to-triple-semiconductor-manufacturing-capacity-by-2032-the-largest-rate-of-growth-in-the-world/

3. https://www.prnewswire.com/news-releases/eighteen-new-semiconductor-fabs-to-start-construction-in-2025-semi-reports-302343486.html

4. https://www.semiconductors.org/global-semiconductor-sales-increase-20-7-year-to-year-in-november/

5. https://www.cio.com/article/3806430/delays-in-tsmcs-arizona-plant-spark-supply-chain-worries.html