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Fabrication de semi-conducteurs aux États-Unis : explosion en vue
La fabrication de semi-conducteurs est une activité délicate, du moins en partie, car il est presque impossible de faire correspondre les cycles d'achat aux cycles de construction. Il faut des années et souvent des milliards de dollars pour planifier et construire des usines de fabrication, et la demande en puces dans certains secteurs change d'un trimestre à l'autre, ou parfois même plus rapidement. Aujourd'hui, en particulier aux États-Unis, la capacité des usines de fabrication augmente même si la demande liée aux puces diminue.
En avril, Gartner prévoyait une baisse de 11,2 % des revenus mondiaux liés aux semi-conducteurs en 2023, pour des ventes totales de 532,2 milliards d'USD.1 L'année dernière, les ventes totales du marché s'élevaient à 599,6 milliards d'USD, soit un taux de croissance de seulement 0,2 % par rapport à l'année précédente. Selon les analystes, la demande en DRAM connaît une diminution majeure et la technologie NAND devrait suivre le même schéma. Les divers marchés évoluent également de différentes manières : les secteurs à haut volume comme les PC, les tablettes et les smartphones ralentissent, tandis que les marchés de l'automobile, industriel, de l'Internet des objets (IoT) et de l'aérospatiale sont en plein essor.
Toutefois, ces ralentissements ne seront probablement que de courte durée et la question de l'offre de produits sera importante lorsque les fabricants de puces se mettront à fournir les produits de pointe nécessaires aux marchés connaissant une forte croissance (Figure 1).
Figure 1 : Historiquement, les ventes de semi-conducteurs ont connu de forts taux de croissance, jusqu'à 20 % en 2021. À l'avenir, les ventes continueront d'augmenter, mais avec une croissance moyenne plus lente d'environ 6 à 8 % par an jusqu'en 2030. (Source de l'image : McKinsey & Company)<sup2<></sup2<>
Pendant ce temps, les équipements de fabrication de semi-conducteurs connaîtront probablement des hauts et des bas similaires. Les dépenses mondiales consacrées aux équipements de fabrication pour les sites dédiés aux premières étapes de la fabrication devraient diminuer de 22 % en 2023 par rapport à l'année dernière, pour arriver à 76 milliards d'USD contre un précédent record de 98 milliards d'USD, selon le rapport World Fab Forecast de SEMI.3 En 2024, ce nombre devrait augmenter de 21 % par rapport à l'année précédente, pour atteindre 92 milliards d'USD.
Figure 2 : Même si les dépenses consacrées aux équipements de fabrication ont diminué en 2023, elles continueront d'augmenter afin de soutenir la forte croissance des usines de fabrication de semi-conducteurs. (Source de l'image : SEMI)
Cette baisse en 2023 découle de l'affaiblissement de la demande liée aux puces et d'un inventaire plus conséquent de dispositifs mobiles et grand public. Par ailleurs, le renforcement de la demande en semi-conducteurs dans les segments de l'automobile et du calcul haute performance (HPC) stimulera la croissance à venir.
Construire l'avenir à domicile
Parallèlement à ces dynamiques de marché, le nationalisme technologique prend de l'ampleur, avec un nombre croissant d'organisations qui préfèrent acheter des dispositifs fabriqués sur le territoire national. « Aujourd'hui, les semi-conducteurs sont perçus comme un sujet de sécurité nationale », a déclaré Richard Gordon, vice-président des opérations chez Gartner. « Les gouvernements du monde entier font tout pour atteindre une autosuffisance dans la chaîne d'approvisionnement des semi-conducteurs et de l'électronique. Cela encourage des initiatives de relocalisation partout dans le monde. »
Au cours des deux ou trois années à venir, les fabricants de semi-conducteurs vont investir des milliards aux États-Unis, ce qui va créer des dizaines de milliers d'emplois. Rien qu'au cours de l'année écoulée, un certain nombre de ces entreprises ont annoncé leurs intentions de fabriquer des puces aux États-Unis, notamment :
- GlobalFoundries (GF), en juin 2020, a acheté près de 27 hectares de terrain à côté de son usine Fab 8 à Malta, dans l'État de New York4 avant d'acheter une autre parcelle de plus de 320 hectares en avril 2023.5 L'entreprise est ainsi propriétaire de près de 450 hectares au total. GF emploie environ 2500 personnes sur ce site, dans lequel l'entreprise a investi plus de 15 milliards d'USD à ce jour.
- Intel a annoncé début 2022 l'investissement de 20 milliards d'USD dans la construction de deux usines de pointe pour la fabrication de puces dans le comté de Licking, dans l'Ohio. Ces deux sites emploieront 3000 personnes.6 La production de puces devrait démarrer en 2025.
- Samsung Semiconductor a montré la voie en 2022 avec un site à Taylor, au Texas, en espérant pouvoir lancer la fabrication en 2024.7 Samsung estime son investissement à 17 milliards d'USD, dont 6 milliards pour les bâtiments et 11 milliards pour les machines et les équipements. Le site entraînera la création de 20 000 emplois.
- Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) a annoncé fin 2022 l'extension de son usine de fabrication en Arizona, avec un investissement de 40 milliards d'USD.8 D'ici à 2026, cette usine produira des puces avancées en utilisant un procédé de 3 nanomètres (nm).
- Texas Instruments (TI) prévoit, à terme, un investissement total de 30 milliards d'USD et la création de 3000 emplois grâce à son usine de plaquettes pour semi-conducteurs de 300 millimètres (mm) à Sherman, au Texas, construite pour fabriquer des puces analogiques et des puces de traitement embarquées dans quatre installations.9 L'usine commencera la production en 2025. TI a également annoncé la création d'une autre usine de fabrication 300 mm à Lehi, dans l'Utah, qui produira des puces d'ici à 2026.10 Cette usine coûtera 11 milliards d'USD et créera 800 emplois.
Bien sûr, tous les fabricants de semi-conducteurs ne suivent pas ce mouvement de construction d'usine de fabrication. Dans certains cas, elles prennent la décision de racheter. Par exemple, Bosch a annoncé le mois dernier son intention de racheter les actifs de TSI Semiconductors à Roseville, en Californie. Au cours des cinq prochaines années, l'entreprise investira environ 1,5 milliard d'USD afin de transformer le site en usine de fabrication de pointe. D'ici à 2026, l'usine produira des plaquettes de 200 mm en carbure de silicium (SiC).
À l'évidence, les fabricants de semi-conducteurs prévoient d'investir dans l'avenir, et une partie du plan consiste à renforcer la fabrication de semi-conducteurs aux États-Unis. La Silicon Valley est connue depuis longtemps, mais le paysage est aujourd'hui en train de s'étendre. Le Silicon Gulch au Texas, le Silicon Desert en Arizona, la Silicon Alley à New York et la Silicon Mesa au Nouveau-Mexique affirment leur position sur la carte des semi-conducteurs. Ces dix prochaines années, l'accent mis sur les composants devrait mettre les États-Unis en position de leader quant à la fabrication de composants électroniques.
Références :
À propos de l'auteur
Hailey Lynne McKeefry is a freelance writer on the subject of supply chains, particularly in the context of the electronics components industry. Formerly editor-in-chief of EBN, “The Premier Online Community for Supply Chain Professionals”, Hailey has held various editorial contribution and leadership roles throughout her career, but as a Deacon she balances her work with her other passion: being a Chaplain and Bereavement Counsellor.
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