Semi-conducteurs: l’Europe face à sa dépendance

La demande en semi-conducteurs qui équipent les appareils électroniques a littéralement explosé en 2020. ©BLOOMBERG NEWS

Nous sommes devenus dépendants des puces, au point de mettre des usines à l’arrêt. Mais dans un marché mondial dominé par l'Asie, l'Europe a des atouts à (mieux?) faire valoir.

Quand elle n’est pas dans un lit, c'est sympa une puce. C'est surtout très utile. Pourtant, hormis quelques passionnés par l'informatique de très haut niveau, rares sont ceux qui s’y intéressent en temps normal. Depuis une semaine toutefois, ces fameux semi-conducteurs suscitent la curiosité du monde entier. La faute à une pénurie qui a le don de révéler à quel point notre monde est, aujourd'hui, devenu dépendant de ces cartes-mères version micro.

Elles sont partout, dans tous les objets électroniques du quotidien. La PS5, l'iPhone, et plusieurs constructeurs automobiles ont désormais au moins un point commun: ils sont tous touchés à des degrés divers par un manque de puces. Le problème est désagréable pour le consommateur, qui voit sa commande retardée. Il devient autrement plus délicat lorsqu'il impacte directement notre économie. Audi et Volvo en ont fait l’amère expérience, avec une mise à l'arrêt forcée de leurs usines de Forest et Gand cette semaine. 

La faute à qui?

La demande en semi-conducteurs qui équipent les appareils électroniques a littéralement explosé en 2020. Le marché mondial des puces électroniques a dû amortir une pandémie mondiale, qui a forcé des milliards d’humains à rester chez eux pour se divertir et télétravailler. Pour ne rien arranger, les tensions sino-américaines et la fin de mandat agitée de Donald Trump ont conduit certains acteurs technologiques à des achats massifs.

En prévision de sanctions américaines, le géant chinois des télécoms Huawei a constitué d’énormes stocks de réserves de puces.

En prévision de sanctions américaines, le géant chinois des télécoms Huawei a, par exemple, constitué d’énormes stocks de réserves de puces. Pour anticiper ce mouvement, les concurrents de Huawei ont fait de même. Les acteurs technologiques étant considérés comme prioritaires sur le marché, ils ont raflé tous les stocks.

Avec toujours plus d'électronique embarquée dans les véhicules, le secteur automobile a aussi joué son rôle. Un joli paquet d'évolution dans la demande, bien difficile à gérer donc. Encore plus quand on sait que le secteur a pris l'habitude de travailler à flux tendu, en préférant attendre les commandes plutôt qu'en anticipant les besoins du marché. Ajoutez à ça l'implantation de la 5G au niveau mondial, et c'est la pénurie assurée.

En bout de ligne, les constructeurs automobiles auraient mal anticipé leur année. Pensant ne pas avoir besoin de toutes les puces commandées, au vu du peu de commandes de nouvelles voitures, ils auraient revendu une partie de leur stock. Résultat: presque un million de voitures ne pourront être produites cette année dans le monde, faute de puces. Mais il ne faut pas s'arrêter au principe élémentaire de l'offre et de la demande. Le marché mondial des semi-conducteurs est avant tout un Stratégo géant, mélangeant géopolitique et course technologique.

50%
Parts de marché
Le Taiwanais TSMC est le leader incontesté du marché avec plus de 50% du marché.

Pour bien cerner le problème, un petit descriptif du marché n'est sans doute pas de trop. Les géants du secteur se nomment Samsung, Intel, Qualcomm, Nvidia… Du beau monde, installé un peu partout sur la planète. Dans les faits toutefois, ces entreprises ne produisent rien. Elles se "contentent" de l'aspect recherche et des prototypes des puces qu'elles aimeraient commercialiser ensuite. Pour la production, elles passent par la case "fondeur", des industries chargées de passer de la théorie et des modèles 3D à la micropuce. Et de ce côté-là, l'Asie est tout simplement seule sur le marché ou presque. Intel fait encore de la résistance côté américain, mais l'entreprise a évoqué la possibilité de commencer à sous-traiter une partie de la fabrication en Asie. 

Le Fondeur taiwanais

Dans le monde des puces, et plus particulièrement des fabricants-fondeurs, il y a un nom à retenir: TSMC. Cet acronyme assez banal représente l'aboutissement d'une stratégie de plus de 30 ans, qui vaut aujourd'hui au petit État insulaire de Taïwan de dominer de bout en bout la production du pétrole du XXIe siècle que sont les puces électroniques.

Le métier de fondeur de puce, la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company l'a carrément inventé. En 1985, un certain Morris Chang est recruté par le gouvernement taïwanais pour développer sur place l'industrie encore émergente des semi-conducteurs. Il crée TSMC en 1987, qui sera soutenue par le gouvernement taïwanais, le néerlandais Philips et plusieurs investisseurs privés, pour devenir le premier et plus grand fondeur mondial de semi-conducteurs. Un énorme pari à l'époque. 30 ans plus tard, TSMC détient plus de 50% du marché mondial.

L'usine de TSMC à Taiwan est la plus avancée du secteur. Les employés y travaillent sous une lumière jaune en permanence, pour ne pas affecter les composants des puces. ©Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.

Les autres entreprises du secteur ont toujours trouvé que fondre les puces était une activité de sous-traitant et ne se sont jamais "abaissées" à le faire elles-mêmes. L'entreprise taïwanaise a, à l'inverse, tout misé là-dessus. Elle a investi des sommes colossales pour améliorer sa technologie – 100 milliards de dollars sur les 10 dernières années – pour aujourd'hui proposer la plus petite puce du marché. TSMC s'est rendu indispensable en prenant une avance technologique impressionnante. Derrière la manufacture taïwanaise, ce n'est pas le désert non plus.

En Corée, Samsung tente de suivre avec sa propre fonderie. La Chine tente de faire de Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) son champion national de la fonderie de puce, car les semi-conducteurs sont le maillon faible de la stratégie de développement chinoise, centrée sur l'innovation. Partout dans le monde, les forces en présence tentent de créer une chaîne de production nationale ou continentale, pour ne plus dépendre d'un autre continent et subir la situation.

La Belgique, ce leader insoupçonné?

Le problème de dépendance sent le déjà-vu. Il a pointé le bout du nez il y a quelques mois quand le monde entier se demandait comment produire rapidement des masques. Une partie de la solution viendrait d'un retour à la production locale. Reste que lancer une chaîne de production, où le produit final tient sur le bout du doigt avec des dizaines de composants, s'avère bien plus compliqué. Compliqué, mais pas impossible. Malgré la large domination asiatique, le Vieux Continent résiste. "L'Europe dispose encore de quelques acteurs, qui sont d'ailleurs à la pointe avec les dernières technologies moins démocratisées que les productions en Chine. La France et l'Allemagne ont notamment quelques producteurs", explique Jean-Pierre Raskin, professeur à l'école polytechnique de l'UCLouvain et spécialiste des semi-conducteurs.   

"L'épisode que nous connaissons avec les semi-conducteurs est problématique, car il illustre la faiblesse de l'autonomie stratégique de l'Europe. Il serait temps de se poser les bonnes questions au niveau européen."
Pierre-Yves Dermagne
Ministre de l'économie

Parmi les leaders du continent, la petite Belgique tient un rôle central. "Avec l'Imec, la Belgique est tout simplement le leader de la recherche et du développement. Nos universités sont également excellentes. L’universitaire Jean-Pierre Colinge est par exemple le seul non asiatique à avoir reçu la plus haute distinction honorifique de TSMC", illustre le spécialiste. Outre la recherche, la Belgique peut également compter sur quelques entreprises de premier plan, dont X-Fab et sa consœur Melexis.

Réaction européenne

La place enviable de la Belgique ne l’épargne pourtant pas dans la pénurie actuelle. Que faire? Interrogé sur la question, le ministre de l'Économie Pierre-Yves Dermagne renvoie la balle à l'Europe. "L'épisode que nous connaissons avec les semi-conducteurs est problématique car il illustre la faiblesse de l'autonomie stratégique de l'Europe. Il serait temps de se poser les bonnes questions au niveau européen. Quid de notre dépendance ? Est-ce que c'est soutenable? La réflexion européenne doit aborder ces points concrets. Enfin, il serait intéressant aussi de se demander si un programme européen de développement ne serait pas utile dans ce domaine.”

Dans les usines de TSMC, les futurs semi-conducteurs sont protégés comme des diamants. ©AFP

Justement, au niveau européen, les choses bougent. Le commissaire européen Thierry Breton a récemment appelé à la création d'une alliance européenne pour l'électronique. Treize États de l'Union européenne, dont la France, l'Allemagne, l'Espagne, l'Italie, la Belgique et les Pays-Bas ont décidé d'unir leurs forces dans le domaine des semi-conducteurs. L'idée est de se baser sur la stratégie employée pour le secteur des batteries électriques et de créer une filière européenne. Il y a urgence pour le continent européen, qui ne détient actuellement que 10% d'un marché mondial des semi-conducteurs évalué à 440 milliards d'euros, et qui vient encore de perdre l'un de ses champions, l'allemand Dialog Semiconductor (racheté par le japonais Renesas Electronics pour 5 milliards de dollar).

"Dans un semi-conducteur, 60 éléments du tableau de Mendeleïev sont exploités. À l'heure actuelle, moins d'une vingtaine sont techniquement recyclables. Les spécialistes comme Umicore n'en exploitent que quatre."
Jean-Pierre Raskin
Professeur à l'UCLouvain

Il sera plus que compliqué de venir chatouiller la concurrence asiatique sur le tableau de la compétitivité. La bataille de la production n'est peut-être pas perdue pour autant. L'Europe pourrait miser sur d'autres atouts, notamment en se focalisant sur les aspects écologiques et de réutilisation. "Dans un semi-conducteur, 60 éléments du tableau de Mendeleïev sont exploités. À l'heure actuelle, moins d'une vingtaine sont techniquement recyclables. Les spécialistes comme Umicore n'en exploitent que quatre, car le reste n'est pour le moment pas rentable. Vu la raréfaction des matières premières, il y a sûrement quelque chose à faire", lance Jean-Pierre Raskin.

Le travail pourrait se faire avant même la case recyclage. "Les puces qui sont jetées le sont en grande majorité en raison de la fin de vie de l'appareil qui les contient. Elles pourraient donc être récupérées et simplement mises à jour régulièrement. Cela n'a rien d'irréaliste, la marque Fairphone le fait. On le voit aussi chez les opérateurs télécoms. Ils les récupèrent sur leurs modems en fin de vie pour les remettre à jour." Le genre de réflexion qui nécessite d'être à la pointe de l'innovation. Cela tombe bien, dans le domaine, l'Europe n'a pas grand-chose à envier au reste du monde.

Les junkies des puces

L’Europe a donc des cartes en mains pour trouver la solution à cet appétit toujours plus prononcé pour les puces. La pénurie a toutefois amené sur la table une réflexion sur la manière dont évolue notre industrie et notre quotidien. Aujourd'hui, le mot connecté s'associe à peu près à tout. Du smartphone évidemment mais aussi de la voiture à la brosse à dents en passant par le frigo.

"Les semi-conducteurs ont évidemment leur place dans une quantité de situations, mais avons-nous vraiment besoin d'une brosse à dents connectée?"
Jean-Pierre Raskin

En étant professeur spécialisé sur la question, Jean-Pierre Raskin ne peut pas vraiment être rangé dans les technophobes. Pourtant, la question le chipote aussi.

“Aujourd'hui, avec l'avènement de l'intelligence artificielle, il y a des puces électroniques partout. La question est de savoir si c'est vraiment nécessaire. Les semi-conducteurs ont évidemment leur place dans une quantité de situations mais avons-nous vraiment besoin d'une brosse à dents connectée ou d'un frigo avec une puce? Cela amène nécessairement de nouveaux intermédiaires dans la chaîne de production et donc de nouvelles dépendances", constate le spécialiste de l'UCLouvain. La question est cruciale, la réponse à la dépendance actuelle tout autant.

Luc Van den hove, CEO de l’Imec: "L'Europe occupe aussi une position tout à fait unique"

Avec l'Imec installé à Leuven, la Belgique dispose du centre de recherches et développement de référence mondiale dans le domaine des semi-conducteurs. Un sérieux atout qui permet à la Belgique d'être un élément important du secteur. Il ne ne faudrait toutefois pas que l'Europe perde ce sérieux atout par manque d'investissements, estime Luc Van den hove, le CEO de l'Imec.

La mise à l'arrêt de la production chez Audi Brussels a montré la dépendance de l'Europe aux producteurs asiatiques. Comment inverser la tendance ?

Il y a un très gros débat sur la question. Ce qui est certain, c'est que nous ne pourrons pas changer la situation en une fois. L'industrie des semi-conducteurs demande des infrastructures de pointe et des compétences impossible à s'installer en un claquement de doigts. Ce n'est pas réaliste de croire que nous pourrons rapidement investir des milliards et devenir compétitifs sur le marché de la production. Il faut aussi pouvoir admettre les forces des autres. L’Asie, avec sa manière de fonctionner et sa mentalité, se prête particulièrement bien à ce type d'activités.

Que peut dès lors faire l'Europe pour diminuer sa dépendance?

L'Europe a d'autres atouts. En réalité, ce secteur est interconnecté à travers le monde entier. Actuellement, aucune région ne pourrait vivre sans les autres. L’Asie est le principal producteur mais l'Europe est largement devant pour toutes la recherche et le développement. Dans le domaine de la fabrication d'équipements, avec ASML, l'Europe occupe aussi une position tout à fait unique. L'Europe doit donc jouer sur ses forces pour renforcer son pouvoir dans les relations commerciales internationales.

Être à la pointe de la R&D suffit-il à avoir une influence sur un tel secteur?

Oui car l'innovation est un facteur crucial. Pour cet aspect, l'Europe dispose d'une situation encore plus avantageuse qu'il y a une dizaine d'années où certains pays tentaient de nous imiter. Le Japon s'y est tenté avant de renoncer. Les Etats-Unis ont, eux, d'excellentes universités spécialisées. Mais ils n'ont pas encore de centre axé sur la pratique et faisant le lien avec l'industrie comme nous le faisons à l'Imec. Ils réfléchissent d'ailleurs à développer un centre comparable. L'avance de l'Europe est donc confortable mais il ne faudrait pas se faire rattraper. Il est donc crucial de continuer à investir.

Avec justement des atouts comme l'Imec, la Belgique ne devrait-elle pas prendre la main pour aiguiller la position européenne?

Cela ne peut pas se faire via un seul pays. Les quelques moteurs européens du secteur doivent s'associer. La Belgique en fait partie avec les Pays-Bas, l'Allemagne et la France. Malgré sa réputation, l'Imec est relativement peu connu. Je ne sais pas si nos politiciens ont vraiment conscience de la connaissance dont nous disposons en Belgique.

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