Production de puces américaine Des limites, malgré les milliards

En septembre, le géant des puces Intel a réuni des dignitaires sur un terrain près de Columbus, dans l’Ohio, où il s’est engagé à investir au moins 20 milliards dans deux nouvelles usines de fabrication de semi-conducteurs.

Un mois plus tard, Micron Technology a célébré la construction d’un nouveau site de production près de Syracuse, dans l’État de New York, où le fabricant de puces prévoit de dépenser 20 milliards d’ici la fin de la décennie, voire cinq fois plus.

Et en décembre, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. a organisé une fête à Phoenix, où elle prévoit tripler son investissement pour atteindre 40 milliards et construire une deuxième usine pour créer des puces avancées.

Ces engagements s’inscrivent dans le cadre d’une énorme montée en puissance des projets de fabrication de puces aux États-Unis au cours des 18 derniers mois, dont l’ampleur a été comparée aux investissements dans la course à l’espace de l’époque de la guerre froide. Ce boom a des répercussions sur le leadership technologique mondial et la géopolitique, les États-Unis cherchant à empêcher la Chine de devenir une puissance avancée dans le domaine des puces, ces tranches de silicium qui ont permis la création de dispositifs informatiques innovants tels que les téléphones intelligents et les lunettes de réalité virtuelle.

Aujourd’hui, les puces sont un élément essentiel de la vie moderne, même au-delà des créations de l’industrie technologique, qu’il s’agisse de matériel militaire, de voitures, d’appareils de cuisine ou de jouets.

Dans tout le pays, plus de 35 entreprises ont promis près de 200 milliards de dollars pour des projets de fabrication liés aux puces depuis le printemps 2020, selon la Semiconductor Industry Association, un groupe sectoriel. L’argent devrait être dépensé dans 16 États, dont le Texas, l’Arizona et l’État de New York, pour 23 nouvelles usines de puces, l’expansion de 9 usines existantes et des investissements de sociétés fournissant des équipements et des matériaux à l’industrie.

Cette initiative est l’une des facettes de la politique industrielle de l’administration Biden, qui propose au moins 76 milliards en subventions, crédits d’impôt et autres aides pour encourager la production nationale de puces. Ces efforts, qui s’accompagnent d’un financement massif des infrastructures et des énergies propres, constituent le plus gros investissement américain dans le secteur manufacturier depuis la Seconde Guerre mondiale, lorsque le gouvernement fédéral a dépensé sans compter pour construire de nouveaux navires, des pipelines et des usines pour fabriquer de l’aluminium et du caoutchouc.

« Je n’ai jamais vu un tel tsunami », a déclaré Daniel Armbrust, ancien PDG de Sematech, un consortium de puces électroniques aujourd’hui disparu, créé en 1987 avec le département de la Défense et le financement des entreprises membres.

Le président Joe Biden a accordé une place importante dans son programme économique à la stimulation de la production américaine de puces, mais ses raisons vont au-delà des avantages économiques. Une grande partie des puces de pointe du monde entier sont aujourd’hui fabriquées à Taiwan, l’île sur laquelle la Chine revendique des droits territoriaux. Cette situation a fait craindre que les chaînes d’approvisionnement en semi-conducteurs ne soient perturbées en cas de conflit – et que les États-Unis ne soient désavantagés sur le plan technologique.

Des limites

Les nouveaux efforts de production des États-Unis pourraient corriger certains de ces déséquilibres, ont déclaré les responsables de l’industrie, mais seulement jusqu’à un certain point.

La construction de nouvelles usines de puces prendrait des années et elles pourraient ne pas être en mesure d’offrir la technologie de fabrication la plus avancée du secteur lorsqu’elles commenceraient à fonctionner. Les entreprises pourraient également retarder ou annuler les projets si la Maison-Blanche ne leur accorde pas des subventions suffisantes. Et une grave pénurie de compétences pourrait compromettre le boom, car les usines complexes ont besoin de beaucoup plus d’ingénieurs que n’en forment les collèges et universités américains.

La manne d’argent consacrée à la production américaine de puces « ne va pas chercher à atteindre ou réussir à atteindre l’autosuffisance », a déclaré Chris Miller, professeur associé d’histoire internationale à la Fletcher School of Law and Diplomacy de la Tufts University, et auteur d’un livre récent sur les batailles de l’industrie des puces.

Les élus de la Maison-Blanche ont fait valoir que les investissements dans la fabrication de puces réduiraient fortement la proportion de puces devant être achetées à l’étranger, améliorant ainsi la sécurité économique des États-Unis. Lors de l’évènement organisé par TSMC en décembre, M. Biden a également souligné l’impact potentiel sur les entreprises technologiques comme Apple, qui dépendent de TSMC pour leurs besoins en matière de fabrication de puces. Il a déclaré que « cela pourrait changer la donne », car un plus grand nombre de ces entreprises « rapatrient une plus grande partie de leur chaîne d’approvisionnement chez elles ».

Néanmoins, il est peu probable que cette montée en puissance élimine la dépendance des États-Unis vis-à-vis de Taiwan pour les puces les plus avancées. Ces puces sont les plus puissantes parce qu’elles contiennent le plus grand nombre de transistors par tranche de silicium, et elles sont souvent considérées comme un signe du progrès technologique d’un pays.

Intel a longtemps mené la course à la réduction de la taille des transistors afin d’en faire tenir davantage sur une puce. Ce rythme de miniaturisation est généralement décrit en nanomètres, ou milliardièmes de mètre, les chiffres les plus petits indiquant la technologie de production la plus avancée. TSMC a donc pris une longueur d’avance ces dernières années.

Mais sur son site de Phoenix, TSMC n’importe peut-être pas sa technologie de fabrication la plus avancée. La société a initialement annoncé qu’elle produirait des puces de 5 nanomètres dans son usine de Phoenix, avant de déclarer le mois dernier qu’elle y fabriquerait également des puces de 4 nanomètres d’ici 2024 et qu’elle construirait une deuxième usine, qui ouvrira en 2026, pour les puces de 3 nanomètres. Elle s’est abstenue d’évoquer d’autres avancées.

En comparaison, les usines de TSMC à Taiwan ont commencé à produire de la technologie à 3 nanomètres à la fin de 2022. En 2025, les usines de Taiwan commenceront probablement à fournir à Apple des puces de 2 nanomètres, a déclaré Handel Jones, PDG d’International Business Strategies.

TSMC et Apple ont refusé de faire des commentaires.

D’autres technologies ?

On ne sait pas si d’autres fabricants de puces apporteront une technologie plus avancée pour des puces de pointe sur leurs nouveaux sites. Samsung Electronics prévoit d’investir 17 milliards dans une nouvelle usine au Texas, mais n’a pas dévoilé sa technologie de production. Intel fabrique des puces d’environ 7 nanomètres, mais a déclaré que ses usines américaines produiraient des puces de 3 nanomètres d’ici 2024 et des produits encore plus avancés peu après.

Selon la Semiconductor Industry Association, le boom de la fabrication de puces devrait créer 40 000 nouveaux emplois dans les usines et les entreprises qui les fournissent. Cela porterait à environ 277 000 le nombre d’employés de l’industrie des semi-conducteurs aux États-Unis.

Mais il ne sera pas facile de pourvoir autant de postes qualifiés. Les usines de puces ont généralement besoin de techniciens pour faire fonctionner les machines de l’usine et de scientifiques dans des domaines comme le génie électrique et chimique. La pénurie de talents est l’un des plus grands défis de l’industrie, selon de récentes enquêtes auprès des cadres.

La version originale de ce texte a d’abord été publiée dans le New York Times

Lisez la version originale de cet article (en anglais)