Pénurie de semi-conducteurs post-covid chapitre 256 : le monde des processeurs est en manque de substrat, et c’est (encore) une mauvaise nouvelle. Le substrat d’une puce, c’est le support du « cœur » du processeur. Quand TSMC, Intel ou Samsung fabriquent un CPU ou un GPU, ils découpent des puces fonctionnelles – les dies – sur une galette de silicium, les testent et les placent sur un support appelé substrat. Bien entend, on parle bien de toutes les puces avancées, des processeurs mobiles des smartphones en passant par les CPU et GPU des ordinateurs et consoles…
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Le substrat reçoit, protège et connecte la partie logique de la puce à la carte mère. C’est uniquement posé sur un substrat et protégé par une coque de métal (Integrated Heat Spreader), que la puce peut être envoyée aux constructeurs de PC, smartphones, cartes graphiques, etc. Si sa production est infiniment moins complexe que celle du die de la puce, qui contient les milliards de transistors gravés à une finesse folle (jusqu’à seulement 5 nm !), les capacités de production de substrat ne sont pas aussi facilement extensibles.
Mélange de circuits de cuivre et de résine, le substrat est plus facile à fabriquer, demande moins de temps et des machines moins chères, est plus solide et facile à stocker, etc. Alors pourquoi est-on en pénurie ?
Pour deux raisons : d’une part, il rapporte beaucoup moins d’argent que les puces, d’autre part, les producteurs de substrat – qui sont Taïwanais, Japonais et Sud-Coréens – ont déjà eu un souci de surproduction qui les a rendus frileux. Dans les années 2010, alors qu’ils s’attendaient à une augmentation de la demande de +20% de PC, ce marché a baissé chaque année entre 2012 et 2018, leur faisant perdre de l’argent. Avec moins de marges que le monde des circuits logiques (15% au lieu de 55% !), il est normal qu’ils ne veuillent pas se rater dans leurs investissements.
Si les usines ne coûtent pas plusieurs dizaines de milliards de dollars comme celles des processeurs, on parle quand même de très grosses sommes : celle du Japonais Ibiden à Ogaki (Japon) devrait coûter 1,34 milliard de dollars.
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Que fait l’industrie des puces pour répondre à ce problème ? En pleine bataille pour sécuriser des approvisionnements réguliers de ces supports devenus précieux, Intel, AMD ou encore Nvidia mettent la main au portefeuille pour garantir des commandes non plus sur des mois, mais sur des années. Avec ses usines, Intel va même jusqu’à prendre en charge une partie du procédé de fabrication de ces précieux « vaisseaux à transistors ».
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Mais même si l’industrie des substrats répond par des constructions d’usines de très grande taille, le problème ne va pas de résorber de si tôt. Selon le TechSearch Institute, cité par le Wall Street Journal, alors que le monde aura besoin d’une surface d’usine de 17,2 millions de mètres carrés dédiés à la production de substrat en 2025, même en prenant compte les projets d’usines actuels, l’industrie n’en disposera que de 13,5 millions de mètres carrés.
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La pénurie de semi-conducteurs est donc partie pour durer encore quelques années. Et ce n’est pas cela qui va tirer les prix à la baisse…
Source : Wall Street Journal
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