Le fondeur taiwanais TSMC a connu un joli cycle dans le secteur des semi-conducteurs en récupérant les plus gros clients capables de commander des dizaines de millions de puces annuellement et d'assurer le retour sur investissement des gros moyens engagés pour affiner les techniques de gravure.
S'il s'est montré particulièrement agile pour descendre rapidement de noeud en noeud entre le 14 et le 3 nm, lui permettant de devenir le net leader du secteur, un point d'équilibre devrait émerger avec le passage à la gravure en 2 nm permettant à la concurrence de revenir prendre des parts de marché.
D'un côté, Samsung est passé dès le noeud 3 nm aux transistors de nouvelle génération GAA alors que TSMC est restée sur du FinFET et n'y aura recours qu'avec le 2 nm. Cela a permis au groupe coréen d'acquérir une expertise et un réglage des équipements qui sera plus facile ensuite quand TSMC devra passer par cette phase initiale d'ajustement.
La stratégie d'Intel pour revenir au top : 5 noeuds en quatre ans
De l'autre, le groupe Intel se montre bien plus offensif sous la direction du CEO Pat Gelsinger et revient très rapidement vers les noeuds de gravure les plus fins...au point de vouloir être le premier à proposer un procédé Intel 20A (équivalent 2 nm) dès 2024 pour les besoins de ses processeurs mais aussi pour d'autres entreprises par l'intermédiaire de son service IFS (Intel Foundry System), quand le passage au 2 nm n'est prévu qu'en 2025 chez Samsung et TSMC.
La lithographie EUV avancée, le nerf de la guerre
Et pour atteindre ces niveaux de gravure ultrafine, il faudra des équipements avancés. Au-delà de lithographie EUV (Extreme Ultra Violet) utilisée pour le 3 nm, l'équipementier néerlandais ASML prépare des variantes EUV High-NA 0.55 (NA pour Numeric Aperture) qui permettront de descendre plus bas encore.
Selon les analystes de TrendForce, Intel récupérera le premier équipement de lithographie EUV High-NA et devrait s'emparer de 6 des 10 machines très complexes et coûteuses qui seront fabriquées dans l'année.
Lithographie EUV (credit : ASML)
Samsung serait aussi sur les rangs pour se doter de plusieurs de ces équipements, ce qui va mettre une certaine pression sur TSMC pour l'accès à cette ressource rare et chère que seul sait produire ASML en quantités limitées.
Intel et Samsung ont investi dans le fournisseur néerlandais et peuvent ainsi profiter de partenariats spécifiques leur donnant un avantage dans le timing de leur mise en production.
La gravure en 2 nm, relance du secteur
Intel pourrait ainsi proposer de la gravure Intel 20A en 2024 rapidement suivie par une optimisation Intel 18A (équivalent 1,8 nm) en 2025 utilisée pour ses processeurs Intel Core et Xeon et à destination d'autres clients.
Samsung pourrait assurer une production de masse en 2 nm vers la fin 2025 tandis que TSMC serait également prêt en 2025 mais les analystes suggèrent que la production de masse ne serait réellement disponible qu'en 2026.
Ces différences de calendrier conduiront-elles les gros clients à changer de crèmerie ? Cela reste à voir car le timing ne fait pas tout. Samsung était le premier à proposer de la gavure en 3 nm en 2022, six mois avant TSMC, mais ses faibles rendements du fait du passage aux transistors GAA ne lui ont pas permis de faire la différence.
