La course à la miniaturisation des semi-conducteurs se prépare à franchir une nouvelle étape avec le procédé de gravure en 2 nm (« N2 ») de TSMC, en cours de mise en service après une fructueuse gravure en 3 nm.
Si Apple aura sa part des capacités de production dans la nouvelle gravure ultra-fine, cette dernière attire déjà de nombreux clients pressés de disposer de puces toujours plus miniaturisées et performantes.
La technologie 2 nm : densité record et rupture technique chez TSMC
Avec sa gravure 2 nm, TSMC promet une densité spectaculaire de 236,17 millions de transistors/mm². Cette prouesse est permise par l’adoption des transistors Gate-All-Around (GAA) FET, qui succède à la technologie FinFET, cette dernière ayant atteint ses limites de réduction.
« Le passage à GAA permet de mieux contrôler les fuites de courant tout en maintenant un niveau d’intégration extrême », expliquent les spécialistes. Un point clé pour répondre aux nouveaux besoins industriels, en particulier dans les usages IA et calcul intensif.
La livraison en volume des premières puces est annoncée pour le second semestre 2026, promettant une adoption commerciale massive dès 2027. Et il y aura déjà du monde pour accéder à cette gravure ultrafine.
Un boom des clients, moteurs IA et HPC en tête
Le noeud de gravure en 2 nm aurait en effet attiré environ 15 clients, dont 10 orientés vers le calcul HPC (High Performance Computing), selon un dirigeant de KLA Corp.
Cette évolution marque une inflexion : si les plateformes mobiles demeurent une cible majeure avec des partenaires historiques comme Apple, Qualcomm ou MediaTek, la dynamique s’oriente désormais résolument vers les acteurs du calcul avancé et de l’intelligence artificielle.
Processeurs AMD Epyc Venice pour serveurs, première gravure en 2 nm
Dans les coulisses, on murmure des noms phare comme NVIDIA, AMD, ou encore des géants du cloud et IA type Google, Amazon et OpenAI, qui ambitionnent de doper la performance énergétique de leurs futures puces d’IA.
Des applications mobiles jusqu’aux supercalculateurs, qui bénéficiera du 2 nm ?
Le spectre des bénéficiaires de la gravure en 2 nm est large. Si la bataille commerciale se joue sur plusieurs fronts, deux tendances émergent :
- Pour les constructeurs de smartphones, la promesse réside dans une efficacité énergétique supérieure, idéale pour allier puissance de calcul et autonomie sur les futurs appareils mobiles, ainsi que sur la miniaturisation des composants
- Du côté des entreprises spécialisées dans le HPC et l’IA, la densité record de transistors doit permettre des gains déterminants en rapidité de traitement et en gestion du volume de données, critères stratégiques pour les datacenters et supercalculateurs, tout en continuant d'optimiser la consommation d'énergie
Une stratégie industrielle qui redessine la chaîne de valeur mondiale
L’engouement pour la gravure 2 nm rebat les cartes sur l’échiquier technologique planétaire. Apple conserve certes une place à part en réservant d’énormes capacités de production, mais l’arrivée en force de grands noms du calcul avancé (HPC) confirme l’entrée dans un nouveau cycle industriel.
Avec la multiplication prévue de clients — dont bon nombre misent sur des solutions sur mesure, comme des ASIC pour l’IA —, TSMC accélère sa mutation et prévoit d’opérer une montée en capacité inédite pour accompagner cette vague.
Selon les projections, « la demande pour le 2 nm pourrait largement dépasser celle des précédents nœuds, grâce à un rapport performance/prix jugé bien plus attractif qu’anticipé ». Cela laisse présager une compétition intense aussi bien pour les capacités de production que pour l’innovation de nouveaux produits.
Vers quels futurs usages et impacts sur la tech mondiale ?
De nouvelles perspectives s’ouvrent, tant pour le consommateur que pour les industriels. L’adoption de la gravure en 2 nm doit donner naissance à de nouveaux produits connectés riches en intelligence artificielle et, à l'autre bout du spectre, augmenter les capacités de calcul des modèles d'IA dans les datacenters.
Le coût, quant à lui, devrait rester élevé sur les premières générations, limitant l’accès au marché grand public dans un premier temps. Mais l’effet de volume et l’évolution de la concurrence pourraient rapidement en abaisser le seuil d’entrée.
Il est à noter que ces progrès resteront à l'écart de la Chine. Depuis plusieurs années, le pays n'a plus accès aux dernières technologies de gravure et doit faire avec ses propres moyens.
Ceux-ci lui permettent de descendre jusqu'à 7 nm, voire 5 nm, mais il sera difficile d'aller plus bas avec les technologies à sa disposition, ce qui pourrait creuser l'écart de performances entre puces IA.
L'un des moyens pour surmonter l'obstacle sera de multiplier les volumes de puces et les combiner pour égaler la puissance des composants à la pointe de la technologie.
La Chine prépare déjà l'équivalent du projet Stargate d'OpenAI avec un investissement de plusieurs dizaines de milliards de dollars et des efforts pour réunir les centes de calcul entre eux.
