Dans le domaine des semi-conducteurs, et en particulier sur la gravure fine, il faut aller vite et bien. Il est important de disposer de technologies de pointe en avance sur la concurrence mais cela ne suffit pas.
Il faut aussi s'armer capacités de production importantes et pouvoir obtenir des rendements élevés. Le groupe Samsung en a fait les frais ces dernières années en disposant de techniques plus pointues que son concurrent TSMC sur le gravure en 3 nm mais sans pouvoir les mettre vraiment en valeur, faute de parvenir à atteindre de bons rendements capables d'attirer de gros clients.
Le passage à la gravure en 2 nm constituera une nouvelle chance pour les grands fondeurs de bousculer l'équilibre du marché en faveur de TSMC mais ce dernier, qui contrôle plus de 60% du marché, s'annonce coriace.
Des rendements suffisants pour lancer la production
Le fondeur taiwanais a accéléré ses plans de passage au 2 nm pour ne pas se laisser distancer par la concurrence et passe dès cette année en phase de pré-production industrielle en vue de pouvoir lancer la production de masse dès fin 2025 et servir ses premiers clients en 2026.
L'une des opérations importantes sur cette phase de démarrage est de parvenir à améliorer les rendements qui assureront en retour un meilleur retour sur investissement et l'assurance pour les clients de disposer rapidement des volumes de production commandés.
Et sur ce point, TSMC aurait franchi une étape importante en dépassant les 60% de rendement, ce qui va permettre de passer plus rapidement à la phase de production de masse proprement dite.
L'analyste Ming-Chi Kuo affirme que le fondeur a passé cet obstacle il y a quelques mois et que les rendements ont potentiellement encore progressé depuis, ce qui devrait faire les affaires du plus gros client de TSMC : Apple. Les observateurs commencent à penser que le processeur mobile Apple A20 de la gamme iPhone 18 attendue en septembre 2026 pourrait basculer vers la gravure en 2 nm.
L'essentiel de la production de puces étant préempté par Apple, l'entreprise sera sans doute de nouveau la première à profiter de la technologie de gravure affinée en grand volume tandis que les concurrents devront patienter jusqu'en 2027 pour y accéder à leur tour.
Selon les estimations, et avec des rendements atteignant des niveaux acceptables, TSMC pourrait atteindre un volume de production de 50 000 wafers gravés en 2 nm d'ici la fin de l'année 2025.
La concurrence, historique et nouvelle, s'organise
Les nouvelles puces devraient offrir des performances améliorées de 10 à 15% par rapport à la gravure en 3 nm ou une réduction de 25 à 30% de consommation d'énergie.
Il reste à voir si Samsung, qui compte aussi se lancer tôt dans la gravure en 2 nm en profitant de son avance sur les transistors 3D GAAFET, parviendra à des rendements similaires pour espérer conquérir des clients significatifs.
De son côté, Intel, qui vantait les mérites de son procédé Intel 18A (équivalent 1,8 nm) dès 2024 pour se refaire une santé dans l'activité de fonderie en étant le premier sur le terrain, est en train de voir la fenêtre d'opportunité se refermer.
Les puissants clients annoncés, d'Amazon à Qualcomm en passant par Microsoft, suffiront-ils pour lancer l'activité de la division IFS (Intel Foundry System) dans les temps ? La question du rendement sera là encore cruciale.
A noter également qu'un nouvel acteur arrivera sur le marché en 2027 avec Rapidus, un consortium constitué par plusieurs entreprises japonaises qui ont uni leurs forces pour remettre le pays au coeur de la production de puces en gravure fine.
