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Les non-dits de la pénurie de puces électroniques

par Etienne Henri
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[Que se passe-t-il réellement sur le marché des semi-conducteurs ? La situation est bien plus complexe que le tableau qu’en dresse les médias généralistes… D’abord, il n’y a pas une pénurie mais bien des pénuries. Et c’est précisément cette petite nuance qui explique pourquoi le secteur automobile est en train de caler en ce moment même. En fait, il paye juste les conséquences de sa propre stratégie…]

Nous en avons déjà parlé à plusieurs reprises dans ces colonnes, l’industrie des semi-conducteurs est actuellement sous tension. Les constructeurs automobiles ont été les premiers à tirer le signal d’alarme. S’émouvant de difficultés croissantes d’approvisionnement en microcontrôleurs – très prisés dans les véhicules modernes – certains comme Tesla ont annoncé une réduction de leur cadence de production en 2021. Le mastodonte GM (General Motors) est même allé jusqu’à fermer trois de ses usines américaines début mars.

Pour les analystes, la situation est critique et devrait coûter au marché automobile mondial plus de 60 Mds$ (49 Md€) de chiffre d’affaires en 2021. Voilà pourquoi, les hommes politiques ont décidé de se saisir du sujet. Bombant le torse, ils promettent, aux Etats-Unis comme en Europe, des plans d’action massifs pour régler ce problème industriel, faire repartir l’innovation et retrouver une souveraineté technologique.

Que se passe-t-il réellement sur le marché du “semi” ? La situation est bien plus complexe que le tableau brossé par les grands médias – et ce décalage entre les discours et la réalité industrielle pourrait bien créer des inefficiences de marché potentiellement très lucratives… 

Tous les semi-conducteurs ne sont pas égaux 

Ce qu’il faut savoir pour bien appréhender la situation est qu’il n’y a pas une seule pénurie de semi-conducteurs, mais plusieurs.

Le marché du semi-conducteur n’est en aucun cas un marché homogène. Parler de “semi” revient à parler des “matières premières agricoles”. S’il est vrai qu’il existe une certaine corrélation entre le cours du blé, du soja et de la viande bovine, les trois matières premières ne sont ni identiques, ni fongibles (impossible de remplacer l’une par l’autre). Si le blé devient introuvable mais que le bœuf est produit à profusion, votre boulanger ne pourra pas faire de pain pour autant…

Le tableau est le même pour la micro-électronique. Un microcontrôleur utilisé dans une voiture pour gérer l’injection directe n’a rien à voir avec le puissant processeur qui équipe le dernier iPhone. Ces deux puces électroniques n’ont pas la même puissance, ne sont pas gravées avec la même finesse, et ne sortent pas des mêmes chaînes de production.

Un microcontrôleur utilisé dans une voiture pour gérer l’injection directe n’a rien à voir avec le puissant processeur qui équipe le dernier iPhone

Vous le savez, le marché du semi-conducteur est tiré vers le haut par la course à la finesse de gravure. Dans cette bataille sans fin, les fondeurs promettent à leurs clients de pouvoir produire des processeurs toujours plus petits, toujours plus rapides et toujours plus économes en énergie.

Il existe donc une pénurie chronique et structurelle en processeurs haut de gamme. Les acheteurs prêts à payer beaucoup plus cher pour obtenir ce qui se fait de mieux en matière de gravure – comme Apple pour ses processeurs ARM ou Nvidia pour ses cartes graphiques – remportent les premiers créneaux disponibles sur les chaînes de production. Ils peuvent ainsi assembler des produits électroniques aux performances introuvables ailleurs, et se construisent une image de marque basée sur l’excellence et l’exclusivité.

Les acheteurs de second rang doivent se contenter des finesses de gravure plus communes pour leurs produits, le temps que la nouvelle génération se banalise… Et le cycle recommence : les fondeurs lancent une nouvelle génération, délivrent des puces au compte-goutte pour les clients les plus fortunés, le grand public doit patienter.

La pénurie de puces haut de gamme est donc inhérente au fonctionnement du marché du semi-conducteur. Aucun plan d’investissement ne la fera jamais disparaître. Bien au contraire, si les gouvernements font émerger une nouvelle génération de chaînes de production, ils accélèreront le cycle de R&D et participeront à la naissance d’une nouvelle pénurie autour de la nouvelle technologie.

Banaliser la gravure en 7 nm (pour l’instant maîtrisée uniquement à Taïwan et en Corée du Sud) sur toute la planète n’empêchera pas d’avoir un marché segmenté si les meilleurs des fondeurs se mettent, de leur côté, à graver à tour de bras en 5 nm, voire en 3 nm – et certains acheteurs continueront de crier à la pénurie de puces haut de gamme.

Pourquoi les constructeurs automobiles sont laissés sur la touche

De leur côté, les constructeurs automobiles ne se battent pas dans la même catégorie. Les voitures modernes sont bardées d’électronique, certes, mais la plupart des puces embarquées sont des microcontrôleurs de faible puissance (l’équivalent d’un ordinateur d’il y a vingt ou trente ans).

Elles ne coûtent que quelques euros, voire quelques centimes, à produire et sont gravées sur des chaînes de production considérées comme obsolètes pour l’informatique, les data centers, la téléphonie et l’IA.

C’est justement pour cette raison que les fondeurs ne font pas passer ces clients en priorité dans les carnets de commandes. D’une part, les constructeurs étant de redoutables acheteurs, les prix d’achat sont tirés vers le bas. D’autre part, tout effort de R&D investi pour ce secteur ne participe pas à la course à la finesse et n’aide pas les fondeurs à asseoir leur suprématie technologique.

La pénurie de microcontrôleurs des constructeurs automobiles est liée à leur stratégie

Enfin, la pénurie étant due à un rebond post-Covid de l’économie, par nature éphémère, le retour sur investissement de nouvelles chaînes de production est loin d’être évident.

La pénurie de microcontrôleurs est certes bien réelle pour les constructeurs automobiles, mais elle est liée à leur position de “glaneurs” dans la chaîne de valeur du semi-conducteur. Ne pas pouvoir imposer à ses fournisseurs des changements de rythme de production, c’est tout simplement le prix à payer pour bénéficier chaque année de composants électroniques à bas coûts.

Dans les périodes tendues comme ce début 2021, les constructeurs qui ont fait le pari d’être des clients “low cost” et de travailler en flux tendu pour limiter les stocks en payent le prix. Ces entreprises ont fait un pari qui s’est avéré gagnant en temps normal mais perdant durant les périodes transitoires.

Il s’agit d’un choix stratégique qui leur appartient, et qui n’est en aucun cas signe d’un dysfonctionnement du monde du semi-conducteur. Reste que voir une industrie entière paralysée par le manque de composants est inacceptable pour les Etats en mal de croissance économique.

En Europe, aux Etats-Unis et même en Chine, les pouvoirs publics ont décidé de “régler le problème” et de mettre les bouchées doubles pour retrouver leur souveraineté, voire leur leadership sur la scène internationale. A coups de milliards d’euros, chaque puissance économique veut désormais peser sur ce marché et garantir à ses industries un approvisionnement pérenne. Cette stratégie peut-elle fonctionner ? C’est ce que nous verrons dans un second temps.

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