Les fabricants de puces aux constructeurs automobiles : Il est temps de sortir de l'âge de pierre des semi-conducteurs

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Fortune

17 septembre 2021

En ce qui concerne les circuits électroniques qui alimentent notre vie quotidienne, l'automobile est à la fois le bien de consommation le plus cher du monde et celui qui fonctionne avec les puces semi-conductrices les moins chères.

La loi de Moore sur la miniaturisation croissante n'a apparemment jamais atteint l'industrie automobile. Des dizaines de puces que l'on trouve dans toutes sortes de produits, des systèmes de freinage électroniques aux unités de contrôle des airbags, reposent sur une technologie obsolète datant souvent de plus d'une décennie. Ces puces utilisent des transistors relativement simples dont la taille peut varier de 45 nanomètres à 90 nanomètres, ce qui est bien trop grand - et trop primitif - pour convenir aux smartphones d'aujourd'hui.

Lorsque la pandémie a frappé, la demande de remplacement d'articles coûteux tels que les nouvelles voitures a été repoussée, tandis que les ventes de toutes sortes d'appareils domestiques ont grimpé en flèche. Lorsque le marché automobile a redémarré quelques mois plus tard, les fabricants de puces avaient déjà réaffecté leurs capacités.

Aujourd'hui, ces processeurs sont en pénurie et les fabricants de puces disent aux constructeurs automobiles de se réveiller et de rejoindre enfin les années 2010.

"Je leur fabriquerai autant de puces Intel 16 [nanomètres] qu'ils le souhaitent", a déclaré Pat Gelsinger, directeur général d'Intel, à Fortune la semaine dernière lors de sa visite d'un salon de l'industrie automobile en Allemagne.

Les constructeurs automobiles l'ont bombardé de demandes d'investissement dans de toutes nouvelles capacités de production de semi-conducteurs dont la conception était, au mieux, à la pointe de la technologie lorsque le premier iPhone Apple a été lancé.

"Cela n'a aucun sens économique ou stratégique", a déclaré M. Gelsinger, qui est venu au salon de l'automobile pour convaincre les constructeurs automobiles qu'ils doivent abandonner le passé lointain. Plutôt que de dépenser des milliards pour de nouvelles "vieilles" usines, dépensons des millions pour aider à migrer les conceptions vers des usines modernes.

Le "pourquoi" des puces automobiles

La pression brutale exercée par les constructeurs automobiles sur les coûts de leurs fournisseurs, qui s'approvisionnent en puces pour leurs différents composants, explique certainement en partie pourquoi les processeurs qu'ils utilisent ont tendance à être des produits de base en vrac. Mais ce n'est pas la seule : La fiabilité est une préoccupation majeure.

La plupart des systèmes embarqués sont essentiels à la sécurité et doivent fonctionner dans pratiquement toutes les situations, quelles que soient la température, l'humidité, les vibrations et même les petits débris de la route. Compte tenu de l'importance de l'enjeu, il vaut mieux avoir fait ses preuves que de se lancer dans de nouvelles améliorations.

"Cela tient en grande partie au fait qu'il s'agit de conceptions éprouvées", explique M. Gelsinger, quifait actuellementcampagne sur le site pour obtenir des subventions afin de construire l'usine de fabrication de puces la plus avancée d'Europe.

Contrairement à Intel, Qualcomm ne peut pas aider directement en investissant dans l'expansion des capacités. L'entreprise américaine est un fabricant de puces sans usine, ce qui signifie qu'elle dépend de fabricants contractuels spécialisés, appelés fonderies, qui construisent ses semi-conducteurs pour elle - et c'est précisément là que le goulet d'étranglement est le plus important.

"Pour les fonderies, investir dans l'ancienne technologie est beaucoup moins intéressant, car tôt ou tard, il y aura une migration vers la nouvelle technologie", a déclaré Enrico Salvatori, président de Qualcomm Europe, lors d'une interview.

Il travaille également avec l'industrie automobile pour accélérer la transition, mais il admet qu'il ne s'agit pas d'une solution facile.

"Les nouvelles technologies ne sont pas compatibles broche à broche, elles ne sont pas prêtes à l'emploi", a déclaré M. Salvatori. "Vous devez redessiner le circuit, construire une nouvelle carte qui devra peut-être être recertifiée ; il y a peut-être un impact sur l'aspect mécanique qui pourrait ensuite affecter le châssis de la voiture. Il y a donc un effet domino dans les mesures à prendre.

Crise de l'surfre

Lespremiers signes d'alerte concernant une pénurie imminente de puces sont apparus en décembre 2020, mais les problèmes ne devaient initialement affecter la production automobile que pendant une courte période, les fabricants de puces ayant réorienté leur production vers les constructeurs automobiles. Des délais de six mois sont souvent nécessaires, car les circuits nanoscopiques d'une puce sont imprimés sur des substrats de silicium au cours d'une série d'étapes de production minutieuses et longues qui prennent des semaines.

La pénurie ne s'est aggravée qu'à la suite d'une série d'événements sans rapport les uns avec les autres, qui ont limité l'approvisionnement en plaquettes de puces brutes à la source. Tout d'abord, une vague de froid hivernale a provoqué des pannes de courant dans les usines de fabrication de puces du Texas exploitées par Infineon, NXP et Samsung, avant qu'un incendie exceptionnel survenu en mars chez le principal fournisseur japonais Renesas( ) ne vienne aggraver le problème. Enfin, une épidémie de COVID a interrompu l'approvisionnement en aval en Malaisie et au Viêt Nam, une plaque tournante à bas salaires où les puces sont emballées en produits finis pour l'expédition finale.

En conséquence, jusqu'à 9,4 millions de voitures, soit plus d'un dixième de la production de l'industrie avant la pandémie, pourraient être éliminées des plans de production, selon la société d'études de marché Autsurorecast Solutions.

"À cause d'une puce à 50 cents, nous ne pouvons pas construire une voiture vendue 50 000 dollars", a déclaré Murat Aksel, responsable des achats pour Volkswagen Group, lors d'une conférence de presse à Munich la semaine dernière.

Toutefois, si les fournisseurs de semi-conducteurs tels qu'Intel et Qualcomm parviennent à leurs fins, les jours de l'industrie automobile dépendant de ces puces bon marché sont comptés.