[Avis d'expert] Une fonderie de microprocesseurs avancés en Europe, mais par étapes et avec la bonne gouvernance

Depuis des années, le cabinet Décision milite pour que l’Europe renforce ses capacités de production en microélectronique avancée. Dans le rapport "For a Sovereign EU Electronics & Digital Ecosystem", publié fin 2020, salue la volonté de créer une fonderie européenne de semi-conducteurs avancés et détaille les conditions de sa mise en place.

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[Avis d'expert] Une fonderie de microprocesseurs avancés en Europe, mais par étapes et avec la bonne gouvernance
Leo Saint Martin du Cabinet Decision

La faiblesse de la production de l’Europe en matière microélectronique, un problème de souveraineté et de compétitivité à long terme

La part de la production mondiale de semi-conducteurs réalisée en Europe se situe entre 5 et 10%. L’Europe souffre d’une faiblesse dans sa chaîne de valeur au niveau des semi-conducteurs. Et dans le cas des semi-conducteurs dits avancés (finesse de gravure inférieure à 20 nm), les investissements à réaliser sont si coûteux (5 à 20 milliards d'euros par usine, selon la technologie) qu’aucune entreprise européenne n’a la taille critique requise pour les assumer seule. Or, l’Europe est aujourd’hui la région la moins bien placée, avec seulement 7% de capacités inférieures à 20 nm.

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Une situation de sous-investissement que l’on ne retrouve pas aux États-Unis, qui ont maintenu des leaders mondiaux dans la production avancée et ont délocalisé leur production vers des pays auprès desquels ils disposent d’une influence diplomatique et militaire majeure : la Corée, Taïwan et le Japon. Influence qui se renforce face à la montée en puissance de la Chine… Sans compter les récentes initiatives pour le soutien à la production sur leur territoire, avec notamment TSMC et Samsung.

Les menaces à long terme associées à l’absence de fonderie européenne en dessous de 28 nm sont critiques et de trois ordres :

1. La course technologique. L’écosystème électronique européen est spécialisé dans l’électronique « embarquée » dont les débouchés sont l’automobile, les transports, l’industrie et la robotique, l’aéronautique - défense - sécurité, les infrastructures télécoms et la santé. Ce ne sont pas les marchés les plus consommateurs en volume de semi-conducteurs avancés, dont la demande mondiale est tirée par les applications grand public (smartphones, PC, serveurs, etc.). Cependant, il faut environ une dizaine d’années pour que les technologies avancées initialement utilisées pour des applications grand- public soient adoptées massivement dans les applications embarquées. Avec la mobilité autonome, l’IoT industriel, les technologies 5G et 6G, le contenu en semi-conducteurs avancés dans les applications embarquées ne cesse de croître. Nos sous-investissements chroniques depuis plus de dix ans vont fragiliser nos positions sur ces marchés de demain, pour lesquels nous avons bâti un écosystème électronique compétitif et leader au niveau mondial.

2. Le changement climatique risque de bouleverser les chaînes de valeur de production dans le monde et de les pousser vers une relocalisation. On en a vu les premiers signes : Covid-19, vague de froid au Texas, sécheresse à Taïwan, etc.

3. Les tensions géopolitiques. La pénurie de composants en Europe est en grande partie due à la guerre commerciale que se livrent les États-Unis et la Chine depuis 2016. L’absence de fonderie avancée en Europe est un moyen à disposition des puissances étrangères pour porter atteinte aux grandes industries européennes par le biais de la microélectronique. Construire une fonderie européenne de semi-conducteurs avancés est donc essentiel, mais deux conditions sont nécessaires à la réussite d’un tel projet.

Enjeu n°1 : Fixer des étapes à cet objectif ambitieux

Les objectifs, certainement optimistes, fixés par Thierry Breton, dont celui de produire en 2 et 3 nm, ont pour but de fédérer les forces vives de l’Europe autour d’une ambition commune. Mais à l’heure actuelle aucune entreprise européenne ne produit en dessous de 28 nm, et avant d’atteindre 2 nm, les étapes intermédiaires sont nombreuses et plus adaptées à la structure actuelle de la consommation de l’industrie européenne. Il a fallu près de dix années à TSMC pour passer du 28 au 5 nm. Commencer par une fabrication en 14 nm peut être réalisé plus vite, à moindre coût, et permettrait ensuite de viser une technologie plus poussée en fonction des besoins.

Enjeu n°2 : Adopter la bonne gouvernance

L’Europe dispose de trois moyens pour créer la fonderie :

  • Subventionner la construction d’une usine par TSMC ou Samsung. Une solution rapide et de faible coût mais qui semble insuffisante au regard des enjeux de souveraineté car la production demeurerait entre les mains d’une entreprise étrangère.
  • Racheter l’un des leaders mondiaux. Une solution rapide et qui garantiraitt la souveraineté de l’Europe, malgré un blocage diplomatique probable de la part des autres puissances concernées. GlobalFoundries apparaît comme un bon candidat à cet égard : l’entreprise historiquement américaine est désormais sous capitaux émirati et possède déjà l’une des deux fonderies les plus avancées d’Europe.
  • Créer une fonderie européenne ex nihilo à travers des fonds publics. L’avantage de cette option est la garantie de souveraineté. Les inconvénients sont le coût élevé des investissements à réaliser et la durée plus longue pour mettre en place la fonderie. La Chine avec son acteur national SMIC a développé une solution de 14 nm en partenariat avec l’Imec (institut de R&D de microélectronique européen de Louvain), et planche désormais sur le 7 nm.

Pour mettre en œuvre ces solutions, l’Union européenne a doit contourner les freins associés à ses traités et à ses règles de fonctionnement. Les articles 106-109 du Traité sur le fonctionnement de l'Union européenne (TFUE) interdisent les aides de nature à fausser la concurrence en favorisant certaines entreprises / productions. Les projets importants d'intérêt européen commun (PIIEC), crées en 2014, sont une première tentative pour contourner cette interdiction, ce qui explique que la solution privilégiée à l’heure actuelle par la Commission soit de subventionner Samsung ou TSMC pour la création d’une usine en Europe autour d’un PIIEC. Mais d’autres blocages institutionnels freinent l’adoption des deux autres solutions, pourtant plus ambitieuses au regard des enjeux de souveraineté, par exemple l’absence d’un fond d’investissement de l’Union capable de racheter un acteur étranger.

Notre proposition serait d'adopter une solution alternative et ambitieuse en matière de souveraineté serait la mise en place d’une entreprise à capitaux paneuropéens :

  • La construction d’une fonderie transnationale en dehors du cadre de l’Union européenne entre les quelques États européens qui ont à la fois la puissance et les intérêts pour prendre part au projet (France, Allemagne, Italie…), ex nihilo ou sur la base du rachat de GlobalFoundries, ce qui permettrait de contourner les principaux blocages associés au fonctionnement de l’Union.
  • Cette entreprise se limiterait dans un premier temps à des technologies de 7-14 nm, mais pourrait, une fois créée, bénéficier de soutien au développement de ses capacités en partenariat avec les leaders européens dans le cadre de l’Union (PIEEC, KDT…). Il va sans dire que l’Union européenne ne doit pas mettre de côté les dispositifs de soutien aux technologies More than Moore comme celles des MEMs, des capteurs, du packaging, etc. Enfin, les débouchés existent pour une fonderie avancée en Europe et les synergies avec l’écosystème sont nombreuses (cf. diagramme ci-dessous).

Léo Saint-Martin, consultant senior et associé chez Décision Études & Conseil

Les avis d'experts sont publiés sous l'entière responsabilité de leurs auteurs et n'engagent en rien la rédaction de L'Usine Nouvelle.

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