Eclipsé pendant deux ans par Samsung, le géant américain Intel a regagné en 2019 sa couronne dans les puces électroniques qu’il détenait depuis 1993 selon le cabinet IC Insights. Mais pas dans les technologies de production où, depuis 2016, il reste à la traîne sur les deux plus gros fondeurs de semi-conducteurs au monde, c’est-à-dire prestataires de services de fabrication de puces : le taïwanais TSMC et le coréen Samsung Foundry.
Intel admet son retard
Alors qu’il commence tout juste la production de la génération de 10 nanomètres, ses deux grands rivaux technologiques en sont depuis deux ans à celle de 7 nanomètres et se préparent à lancer cette année celle d’après, de 5 nanomètres. C’est dans cette prochaine technologie que TSMC fabriquera la puce A14 Bionic du futur iPhone 12 qu’Apple présentera à l’automne 2020.
Après l’avoir longtemps nié, Intel a fini par admettre son retard. Son nouveau directeur général Bob Swan promet de faire revenir le groupe, qui était la référence absolue dans les technologies de production de puces pendant près de 45 ans, en tête de la course de la loi de Moore. Y arrivera-t-il? Mark Hibben, analyste connu pour ses positions tranchées, en doute. Et il explique pourquoi dans une note publiée sur le blog boursier Seeking Alpha.
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" Je salue la nouvelle franchise d’Intel sous la direction de Bob Swan sur son retard dans les technologies de production, applaudit-il. C’est quelque chose de rafraîchissant. Il n'en a pas toujours été ainsi. Mais je doute qu'il puisse même atteindre la parité avec TSMC, et encore moins la supériorité. "
Bataille de densité
Lors de sa journée sur les technologies de production, en septembre 2017, Intel revendiquait une avance de trois ans sur TSMC et Samsung en utilisant comme métrique la densité, c’est-à-dire le nombre de transistors par millimètre carré de silicium. " En réalité, à ce moment-là, son avance s'était déjà réduite à zéro, corrige Mark Hibben. La technologie de 10 nanomètres de TSMC était déjà en production de volume depuis quelques mois, notamment pour la puce A11 Bionic de l'iPhone X. Elle présentait une densité plus élevée que la technologie de 14 nanomètres d’Intel avec laquelle elle était comparée. "
Avec la mise en production de volume en 2020 de sa technologie de 10 nanomètres, Intel estime avoir rétabli la parité avec TSMC avec une densité d’environ 100 millions de transistors par millimètre carré, équivalente à celle de la technologie de 7 nanomètres du fondeur taïwanais en production de de volume depuis mi-2018 notamment pour la puce A12 Bionic de l’iPhone XS.
" Mais cela ne signifie pas qu'Intel a atteint la parité technologique avec TSMC, conteste Mark Hibben. Il y a deux raisons à cela. La première est que la technologie de 7 nanomètres de TSMC peut être étendue à des puces beaucoup plus grandes, comme en témoigne l'énorme Ampère A100 de Nvidia qui contient 54 milliards de transistors sur une surface de 826 millimètres carrés. La seconde est que TSMC a encore mis la barre plus haut avec sa technologie de 5 nanomètres, qui sera mise en production de volume cette année, notamment pour la puce A14 Bionic du prochain iPhone 12. "
Respect du calendrier, gros problème d'Intel
Une position désormais admise par Intel. Bob Swan espère atteindre la parité technologique avec sa prochaine génération de 7 nanomètres à mettre en production de volume à la fin de 2021 puis de reprendre le leadership avec sa génération d’après de 5 nanomètres, sans toutefois indiquer de date de mise en production de cette dernière technologie. Des projections qui laissent Mark Hibben circonspect. " Ce ne sera pas de la parité avec sa technologie de 7 nanomètres, contredit-il. À la fin de 2021, TSMC aura au moins 18 mois d'expérience en production en volume de la technologie de 5 nanomètres. Intel n'atteint pas la véritable parité tant qu'il ne peut pas atteindre des volumes de production comparables avec des performances et une densité de transistors équivalentes à celles de la technologie de 5 nanomètres de TSMC. "
Et encore, pas sûr qu’Intel respecte son planning. Depuis la génération de 14 nanomètres, le groupe est coutumier des retards. Le lancement de sa technologie de 10 nanomètres a été reporté quatre fois à cause de problème de rendement, ce qui représente trois à quatre ans de retard sur le planning initial. Si bien que Mark Ribben considère le lancement de la technologie de 7 nanomètres d’Intel à la fin de 2021 comme peu probable.
" TSMC aura pris la tête en terme de densité cette année avec sa technologie de 5 nanomètres, estime-t-il. Intel peut brièvement retrouver une avance avec sa technologie de 7 nanomètre s’il tient son planning. Mais TSMC le dépassera rapidement avec sa technologie de 3 nanomètres avec une densité de plus de 300 millions de transistors par millimètre carré! " Le fondeur taïwanais prévoit en effet de débuter la production pilote de cette technologie à la fin de 2021 pour un passage en production de volume au milieu de 2022. Le temps ne joue pas en faveur d’Intel.
Retard dans la lithographie aux ultraviolets extrêmes
" J'adorerais voir Intel revenir aux avants-postes de la course de la loi de Moore, confie Mark Hibben. Ce serait formidable pour les consommateurs et l'industrie des semi-conducteurs. Les itérations sans fin de sa technologie de 14 nanomètres sont devenues une mauvaise blague. Mais je considère que ses hypothèses concernant sa technologie de 7 nanomètres, à la fois en densité et calendrier, sont extrêmement optimistes. Je ne suis pas convaincu qu'il sera en mesure d'atteindre ses objectifs, bien qu'il puisse essayer de prétendre qu'il l'a fait en produisant un nombre limité de puces à la fin de 2021 afin de pouvoir déclarer qu'il a atteint la "parité". Une telle affirmation n'aurait presque aucun sens. Car c'est une chose de produire une quantité limitée de puces en phase pilote, et une tout autre chose de produire de gros volumes de manière rentable. Il y aura de nombreux obstacles sur le chemin d'Intel. "
L’un d’entre eux réside dans la maîtrise de la lithographie aux ultraviolets extrêmes. Intel compte profiter de sa génération de 7 nanomètres pour passer à cette technologie de photogravure. Samsung et TSMC auront alors plus de deux ans d’expérience dans la mise en œuvre de cette technologie d'abord dans leurs technologies de 7 nanomètres puis 5 nanomètres.
" Il est plus probable qu'Intel puisse atteindre la parité technologique avec sa génération de 5 nanomètres par rapport à celle de 3 nanomètres de TSMC, conclut l’analyste. Ce ne serait pas une si mauvaise chose pour l'industrie, mais je pense que c'est le meilleur qu'Intel puisse attendre. "
