Une lueur d’espoir pour l’automobile. La pénurie de puces, qui frappe tout particulièrement cette industrie depuis le quatrième trimestre 2020 et qui n’a fait que s’aggraver depuis, semble avoir atteint son pic. La crise devrait commencer à s’atténuer progressivement dès ce troisième trimestre 2021. C’est ce que promet le groupe taiwanais TSMC, plus grand fondeur mondial de semi-conducteurs. "De la production de puces à la production de voiture, il faut au moins six mois pour atteindre les équipementiers automobiles, avec plusieurs niveaux de fournisseurs entre les deux, explique Charles Wei, le directeur général de TSMC lors de la présentation des résultats du deuxième trimestre 2021 le 14 juillet.
"Cependant, nous avons travaillé de manière dynamique avec nos clients dans d’autres secteurs pour réaffecter notre capacité de production en faveur de l'industrie automobile, poursuit Charles Wei. Au premier semestre de cette année, nous avons augmenté notre production de microcontrôleurs, l'un des composants clés des produits semi-conducteurs automobiles, d'environ 30% par rapport au premier semestre 2020. Pour l'ensemble de l'année, nous prévoyons d'augmenter la production de microcontrôleurs de près à 60% par rapport au niveau de 2020." Ce qui représente une augmentation d'environ 30% par rapport au niveau prépandémique de 2018. En prenant de telles mesures, "nous nous attendons à ce que la pénurie de composants semi-conducteurs automobiles soit considérablement réduite pour nos clients à partir de ce trimestre."
Des microcontrôleurs omniprésents dans les voitures
TSMC assure la fabrication de 70% des microcontrôleurs consommés par l’automobile. Un secteur qui ne représente pourtant que 4% du chiffre d’affaires du fondeur taïwanais.
Les microcontrôleurs, sorte d’ordinateurs sur puce, sont les semi-conducteurs les plus touchés par la pénurie. Or ils jouent un rôle clé dans l’automobile, puisqu’ils sont embarqués par dizaines d’exemplaires dans la voiture pour différentes fonctions de contrôle (moteur, freinage, ABS, sécurité, etc.). Ces composants sont fournis par l’allemand Infineon Technologies, le néerlandais NXP, le japonais Renesas Electronics, l’américain Texas Instruments ou encore le franco-italien STMicroelectronics, mais fabriqués en grande partie en sous-traitance chez TSMC. Selon le cabinet IHS Markit, le fondeur taïwanais assure la fabrication de 70% des microcontrôleurs consommés par l’automobile. Autant dire qu’il détient la clé de la solution à la crise actuelle.
L’automobile ne représente pourtant que 4% du chiffre d’affaires de TSMC au deuxième trimestre 2021, loin, très loin derrière les smartphones (42%), le calcul à hautes performances (39%) et l’Internet des objets (8%), et fait appel à des technologies plutôt matures. Le fondeur taïwanais domine le marché de fonderie de puces, avec 59% des parts de marché en 2020, selon le cabinet Counterpoint, loin, très loin devant le sud-coréen Samsung, numéro deux avec seulement 15%. Il est critiqué pour avoir longtemps donné la priorité aux technologies avancées (qui sont les plus rémunératrices) et aux gros volumes dans les smartphones et les PC. La crise actuelle l’a conduit à rééquilibrer sa stratégie d’investissement et d’allocation des capacités de production en faveur des autres secteurs, automobile en tête.
"Afin de soutenir la croissance de nos clients, nous mettons en œuvre plusieurs mesures pour contribuer à remédier à la pénurie, souligne Charles Wei. Nous travaillons d'arrache-pied pour augmenter notre productivité, générer plus de production et aider nos clients à court terme". Pour faire face à l'augmentation structurelle de la demande à long terme, "nous investissons dans l’accroissement de nos capacités de production. Nous avons acquis des terrains et des équipements et commencé la construction de nouvelles lignes de fabrication. Nous embauchons des milliers d'employés et étendons nos capacités de production sur plusieurs sites."
Augmentation structurelle de la demande
Cet effort se traduit par un investissement record de 30 milliards de dollars en 2021, près du double de celui de 2020, et de 100 milliards de dollars en trois ans (2021-2023). Car au-delà de la pénurie actuelle - provoquée à la fois par la crise du Covid-19 et par l’accélération de la transformation numérique de la société -, TSMC inscrit sa stratégie dans une méga tendance, à savoir une augmentation structurelle des besoins de semi-conducteurs à long terme, tirée par le déploiement de la 5G, la dissémination de l’intelligence artificielle, le développement de l’Internet des objets ou encore l’électrification des véhicules. Le cabinet VLSI Research prévoit ainsi un doublement du marché à plus de 1000 milliards de dollars d'ici la fin de la décennie. C’est pourquoi Charles Wei prévient que si la situation commence à se détendre dès ce trimestre, les tensions d’approvisionnement devraient persister jusqu’en 2022 pour tous les secteurs d'application.
Une production moins concentrée
La crise actuelle a amené TSMC infléchir sa stratégie industrielle en faveur d’une relative internationalisation de son appareil de production. Jusqu’ici, le groupe tenait à garder ses usines les plus avancés à Taïwan, que les dirigeants considèrent comme le pays offrant les meilleures conditions économiques de production. Normal, puisque le gouvernement taïwanais oblige ses industriels des puces à conserver dans le pays une avance technologique d’au moins une génération sur leurs sites à l'étranger. Mais la dépendance vis-à-vis de Taïwan dans un contexte géopolitique instable face à la Chine inquiète les Etats-Unis, l’Union européenne et le Japon. Devant ces pressions, TSMC se montre désormais ouvert à étendre son empreinte de production en dehors de son île.
"Notre stratégie d'expansion mondiale de la fabrication est basée sur les besoins des clients, les opportunités commerciales, l'efficacité opérationnelle et les considérations économiques, explique Mark Liu, le numéro deux du groupe. Bien que les usines de fabrication à l'étranger ne soient pas initialement en mesure de couvrir le coût de nos opérations de fabrication à Taïwan, nous travaillerons avec les gouvernements pour minimiser l'écart de coûts afin de garantir que nous commençons avec des règles du jeu équitables". Mais cette déconcentration géographique ne va pas sans une contrepartie... "Nous travaillons en étroite collaboration avec nos clients pour raffermir nos prix, afin de refléter les augmentations de coûts et de nous assurer que nous obtenons un bon rendement." TSMC mise surtout sur les incitations publiques (subventions, crédits d'impôts, facilités de formation, etc.) pour compenser le surcoût par rapport à la production à Taïwan.
Projet d'une usine au Japon
Sur les pressions insistantes de l’ex-administration Trump, TSMC a commencé la construction d’une usine avancée de 12 milliards de dollars dans l’Arizona, aux Etats-Unis. Le projet a du sens, car les clients américains représentent 58% de son chiffre d’affaires au deuxième trimestre 2021. Parmi eux figurent des poids lourds comme Apple, AMD, Broadcom, Nvidia et Qualcomm. Apple, à lui seul, a rapporté à TSMC 25% de son chiffre d'affaires de 46,75 milliards de dollars en 2020. "La première vague d'ingénieurs recrutés aux États-Unis est arrivée à Taïwan à la fin du mois d’avril pour une formation sur notre technologie de 5 nanomètres, précise Mark Liu. La construction de l'usine a déjà commencé et l'installation des équipements est prévue pour le second semestre 2022. La production en volume de 20 000 plaquettes par mois en technologie de 5 nanomètres débutera au premier trimestre 2024. À ce moment-là, nous aurons la technologie de production à haut volume la plus avancée disponible aux États-Unis." Fidèle à sa règle de conserver une technologie d'avance à Taïwan, TSMC sera alors en production de volume de la technologie de 3 nanomètres sur l'île et en préparation du lancement, la même année, de la génération d'après de 2 nanomètres.
La direction a révélé envisager l’ouverture d’une usine au Japon, mais dans les technologies matures, comme celles réclamées par l’automobile. Le projet est encore au stade de discussion avec les autorités japonaises et les clients dans ce pays. En revanche, rien pour l’Europe où la Commission européenne cherche un partenaire comme TSMC pour la création de sa première fonderie avancée de puces.
