Pénurie Alarmante de Puces : Où Se situe l'Avenir Lorsque la Crise Éclatera

La pandémie de COVID-19 a entraîné la fermeture de plusieurs entreprises, avec pour conséquences une réduction de la production et une modification des chaînes d'approvisionnement. Dans le monde de la technologie, où les micropuces en silicium sont au cœur de tout ce qui est électronique, la pénurie de matières premières est devenue un obstacle à la fabrication et au développement de nouveaux produits.

Pendant les périodes de confinement, beaucoup d’employés indispensables ont dû rester chez eux, ce qui a empêché la production de puces pendant plusieurs mois. Lorsque le confinement a été levé et que le monde a adopté la nouvelle normalité, la demande croissante d'électronique grand public et professionnelle a provoqué des répercussions sur la chaîne d'approvisionnement.

Nous examinons ci-dessous les défis associés à la pénurie actuelle de puces, ce à quoi il faut s'attendre à l'avenir et les solutions proposées pour surmonter les contraintes de la chaîne d'approvisionnement.

Les défis posés par la pénurie actuelle de puces électroniques

À mesure que la technologie et la rapidité des innovations progressent dans tous les secteurs, les puces à semi-conducteurs sont devenues un élément essentiel de la fabrication, qu'il s'agisse de dispositifs tels que les switchs, routeurs sans fil, ordinateurs, automobiles ou appareils ménagers de base.

Pour comprendre et quantifier l'impact de cette pénurie, nous devons examiner certains des secteurs les plus affectés. Voici un bref aperçu de la progression de la situation au cours des dix-huit derniers mois.

Industrie automobile

Les véhicules modernes sont équipés de puces électroniques pour exécuter plusieurs fonctions essentielles. Selon le Washington Post, près de 17 entreprises de l'industrie automobile en Amérique du Nord et en Europe ont ralenti ou arrêté leur production en raison d'un manque de puces informatiques. De grands constructeurs automobiles comme Tesla, Ford, BMW et General Motors ont tous été impactés. La principale conséquence est que l'industrie automobile mondiale aura fabriqué 4 millions de voitures de moins à la fin de 2021 que les prévisions antérieures, et qu'elle aura perdu en moyenne 110 milliards de dollars de recettes.

Électronique grand public

La demande d'électronique grand public, comme les ordinateurs de bureau et les smartphones, a augmenté tout au long de la pandémie, grâce au passage à l'apprentissage virtuel chez les étudiants et à l'augmentation du travail à distance. Au début de la pandémie, plusieurs entreprises automobiles ont revu à la baisse leurs prévisions de production de véhicules avant d'abandonner les commandes ouvertes de puces à semi-conducteurs. Et bien que l'industrie de l'électronique grand public soit intervenue pour s'emparer de la plupart de ces puces, l'offre n'a pas pu répondre à la demande.

Cela a conduit certains fabricants comme HP à augmenter de 20% le prix de produits tels que les imprimantes. Sony a également indiqué que les stocks de la console PlayStation 5 ne seront pas suffisants avant la fin de l'année 2022.

Centres de données

La plupart des entreprises de production de puces, comme Samsung Foundries, Global Foundries et TSMC, ont donné la priorité aux commandes à forte marge provenant de l’informatique et des centres de données durant la pandémie. Et si cela a donné aux centres de données un avantage concurrentiel, cela ne veut pas dire que ceux-ci n'ont pas été affectés par la pénurie mondiale de puces.

Parmi les composants que les centres de données ont eu du mal à se procurer figurent ceux nécessaires à l'assemblage de leurs systèmes de commutation. Il s'agit notamment de puces BMC, de condensateurs, de résistances, de circuits imprimés, etc. Un autre défi est celui des délais d'exécution prolongés en raison de la pénurie de plaquettes et de substrats, ainsi que de la capacité d'assemblage réduite.

Éclairage LED

Les rétroéclairages LED courants dans la plupart des écrans d'affichage sont alimentés par des puces semi-conductrices difficiles à trouver. Les prix des gadgets dotés de fonctions d'éclairage LED sont désormais très élevés en raison de la pénurie de matières premières et de la demande accrue du marché. Cette situation devrait se poursuivre jusqu’au début de l’année 2022.

Énergie renouvelable - Solaire et éoliennes

Les systèmes d'énergie renouvelable, notamment l'énergie solaire et les éoliennes, dépendent des semi-conducteurs et des capteurs pour fonctionner. Les contraintes de la chaîne d'approvisionnement mondiale ont nui au secteur et ont même contraint certains fabricants de solutions énergétiques comme Enphase Energy à subir des pertes en bourse.

Les tendances en matière de semi-conducteurs: Ce qu'il faut envisager pour l'avenir

En réponse à la pénurie mondiale de puces, plusieurs fabricants de composants ont augmenté leur production pour contribuer à atténuer les pénuries. Cependant, les principaux fabricants d'électronique et de semi-conducteurs affirment que la crise ne fera que s'aggraver avant de s'améliorer. La plupart de ces entreprises estiment que la pénurie de semi-conducteurs pourrait persister jusqu'en 2023.

Dans un article récent de CNBC et une interview de Bloomberg, divers analystes ont exprimé leur point de vue sur les perturbations et la volatilité actuelles de la chaîne d'approvisionnement, et beaucoup sont convaincus que l'année à venir sera difficile. Voici quelques-uns des principaux points à retenir:

• Pat Gelsinger, CEO d'Intel Corp, a noté en avril 2021 que la pénurie de puces se rétablirait après quelques années.

• DigiTimes Report a constaté que les circuits intégrés pour serveurs et les centres de données d'Intel et d'AMD ont vu leurs délais d'approvisionnement s'allonger de 45 à 66 semaines.

• Flex Ltd, troisième fournisseur mondial de EMS et OEM, prévoit que la pénurie mondiale de semi-conducteurs se poursuivra jusqu'en 2023.

• En mai 2021, Global Foundries, le quatrième plus grand fabricant de semi-conducteurs sous contrat, a signé un contrat de fourniture de silicium de 1,6 milliard de dollars sur trois ans avec AMD, et fin juin, il a inauguré sa nouvelle usine de fabrication de plaquettes de 300 mm à Singapour, d'une valeur de 4 milliards de dollars. Pourtant, l'entreprise affirme que sa capacité de production ne pourra augmenter la production de composants qu'à partir de 2023.

• TMSC, l'une des principales fonderies "pure-play" du secteur, affirme qu'elle n'augmentera pas de manière significative la production de composants avant 2023. Toutefois, la société devrait augmenter de 60 % la fabrication de microcontrôleurs automobiles d'ici à la fin de 2021.

D'après les informations ci-dessus, il est évident que malgré les nombreux efforts déployés par les principaux acteurs pour résoudre la pénurie mondiale de puces, les goulets d'étranglement persisteront probablement tout au long de 2022.

Certains analystes du secteur estiment également que la décision des grandes entreprises technologiques telles qu'Amazon, Microsoft et Google de concevoir leurs propres puces pour les activités de cloud computing et de centres de données pourrait aggraver la crise de pénurie de puces et les autres problèmes auxquels est confrontée l'industrie des semi-conducteurs.

Dans un article récent de Bloomberg Businessweek, les auteurs soulignent que l'entrée de Microsoft, Amazon et Google sur le marché de la conception de puces sera un tournant dans l'industrie. Ces géants de la technologie disposent des ressources nécessaires pour concevoir eux-mêmes des puces de qualité supérieure et rentables, ce que la plupart des concepteurs de puces comme Intel ne possèdent que dans des proportions limitées.

Étant donné que ces géants de la technologie deviendront indépendants, chacun d'entre eux cherchera à créer des stocks de composants pour supporter les longues attentes et répondre aux demandes de production entre chaque renouvellement de stock. Là encore, cela ne fera qu'aggraver la pénurie actuelle de puces.

Solutions possibles

Pour garder une longueur d'avance, les principaux acteurs du secteur, tels que les concepteurs et fabricants de puces, ainsi que les nombreuses industries concernées, ont pris plusieurs mesures pour atténuer les effets de la pénurie.

Pour de nombreux fabricants de puces, l'augmentation de leur capacité de production a été une réponse évidente. D'autres fournisseurs de certaines régions ont décidé de stocker et de limiter leurs exportations pour mieux répondre à la volatilité du marché et aux pressions politiques.

De même, l'amélioration de la productivité ou l'augmentation du nombre de puces fabriquées à partir d'une plaquette de silicium est un domaine dans lequel de nombreux fabricants ont investi pour augmenter l'offre de puces d'une certaine marge.

Voici les autres solutions possibles que les entreprises ont dû adopter:

• Faire preuve de flexibilité pour s'adapter à des technologies de puce plus anciennes qui ne sont peut-être pas à la pointe du progrès, mais qui restent toujours mieux que rien.

• Tirer parti de solutions logicielles telles que la compression et la compilation intelligentes pour construire des modèles d'Intelligence Artificielle efficaces afin de débloquer les capacités matérielles.

Conclusion

La dernière pénurie mondiale de puces a entraîné de graves perturbations dans la chaîne d'approvisionnement en semi-conducteurs, affectant plusieurs secteurs tels que l'automobile, l'électronique grand public, les centres de données, les LED et les énergies renouvelables.

Les experts du secteur estiment que les pénuries persisteront jusqu'en 2023 malgré l'accumulation actuelle de mesures d'atténuation. Et même si la reprise complète n'est pas pour tout de suite, certains fabricants de puces sont optimistes et pensent qu'ils vont accélérer la fabrication pour contenir la demande de leurs clients du secteur automobile.

Cela dit, garder une longueur d'avance est un combat permanent si l'on considère que ce problème affecte toutes les entreprises du secteur, quelle que soit leur taille ou leur position sur le marché. L'expansion de la capacité de production, la prise en compte des technologies de puce plus anciennes et l'utilisation de solutions logicielles pour débloquer les capacités du matériel sont quelques-unes des solutions prometteuses.