D'une usine en un jour à Spruce Pine : ce qui limite vraiment la capacité de production de puces

L'écart ne dit pas que les ingénieurs travaillent moins bien. Il dit ce qui se passe quand un procédé de fabrication se complexifie plus vite que l'automatisation qui l'entoure ne progresse. IEEE Spectrum a raconté l'histoire du projet SWIFT dans son numéro de décembre 2024, chiffres à l'appui : SWIFT mettait cinq heures en moyenne pour réaliser chaque couche de son procédé. Les usines modernes les plus rapides prennent dix-neuf heures par couche. La moyenne du secteur est de trente-six.

SWIFT était l'œuvre de Bill Harding, qui dirigeait le groupe de recherche sur la fabrication d'IBM à East Fishkill, dans l'État de New York. En 1970, il a proposé une ligne de wafers entièrement automatisée, capable de produire des circuits intégrés en moins d'une journée. À l'époque, les puces mémoire passaient généralement par des dizaines de postes manuels, au cours d'une marche d'un mois, par à-coups. IEEE Spectrum rapporte que le temps de cycle de SWIFT n'a jamais été égalé.

La contrainte moderne n'est pas dans l'atelier

Les puces d'aujourd'hui comptent bien plus de couches, sur des wafers de la taille de petites pizzas, et le traitement est plus complexe. Ces facteurs n'expliquent pas entièrement la différence, selon IEEE Spectrum. Mais ils pointent vers une chose que l'équipe de SWIFT n'a jamais eu à gérer : une chaîne d'approvisionnement qui passe par une seule petite ville de Caroline du Nord.

Spruce Pine abrite les seules installations au monde qui produisent du quartz ultra-pur, selon Tom's Hardware. Deux entreprises y exploitent des mines, Sibelco North America et The Quartz Corp. Le quartz entre dans les creusets qui contiennent le silicium fondu pendant qu'on le fait croître en lingots. La pureté compte parce que les impuretés migrent dans le bain à des températures supérieures à 1 400 degrés Celsius.

Quand l'ouragan Helene a frappé fin septembre 2024, il a déversé plus de soixante centimètres de pluie sur la région, coupé des routes et privé les habitants d'électricité. Sibelco a confirmé une suspension de ses opérations, rapporte Tom's Hardware, tandis que The Quartz Corp a déclaré qu'il était trop tôt pour savoir si son site de production avait été touché. Des lecteurs ont réagi dans les commentaires : les mines se trouvent dans les collines, pas dans la ville, et une inondation par les eaux souterraines ne pouvait être exclue.

« L'économie moderne repose sur une seule route à Spruce Pine, en Caroline du Nord », a écrit le professeur de Wharton Ethan Mollick, cité par Construction Physics.

Brian Potter, dans Construction Physics en novembre 2024, a vérifié cette affirmation et l'a trouvée en partie exacte. Les creusets en quartz sont nécessaires à la plupart des fabrications de semi-conducteurs, et c'est à Spruce Pine que vient l'essentiel du quartz. Mais la ville n'est pas une pièce maîtresse irremplaçable. Des alternatives existent, écrit-il, et elles sont toutes à des degrés divers pas encore développées, pas tout à fait aussi bonnes et pas tout à fait aussi bon marché. Couper Spruce Pine n'étoufferait pas complètement les semi-conducteurs. Cela ferait baisser les rendements et monter les coûts.

Les promesses de capacité, mesurées au passé

C'est le contexte de la vague actuelle d'annonces de capacité, dont la plupart portent sur la géographie plutôt que sur la vitesse. En Malaisie, le deuxième ministre des Finances Amir Hamzah Azizan a déclaré à CNBC, en marge des réunions de printemps du FMI à Washington, que le pays détient 13 % du marché mondial de l'emballage, de l'assemblage et du test de puces, selon un rapport de février de la Malaysian Investment Development Authority. La Malaisie cherche à monter dans la chaîne de valeur plutôt qu'à se battre frontalement sur la pointe de la technologie.

L'Inde fait un pari plus gros. TechCrunch a rapporté le 15 juillet 2026 que New Delhi a dévoilé un Mobile Phone Manufacturing Scheme de 625 000 000 000 ₹ (environ 6 500 000 000 $) sur cinq ans, plus 1 280 000 000 000 ₹ (environ 13 300 000 000 $) pour la fabrication nationale de semi-conducteurs. La Chine représentait 63 % de la production mondiale de smartphones en 2025, contre 18 % pour l'Inde, selon Counterpoint Research.

Texas Instruments suit une autre voie, en développant sa fabrication interne de semi-conducteurs de puissance en nitrure de gallium. L'entreprise a annoncé le 24 octobre 2024 que la production avait commencé dans son usine d'Aizu, au Japon, quadruplant sa capacité interne en GaN aux côtés de Dallas. Mohammad Yunus, de TI, a déclaré que l'entreprise visait à porter la fabrication interne à plus de 95 % d'ici 2030.