L'IA accélère le travail sur les puces, la production avancée reste concentrée chez TSMC

Les outils d'IA descendent sur le plancher de l'usine

NVIDIA a publié un billet de blog le 3 novembre décrivant ce qu'elle appelle une usine définie par l'IA. En bref : l'IA aide les ingénieurs à optimiser les procédés et à repérer les problèmes plus tôt. Elle les aide aussi à prendre des décisions tout au long du cycle de fabrication.

Le billet énumère une série d'accélérations. COMSOL accélère les simulations multiphysiques pour la fabrication de semi-conducteurs jusqu'à 10 fois grâce à la bibliothèque cuDSS de NVIDIA. La plateforme de simulation Ginestra d'Applied Materials tourne jusqu'à 10 fois plus vite qu'avec des approches sur CPU seul grâce à cuDSS. Sa plateforme ACE+ fournit des simulations de topographie jusqu'à 35 fois plus rapides avec PhysicsNeMo. Siemens intègre cuLitho à son logiciel de lithographie Calibre. NVIDIA affirme que cela apporte une accélération allant jusqu'à 17 fois sur les charges de simulation clés. L'argument tient à une contrainte simple. Les expériences physiques sur une ligne de fabrication sont lentes et coûteuses. Une mauvaise décision sur le rendement ou la qualité du procédé a de vraies conséquences.

NVIDIA décrit aussi des jumeaux numériques. Ils permettent aux équipes de tester des changements dans un environnement virtuel avant de s'engager dans des essais physiques. L'entreprise précise que les ingénieurs dirigent toujours le travail et décident à partir de leur propre expertise. Ils passent moins de temps à attendre des réponses.

Une simulation plus rapide change le nombre d'alternatives qu'un ingénieur peut tester. Il peut les tester avant de s'engager dans un essai physique.

Pourquoi la vitesse de simulation compte

La lithographie computationnelle définit la façon dont les motifs de circuits sont imprimés sur le silicium. Elle implique des calculs trop intensifs pour être menés à bien sur un CPU à l'échelle de la production, selon NVIDIA. Les accélérer élargit ce que les ingénieurs peuvent vérifier avant qu'un wafer ne parte à l'impression. Dans certains cas, l'accélération ne fait pas que raccourcir un calcul. Elle le rend possible, indique le billet. Le billet ajoute qu'une IA entraînée sur la physique peut prédire le comportement des matériaux et des procédés. Elle peut le faire sans exécuter une simulation complète à chaque fois. NVIDIA affirme que Lam Research a démontré que son cadre PhysicsNeMo peut prédire le comportement du plasma. C'est l'un des problèmes de modélisation les plus coûteux en gravure. Les simulations multiphysiques modélisent les interactions entre transfert thermique, comportement électrique et contrainte mécanique. C'est pourquoi la vitesse des solveurs compte. Les exemples de NVIDIA couvrent la simulation, la découverte de matériaux et la lithographie.

L'endroit où ces outils arrivent compte parce que la production la plus avancée est concentrée. TSMC a indiqué que les procédés de fabrication avancés représentaient 79 % de son chiffre d'affaires en wafers au troisième trimestre 2026.

Le chiffre ne couvre que le chiffre d'affaires en wafers, tel que TSMC l'a publié.

La demande liée à l'IA est concentrée chez TSMC

Le chiffre d'affaires de TSMC au troisième trimestre a progressé de 41,2 % sur un an, à 46 700 000 000 $. Le calcul haute performance inclut les applications d'IA. Il a représenté 68 % du chiffre d'affaires total, contre 57 % un an plus tôt. Intel a déclaré 16 500 000 000 $ de chiffre d'affaires sur le même trimestre, en hausse de 21 %. L'entreprise cherche à retrouver son élan après des années de difficultés. Sa division Data Center and AI a crû de 78 % pour atteindre 7 300 000 000 $. L'activité centrée sur le PC a reculé de 5 %, sur fond de demande des consommateurs plus molle et de pression concurrentielle. La comparaison de Motley Fool estime qu'Intel mène encore une bataille difficile. Il lui faut restaurer sa compétitivité industrielle et améliorer sa rentabilité. Des besoins en capital considérables ajoutent de l'incertitude. Pour les acheteurs, la répartition compte moins que la capacité. L'activité PC d'Intel a reculé tandis que ses puces serveurs progressaient. Cela indique que la demande se déplace vers le silicium pour centres de données plutôt qu'elle ne disparaît.

La division Data Center and AI d'Intel a progressé plus vite que l'ensemble de l'activité de TSMC. Elle partait d'une base bien plus petite.

La conception va dans la même direction, selon une figure du secteur. Il s'exprimait lors d'un forum scientifique à Shanghai le 30 octobre. Chen Yunji est cofondateur du fabricant de puces d'IA Cambricon Technologies. Il a prédit que l'intégration entre l'IA et la conception de puces finirait par automatiser entièrement le processus de conception.

"Dans les [dix] prochaines années, l'évolution la plus importante ... ce sont les techniques RSI (recursive self-improvement) pour l'intelligence artificielle, où les modèles d'IA améliorent les modèles d'IA, et les puces d'IA améliorent les puces d'IA." Chen Yunji, cofondateur de Cambricon Technologies, lors d'un forum à Shanghai le 30 octobre

Risque taïwanais et planification fragmentée

La comparaison des deux fondeurs par Motley Fool signalait un risque. La concentration géographique de TSMC à Taïwan, dans un contexte de tensions géopolitiques, mérite d'être reconnue. Le texte crédite TSMC d'une position critique dans la chaîne d'approvisionnement de l'IA. Il lui crédite aussi le pouvoir de fixation des prix qui accompagne la fabrication de pointe. Robin Saxby est le premier directeur général d'Arm. Il a décrit un changement lié dans la façon dont les dirigeants du secteur planifient. Il s'est exprimé auprès d'EE Times dans un entretien publié le 30 octobre. Il a déclaré que la conception et la fabrication de semi-conducteurs étaient intrinsèquement mondiales durant sa carrière chez Motorola, ES2 et Arm. Les dirigeants actuels font face à des législations localisées et à des tensions géopolitiques, a-t-il dit. Celles-ci incluent les diverses lois CHIPS et le Brexit au Royaume-Uni.

"Malheureusement pour tout dirigeant aujourd'hui, prendre des décisions à long terme, comme des investissements et ainsi de suite, est bien plus difficile que lorsque j'étais moi-même directeur général." Robin Saxby, à EE Times

Saxby a été anobli en 2002 et a quitté Arm en 2007. Il a déclaré que la conception moderne de silicium a dépassé les plans de disposition à plat pour devenir des problèmes d'ingénierie 3D à variables multiples. Il a soutenu que la réussite dépend d'équipes équilibrées et spécialisées. Elle ne dépend pas d'un ingénieur maîtrisant toute la pile. L'empilement 3D, les outils d'IA et l'intégration de grands logiciels relèvent le niveau exigé. Il s'exprimait au TechWorks S2S Summit 2026 dans l'ouest de Londres.

La question pratique pour les acheteurs est de savoir où sera fabriquée la prochaine génération de puces avancées. Les procédés avancés de TSMC représentaient 79 % du chiffre d'affaires en wafers. Le calcul haute performance représentait 68 % du chiffre d'affaires total. Aucun des deux chiffres ne dit quelle part de cette production se trouve à Taïwan. Motley Fool ne la détaille pas. Ce que rien de tout cela ne tranche, c'est l'adoption. Le billet de NVIDIA décrit des outils et des accélérations. Il ne dit pas dans quelle mesure ils tournent en production de masse. Les chiffres publiés par TSMC portent sur la répartition du chiffre d'affaires. Ils ne disent pas quel logiciel de simulation se trouve derrière.