Résumé :
- Les transistors Gate-All-Around entreront en production chez TSMC et potentiellement chez Intel en 2025
- La technologie de distribution d’énergie par l’arrière révolutionne la conception des semi-conducteurs
- L’importance de l’assemblage et de l’emballage s’intensifie avec la technologie CoWoS-L
- TSMC consolide sa position dominante grâce à son avance technologique
- L’hégémonie du duo Windows/Intel s’érode face à la montée en puissance de l’architecture ARM
La course à la miniaturisation des semi-conducteurs s’intensifie, envoyant les fabricants vers des technologies toujours plus sophistiquées. L’année 2025 prometteuse avec l’émergence de plusieurs innovations décisives qui promettent de métamorphoser le secteur. Dans un contexte où chaque nanomètre gagné représente un avantage concurrentiel décisif, les enjeux financiers atteignent des sommets vertigineux, avec des investissements qui se chiffrent en dizaines de milliards de dollars. Cette compétition influence également les équilibres géopolitiques mondiaux, les semi-conducteurs étant devenus une nécessité stratégique pour les nations.
Entre la domination de TSMC et les efforts d’Intel pour combler son retard, l’industrie subit une restructuration qui impactera l’ensemble du secteur technologique. Les acquisitions stratégiques se multiplient, les alliances se forment et se défont à un rythme sans précédent, tandis que les gouvernements déploient des plans de soutien massifs pour garantir leur souveraineté numérique. Celui qui maîtrisera ces nouvelles technologies détiendra non seulement les clés du marché des semi-conducteurs, mais également un levier d’influence considérable sur l’économie mondiale pour les années à venir.
Transistors, énergie, assemblage : le trio gagnant
Les transistors Gate-All-Around : la nouvelle architecture qui repousse les limites physiques
L’industrie des semi-conducteurs atteint progressivement les limites physiques des technologies actuelles. C’est pourquoi les fabricants de pointe développent activement une nouvelle génération de transistors appelée Gate-All-Around (GAA).
Cette innovation incarne bien plus qu’une simple évolution technique : elle constitue une véritable révolution dans la conception des puces électroniques.
Avantages clés des transistors Gate-All-Around :
- Contrôle accru du flux d’électrons
- Réduction significative des fuites de courant
- Densité d’intégration supérieure
- Amélioration de l’efficacité énergétique
- Possibilité de poursuivre la miniaturisation
TSMC prévoit de lancer la production de masse de ces transistors GAA en 2025. Ses lignes pilotes fonctionnent déjà, signalant une transition imminente vers cette technologie disruptive.
De son côté, Samsung a pris l’initiative en produisant des transistors GAA depuis la génération précédente, mais TSMC s’efforce de rattraper rapidement ce retard.
Backside Power Delivery : quand la distribution d’énergie change de dimension
La seconde innovation importante qui captivera l’attention en 2025 est la technologie de distribution d’énergie par l’arrière (Backside Power Delivery).
Ce concept révolutionnaire transforme radicalement l’architecture interne des semi-conducteurs en séparant physiquement le réseau de distribution d’énergie du réseau de signaux.
| Caractéristique | Technologie conventionnelle | Backside Power Delivery |
| Dissipation thermique | Élevée | Réduite |
| Intégrité du signal | Limitée par l’interférence | Améliorée |
| Densité de transistors | Standard | Augmentée |
| Complexité de fabrication | Modérée | Très élevée |
| Rendement énergétique | Standard | Optimisé |
Intel se positionne en pionnier dans ce domaine en intégrant cette technologie dans son processus de fabrication 18A, actuellement en développement. Bien que l’entreprise ait annoncé que ce processus est prêt pour les projets clients, son entrée effective en production de masse demeure incertaine pour 2025. Le défi principal réside dans l’obtention de rendements de production acceptables.
CoWoS-L : quand l’intégration devient l’avenir des semi-conducteurs
La troisième tendance qui marquera cette année 2025 concerne les avancées dans le domaine de l’assemblage et de l’emballage des semi-conducteurs. Souvent éclipsée dans les discussions sur l’innovation technologique, cette étape finale de la chaîne de production joue pourtant un rôle capital dans les performances des puces modernes.
TSMC illustre parfaitement cette tendance avec sa transition de la technologie CoWoS-S vers la technologie CoWoS-L. Cette évolution permet aux fabricants de créer des semi-conducteurs de plus grande taille en connectant plusieurs éléments discrets au sein d’une même puce. L’importance croissante de l’assemblage reflète un changement de paradigme dans l’industrie. Alors que la loi de Moore atteint progressivement ses limites fondamentales, les gains de performance ne proviennent plus uniquement de la réduction de la taille des transistors, mais également de l’intégration plus intelligente des différents composants.
La bataille des géants : TSMC vs Intel, un duel aux conséquences stratégiques
TSMC : comment le leader consolide son avance technologique
TSMC domine actuellement le marché de la fonderie de semi-conducteurs grâce à son avance technologique indéniable. L’entreprise taïwanaise propose à ses clients des capacités de fabrication de pointe qui lui permettent de fidéliser des acteurs centraux comme Nvidia et Apple.
Le modèle économique de TSMC repose sur un cercle vertueux particulièrement efficace :
- Son échelle inégalée lui permet d’optimiser continuellement ses processus de production
- Cette optimisation améliore ses rendements et sa rentabilité
- Ces bénéfices sont réinvestis dans la recherche et développement
- Ces investissements amplifient encore son avance technologique
Cette dynamique vertueuse érige une barrière à l’entrée considérable pour ses concurrents. TSMC devrait continuer à renforcer sa position dominante en déployant de nouvelles technologies et en perfectionnant ses solutions d’assemblage.
Intel et son processus 18A : le défi de la renaissance technologique
Face à la domination de TSMC, Intel se trouve dans une position délicate. L’entreprise américaine, autrefois leader incontesté de l’industrie, a accumulé des retards technologiques significatifs ces dernières années.Pour renverser cette tendance, Intel mise tout sur son processus de fabrication 18A, qui incorpore à la fois les transistors GAA et la technologie de distribution d’énergie par l’arrière.
L’enjeu est décisif pour Intel. Si l’entreprise ne parvient pas à combler l’écart technologique avec TSMC maintenant, elle risque de rester durablement distancée. Un indicateur révélateur de ces défis est le report du lancement du CPU Clearwater Forest destiné aux centres de données, désormais prévu pour le premier semestre 2026. Ce délai suggère que la mise en œuvre industrielle du processus 18A se heurte à des obstacles techniques considérables.
La fin d’une ère : le déclin progressif de l’hégémonie Windows/Intel
L’ascension irrésistible de l’architecture ARM
Pendant des décennies, la combinaison de Microsoft Windows et de l’architecture x86 d’Intel a dominé l’informatique personnelle, formant l’écosystème « Wintel« . Cependant, cette hégémonie s’effrite progressivement face à l’émergence de nouvelles architectures, en particulier ARM.
L’essor des smartphones, majoritairement équipés de processeurs ARM fonctionnant sous Android ou iOS, a profondément reconfiguré le paysage informatique.
Les facteurs clés de l’ascension de l’architecture ARM :
- Efficacité énergétique supérieure
- Adoption massive dans les smartphones et tablettes
- Succès des Mac Apple Silicon
- Amélioration du support logiciel
- Investissements croissants des fabricants
- Flexibilité de conception
- Modèle de licence moins restrictif
Apple a accéléré cette évolution en adoptant l’architecture ARM pour ses ordinateurs Mac. Le succès remarquable de cette transition démontre que l’architecture ARM peut désormais rivaliser avec x86 même dans les applications exigeantes.
Quand Nvidia impose son langage CUDA comme nouveau standard
Au-delà de la concurrence entre les architectures ARM et x86, un autre phénomène transforme radicalement la sphère digitale : l‘émergence de Nvidia comme acteur important. Grâce à son langage de programmation CUDA, l’entreprise a su créer un environnement de développement particulièrement adapté aux applications d’intelligence artificielle.
Cette évolution témoigne d’un déplacement progressif du centre de gravité de l’industrie. Le processeur central (CPU), traditionnellement au cœur de l’architecture informatique, cède progressivement du terrain au profit des processeurs graphiques (GPU) et autres accélérateurs spécialisés. En 2025, on prévoit que CUDA continuera à s’imposer comme la référence pour le développement d’applications d’intelligence artificielle, renforçant encore la position stratégique de Nvidia dans le panorama technologique mondial.
Les stratégies d’adaptation d’Intel et AMD face à cette nouvelle donne
Face à ces évolutions structurelles, Intel et AMD déploient des stratégies d’adaptation diversifiées pour préserver leur pertinence dans ce nouvel environnement concurrentiel. Intel et AMD ont forgé une alliance pour promouvoir l’architecture x86 et développer de nouveaux designs de processeurs plus économes en énergie. Cette collaboration inédite témoigne de la gravité de la menace représentée par l’architecture ARM.
Parallèlement, Nvidia développe un serveur domestique basé sur l’architecture ARM, tandis qu’ARM renforce ses capacités dans la conception de serveurs pour centres de données. Cette double offensive met sous pression le dernier bastion de l’architecture x86 : le marché des serveurs.
L’Europe en pointe : les innovations clés attendues au Benelux
ASML et ses machines High NA EUV : l’innovation qui change la donne
L’Europe joue un rôle déterminant dans la chaîne de valeur des semi-conducteurs, notamment grâce à des entreprises comme ASML, leader mondial des équipements de lithographie. En 2025, l’entreprise néerlandaise devrait faire l’actualité avec ses machines de lithographie extrême ultraviolet à haute ouverture numérique (High NA EUV).
Ces équipements de nouvelle génération représentent une avancée décisive pour l’industrie, permettant de graver des motifs encore plus fins sur les wafers de silicium. Intel a récemment annoncé avoir déjà produit 30 000 wafers à l’aide de cette technologie, ce qui constitue une étape encourageante vers une production en volume potentiellement dès 2026.
L’écosystème dynamique des Pays-Bas et de la Belgique
Au-delà d’ASML, les Pays-Bas et la Belgique abritent un écosystème particulièrement dynamique dans le secteur des semi-conducteurs. Plusieurs entreprises devraient faire parler d’elles en 2025 :
- Nearfield Instruments : spécialiste néerlandais de la métrologie avancée, pourrait annoncer des plans d’expansion suite à un carnet de commandes 2025 particulièrement fourni
- Besi : on attend des nouvelles concernant les commandes pour sa technologie avancée de liaison hybride, particulièrement pertinente dans le contexte de l’essor de l’IA
- ASM : autre fleuron néerlandais, devrait bénéficier d’une demande accrue pour ses techniques de dépôt de couche atomique
- NXP : ayant récemment obtenu un prêt d’un milliard d’euros de la BEI, financera la recherche sur les semi-conducteurs de nouvelle génération pour le secteur automobile
- Melexis : en Belgique, travaille sur des capteurs innovants destinés aux applications robotiques
- SMART Photonics et EFFECT Photonics : devraient annoncer de nouvelles étapes vers la fabrication en volume en 2025
Ces développements illustrent la vitalité de l’univers européen des semi-conducteurs, qui se positionne sur des segments à forte valeur ajoutée de la chaîne de valeur. Bien que l’Europe ne dispose pas de fonderies de pointe comparables à celles de TSMC ou Samsung, elle excelle dans des domaines comme les équipements, les matériaux avancés et les semi-conducteurs spécialisés, lui assurant une place essentielle dans l’industrie mondiale.
