Si vous vous êtes déjà demandé d’où venait réellement votre CPU ou GPU, il s’agissait probablement d’un site de fabrication de semi-conducteurs géré par TSMC, Intel ou Samsung. C’est cette petite poignée d’entreprises qui produit presque tous les processeurs de jeu hautes performances disponibles aujourd’hui, de RTX 4090 de Nvidia pour Ryzen 9 7950X3D d’AMD.
Les dépenses liées au développement et à la fabrication de puces informatiques hautes performances sont telles que seules quelques entreprises peuvent se permettre de le faire. Toute autre concurrence a chuté avec le temps, soit en étant rachetée, soit en décidant d’arrêter le développement de puces plus avancées. Ce dernier étant le cas pour GlobalFoundries, en tant que l’un des plus récents fabricants de puces à abandonner la course aux nœuds de processus avancés en 2018.
Désormais, il ne reste plus que trois acteurs majeurs.
TSMC est aujourd’hui le principal fournisseur de puces informatiques et ouvre la voie au développement technologique avec ses nœuds 3 nm et 2 nm. Le nœud 3 nm, N3, commencera à être expédié plus tard en 2023. TSMC est ce qu’on appelle une fonderie pure play, ce qui signifie qu’elle ne conçoit ni ne produit de puces de sa propre conception, uniquement celles de ses clients. Apple est le plus gros client de TSMC, mais d’autres incluent AMD, Nvidia et même Intel.
Intel est le chouchou des semi-conducteurs d’origine. Historiquement en tête du développement et de la production de semi-conducteurs, les récents ratés dans la livraison de sa feuille de route de fabrication l’ont vu perdre du terrain au profit de TSMC. Il espère reprendre la tête, et une partie de ce plan a consisté à ouvrir les portes de ses fabs traditionnellement internes à d’autres entreprises. Arm s’est déjà inscrit utiliser les fabs d’Intel, et Intel espère gagner plus avec sa stratégie IDM 2.0 lorsque de nouvelles fabs seront mises en ligne plus tard cette décennie.
Samsung est une centrale électrique dans la fabrication de puces, mais sa relation avec les composants de jeu à gros billets est un peu corde. Nvidia a fait appel à Samsung pour produire la série RTX 30, qui a coïncidé avec l’un des pires moments pour essayer d’acheter une carte graphique, peut-être jamais ? Ce n’était pas la faute de Samsung, chaque fournisseur de puces était en difficulté en raison de pénuries et de retards liés à Covid. Depuis lors, Nvidia est passé à TSMC pour la série RTX 40, mais Samsung reste une grande force dans la production de puces autrement.
Là où Intel, TSMC et, dans une moindre mesure, Samsung choisissent de construire leurs installations de fabrication de puces, c’est un sujet de discussion majeur pour de nombreux gouvernements dans le monde. La production est principalement localisée en Asie, dans des hotspots comme Taïwan et la Corée du Sud, mais aussi aux États-Unis. Cependant, il existe des installations en Irlande, en Israël et en Allemagne, ainsi que des installations d’assemblage et d’emballage réparties dans le monde entier.
Dans l’intérêt de prendre une plus grande part de la production mondiale de puces, les États-Unis ont fait de l’investissement dans la production de semi-conducteurs basée aux États-Unis une priorité absolue avec le CHIPS et la loi scientifique et l’UE a la même conception Loi européenne sur les puces.
La carte en haut de l’article, que vous pouvez afficher en plein écran pour une meilleure vue, se concentre sur les installations de fabrication de semi-conducteurs, plutôt que sur l’assemblage et le conditionnement. Il n’est pas exhaustif, car il existe de nombreux autres fabricants de puces plus petits dans le monde, mais couvre les trois plus grands fabricants de semi-conducteurs – TSMC, Intel et Samsung – et indique les emplacements des installations de pointe de ces sociétés, ainsi que certaines usines plus anciennes. Les installations modernes commencent avec des tranches de silicium de 300 mm, tandis que les usines plus anciennes ont tendance à utiliser des tranches plus petites de 200 mm ou même plus petites.
GlobalFoundries est également inclus dans la carte ci-dessus. Jusqu’à récemment, GloFo produisait un grand nombre de puces pour AMD en raison d’un accord d’approvisionnement entre les deux sociétés, qui remontait au moment où AMD a vendu sa branche de fabrication pour la première fois et a engendré GloFo. De nos jours, AMD s’appuie sur TSMC pour fournir des puces plus récentes que celles que GloFo peut fournir.
Ne vous méprenez pas sur la taille de ces installations. j’ai tourné avec à l’intérieur du Fab 28 d’Intel à Kiryat Gat en Israël, et cela m’est apparu presque sans fin de l’intérieur. À côté, Intel construit la Fab 38, une usine de fabrication encore plus grande, utilisant la deuxième plus grande grue au monde. Crikey.
Ce matin, j’ai fait du vélo autour du siège de TSMC et de Fab 12, le site le plus important au monde. C’est là que 7 nm, 5 nm et 3 nm de TSMC ont tous été développés. L’échelle est immense et les images ne lui rendent pas justice. Je ont fait la même chose avec Intel D1, et Fab 12 le fait honte. pic.twitter.com/gcD9wMdy5v14 mai 2023
Jetez un coup d’œil à cette visite à vélo de Dylan Patel si vous voulez avoir un peu plus de perspective sur la taille de ces lieux – l’imagerie satellite ne leur rend guère justice. La Fab 12 de TSMC est un peu impropre, car cette « Fab » abrite de nombreuses installations de fabrication, comme c’est le cas avec de nombreux campus de fabrication, et toutes interconnectées par une autoroute de plaquettes pour déplacer les puces entre chaque emplacement.
N’ayez aucun doute que ces sites massifs sont absolument cruciaux pour l’économie mondiale, c’est pourquoi tout le monde en veut un morceau, et pourquoi les emplacements de la prochaine vague de fabs sont si importants.
Où sont construits les nouveaux fabs ?
TSMC Fab 21
Vous pouvez voir le développement clair du Fab 21 de TSMC en Arizona au cours de la dernière année. Il devrait être opérationnel, produisant des puces de 5 nm, d’ici 2024. Une deuxième phase de la fab sera achevée à une date ultérieure pour augmenter la demande.
Intel Magdebourg
L’usine d’Intel à Magdebourg sera bien plus qu’un simple fab, mais en 2022, ce n’était rien de plus qu’un champ. La construction devait commencer au premier semestre 2023, la capacité devant être mise en service en 2027.
Intel Fab 38
J’ai visité le chantier de construction de Fab 38 et, dans ma compréhension naïve des chantiers, tout semblait bien se passer. Il devrait être mis en ligne vers 2024.
Samsung Taylor
L’usine de Samsung à Taylor, au Texas, n’est pas près d’être terminée, mais Samsung espère beaucoup que la capacité sera mise en ligne à partir de 2024.
Intel Fab 52 + 62
Les deux installations fabuleuses d’Intel sont un ajout important à son campus déjà à grande échelle en Arizona. Ceux-ci devraient être mis en ligne vers 2024.
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