Les États-Unis versent de l’argent dans les jetons, mais même les dépenses en flèche ont des limites

En septembre, le géant des puces Intel a réuni des responsables sur un terrain près de Columbus, dans l’Ohio, où il s’est engagé à investir au moins 20 milliards de dollars dans deux nouvelles usines pour fabriquer des semi-conducteurs.

Un mois plus tard, Micron Technology célébrait un nouveau site de fabrication près de Syracuse, NY, où la société de puces prévoyait de dépenser 20 milliards de dollars d’ici la fin de la décennie et éventuellement cinq fois plus.

Et en décembre, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company a organisé une fête à Phoenix, où elle prévoit de tripler son investissement à 40 milliards de dollars et de construire une deuxième nouvelle usine pour créer des puces avancées.

Les promesses font partie d’une énorme accélération des plans de fabrication de puces aux États-Unis au cours des 18 derniers mois, dont l’ampleur a été comparée aux investissements de l’époque de la guerre froide dans la course à l’espace. Le boom a des implications pour le leadership technologique mondial et la géopolitique, les États-Unis visant à empêcher la Chine de devenir une puissance avancée dans les puces, les tranches de silicium qui ont conduit à la création d’appareils informatiques innovants comme les smartphones et les lunettes de réalité virtuelle.

Aujourd’hui, les puces sont un élément essentiel de la vie moderne, même au-delà des créations de l’industrie technologique, des équipements militaires et des voitures aux appareils de cuisine et aux jouets.

À travers le pays, plus de 35 entreprises ont promis près de 200 milliards de dollars pour des projets de fabrication liés aux puces depuis le printemps 2020, selon la Semiconductor Industry Association, un groupe commercial. L’argent devrait être dépensé dans 16 États, dont le Texas, l’Arizona et New York, pour 23 nouvelles usines de puces, l’expansion de neuf usines et les investissements d’entreprises fournissant des équipements et des matériaux à l’industrie.

Cette poussée est l’une des facettes d’une initiative de politique industrielle de l’administration Biden, qui prévoit au moins 76 milliards de dollars de subventions, de crédits d’impôt et d’autres subventions pour encourager la production nationale de puces. En plus de fournir un financement considérable pour les infrastructures et l’énergie propre, ces efforts constituent sans doute le plus gros investissement américain dans le secteur manufacturier depuis la Seconde Guerre mondiale, lorsque le gouvernement fédéral a débloqué des dépenses pour de nouveaux navires, pipelines et usines pour fabriquer de l’aluminium et du caoutchouc.

« Je n’ai jamais vu un tsunami comme celui-ci », a déclaré Daniel Armbrust, l’ancien directeur général de Sematech, un consortium de puces aujourd’hui disparu formé en 1987 avec le ministère de la Défense et financé par les sociétés membres.

Le président Biden a misé une partie importante de son programme économique sur la stimulation de la production de puces aux États-Unis, mais ses raisons vont au-delà des avantages économiques. Aujourd’hui, une grande partie des puces de pointe du monde sont fabriquées à Taiwan, l’île sur laquelle la Chine revendique des droits territoriaux. Cela a fait craindre que les chaînes d’approvisionnement en semi-conducteurs ne soient perturbées en cas de conflit – et que les États-Unis soient désavantagés sur le plan technologique.

Les nouveaux efforts de production américains pourraient corriger certains de ces déséquilibres, ont déclaré des dirigeants de l’industrie, mais seulement jusqu’à un certain point.

Les nouvelles usines de puces prendraient des années à construire et pourraient ne pas être en mesure d’offrir la technologie de fabrication la plus avancée de l’industrie lorsqu’elles commenceront à fonctionner. Les entreprises pourraient également retarder ou annuler les projets si elles ne reçoivent pas suffisamment de subventions de la Maison Blanche. Et une grave pénurie de compétences pourrait saper le boom, car les usines complexes ont besoin de beaucoup plus d’ingénieurs que le nombre d’étudiants diplômés des collèges et universités américains.

La manne d’argent sur la production de puces aux États-Unis « ne va pas essayer ou réussir à atteindre l’autosuffisance », a déclaré Chris Miller, professeur agrégé d’histoire internationale à la Fletcher School of Law and Diplomacy de l’Université Tufts et auteur d’un livre récent sur les batailles de l’industrie des puces.

Les responsables de la Maison Blanche ont fait valoir que les investissements dans la fabrication de puces réduiraient considérablement la proportion de puces devant être achetées à l’étranger, améliorant ainsi la sécurité économique des États-Unis. Lors de l’événement TSMC en décembre, M. Biden a également souligné l’impact potentiel sur les entreprises technologiques comme Apple qui comptent sur TSMC pour leurs besoins de fabrication de puces. Il a déclaré que « cela pourrait changer la donne » car un plus grand nombre de ces entreprises « ramenent une plus grande partie de leur chaîne d’approvisionnement à la maison ».

Les entreprises américaines ont dirigé la production de puces pendant des décennies à partir de la fin des années 1950. Mais la part du pays dans la capacité de production mondiale est progressivement passée d’environ 37 % en 1990 à environ 12 %, les pays d’Asie offrant des incitations à déplacer la fabrication vers ces côtes.

Aujourd’hui, Taïwan représente environ 22 % de la production totale de puces et plus de 90 % des puces les plus avancées fabriquées, selon les analystes du secteur et la Semiconductor Industry Association.

Les nouvelles dépenses devraient améliorer la position de l’Amérique. Selon une étude du Boston Consulting Group en 2020 commandée par la Semiconductor Industry Association, un investissement gouvernemental de 50 milliards de dollars devrait entraîner des dépenses d’entreprise qui porteraient la part des États-Unis dans la production mondiale à 14 % d’ici 2030.

« Cela nous met vraiment dans le jeu pour la première fois depuis des décennies », a déclaré John Neuffer, président de l’association, qui a ajouté que l’estimation pourrait être prudente car le Congrès a approuvé 76 milliards de dollars de subventions dans un projet de loi connu sous le nom de CHIPS Act. .

Pourtant, il est peu probable que la montée en puissance élimine la dépendance des États-Unis vis-à-vis de Taïwan pour les puces les plus avancées. Ces puces sont les plus puissantes car elles contiennent le plus grand nombre de transistors sur chaque tranche de silicium, et elles sont souvent considérées comme un signe du progrès technologique d’une nation.

Intel a longtemps mené la course pour réduire le nombre de transistors sur une puce, qui est généralement décrit en nanomètres, ou milliardièmes de mètre, avec des nombres plus petits indiquant la technologie de production la plus avancée. Ensuite, TSMC a pris de l’avance ces dernières années.

Mais sur son site de Phoenix, TSMC ne peut pas importer sa technologie de fabrication la plus avancée. La société a initialement annoncé qu’elle produirait des puces de cinq nanomètres à l’usine de Phoenix, avant de dire le mois dernier qu’elle y fabriquerait également des puces de quatre nanomètres d’ici 2024 et construirait une deuxième usine, qui ouvrira en 2026, pour les puces de trois nanomètres. . Il s’est arrêté avant de discuter de nouvelles avancées.

En revanche, les usines de TSMC à Taïwan fin 2022 ont commencé à produire la technologie à trois nanomètres. D’ici 2025, les usines taïwanaises commenceront probablement à fournir à Apple des puces à deux nanomètres, a déclaré Handel Jones, directeur général d’International Business Strategies.

TSMC et Apple ont refusé de commenter.

On ne sait pas si d’autres sociétés de puces apporteront une technologie plus avancée pour les puces de pointe sur leurs nouveaux sites. Samsung Electronics prévoit d’investir 17 milliards de dollars dans une nouvelle usine au Texas mais n’a pas divulgué sa technologie de production. Intel fabrique des puces d’environ sept nanomètres, bien qu’il ait déclaré que ses usines américaines produiront des puces de trois nanomètres d’ici 2024 et des produits encore plus avancés peu après.

Le boom des dépenses devrait également réduire, mais pas effacer, la dépendance des États-Unis à l’égard de l’Asie pour d’autres types de puces. Les usines nationales ne produisent qu’environ 4% des puces mémoire du monde – qui sont nécessaires pour stocker des données dans les ordinateurs, les smartphones et autres appareils grand public – et les investissements prévus de Micron pourraient éventuellement augmenter ce pourcentage.

Mais il y a encore probablement des lacunes dans une variété fourre-tout de puces plus anciennes et plus simples, qui étaient si rares au cours des deux dernières années que les constructeurs automobiles américains ont dû fermer des usines et produire des véhicules partiellement finis. TSMC est un important producteur de certaines de ces puces, mais il concentre ses nouveaux investissements sur des usines plus rentables pour les puces avancées.

« Nous avons toujours une dépendance qui n’est en aucune façon affectée », a déclaré Michael Hurlston, directeur général de Synaptics, un concepteur de puces de la Silicon Valley qui s’appuie fortement sur les anciennes usines de TSMC à Taïwan.

Le boom de la fabrication de puces devrait créer une manne d’emplois de 40 000 nouveaux postes dans les usines et les entreprises qui les fournissent, selon la Semiconductor Industry Association. Cela ajouterait à environ 277 000 employés de l’industrie américaine des semi-conducteurs.

Mais il ne sera pas facile de combler autant de postes qualifiés. Les usines de puces ont généralement besoin de techniciens pour faire fonctionner les machines d’usine et de scientifiques dans des domaines tels que le génie électrique et chimique. La pénurie de talents est l’un des défis les plus difficiles de l’industrie, selon de récents sondages auprès des cadres.

La loi CHIPS contient des fonds pour le développement de la main-d’œuvre. Le département du commerce, qui supervise la distribution des subventions provenant des fonds de la loi CHIPS, a également indiqué clairement que les organisations souhaitant obtenir un financement devraient proposer des plans de formation et d’éducation des travailleurs.

Intel, répondant au problème, prévoit d’investir 100 millions de dollars pour stimuler la formation et la recherche dans les universités, les collèges communautaires et d’autres éducateurs techniques. L’Université Purdue, qui a construit un nouveau laboratoire de semi-conducteurs, s’est fixé pour objectif de former 1 000 ingénieurs chaque année et a attiré le fabricant de puces SkyWater Technology pour construire une usine de fabrication de 1,8 milliard de dollars près de son campus de l’Indiana.

Pourtant, la formation ne peut aller que jusqu’à un certain point, car les entreprises de puces sont en concurrence avec d’autres industries qui ont un besoin urgent de main-d’œuvre.

« Nous allons devoir construire une économie des semi-conducteurs qui attire les gens quand ils ont beaucoup d’autres choix », a déclaré Mitch Daniels, qui était président de Purdue à l’époque, lors d’un événement en septembre.

Étant donné que les efforts de formation peuvent prendre des années à porter leurs fruits, les dirigeants de l’industrie veulent faciliter l’obtention de visas pour travailler aux États-Unis ou rester après l’obtention de leur diplôme pour les travailleurs étrangers hautement qualifiés. Les responsables à Washington sont conscients que les commentaires encourageant une plus grande immigration pourraient inviter le feu politique.

Mais Gina Raimondo, la secrétaire au commerce, a été franche dans un discours prononcé en novembre au Massachusetts Institute of Technology.

Attirer les meilleurs esprits scientifiques du monde est « un avantage que l’Amérique doit perdre », a-t-elle déclaré. « Et nous n’allons pas laisser cela se produire. »