Chapitre 1 : l’histoire des chips en bref
Après la Seconde Guerre mondiale, les laboratoires Bell inventent le transistor, une avancée qui remplacera progressivement les tubes à vide et permettra la miniaturisation de l'électronique. Avant d'alimenter les ordinateurs personnels et les téléphones intelligents, cette technologie sert d'abord les intérêts militaires américains, notamment les systèmes de guidage, communications, radars et équipements embarqués. Les semi-conducteurs deviennent rapidement un actif stratégique pour la défense nationale.
Dans les décennies qui suivent, les États-Unis accumulent les percées : les circuits intégrés, les premiers microprocesseurs, la Silicon Valley, Intel et toute l'industrie informatique moderne. En effet, pendant longtemps, c’est les Américains qui dominent les avancées scientifiques, la production et la commercialisation des puces.
À partir des années 1970, le Japon investit massivement dans l’industrie des semi-conducteurs. Portées par une politique industrielle ambitieuse, des entreprises comme Toshiba, NEC, Hitachi et Fujitsu deviennent rapidement des acteurs mondiaux reconnus. À la fin des années 1980, un pays autrefois associé à l’électronique grand public et « cheap » est désormais perçu comme une menace sérieuse à la domination technologique américaine. Un producteur de puces de haute qualité et fiabilité, et ce, à très faible coût.
Puis Taiwan entre en scène.
L'île adopte une approche différente. Plutôt que de tenter de concurrencer Intel ou les fabricants japonais sur tous les fronts, elle se spécialise dans la fabrication pour le compte d'autres entreprises. En 1987, Morris Chang fonde TSMC et popularise un modèle qui transformera l'industrie : la fonderie pure. L’idée est simple, certaines entreprises focusseront sur la conception des puces, alors que d’autres se concentreront uniquement sur leur fabrication.
Cette spécialisation permet à l'industrie de gagner en efficacité et ouvre la porte à une nouvelle génération d'entreprises technologiques. NVIDIA, AMD, et plusieurs autres peuvent désormais développer des puces sans avoir à construire leurs propres usines.
Je recommande d’ailleurs à quiconque s’intéresse au sujet et aimerait en apprendre plus de lire Chip War, un livre qui retrace l’histoire des semi-conducteurs et explique comment un composant de quelques millimètres est devenu l’un des actifs les plus stratégiques de l’économie mondiale.
Chapitre 2 : l’écosystème aujourd’hui
L'industrie des semi-conducteurs est aujourd'hui l'une des plus spécialisées au monde. Comme plusieurs autres secteurs manufacturiers complexes, aucun pays ne maîtrise à lui seul l'ensemble de la chaîne de valeur.
Cette chaîne de valeur est portée par plusieurs types d'entreprises : des concepteurs de puces (fabless) comme NVIDIA aux États-Unis, des fabricants spécialisés (foundries) comme TSMC à Taiwan, des acteurs intégrés comme Samsung en Corée du Sud, ainsi que des entreprises dédiées à l'assemblage, au packaging et aux tests. À cela s'ajoutent les fournisseurs de logiciels, d'équipements, de matériaux et de propriété intellectuelle qui rendent l'ensemble possible. Dans les faits, très peu d'entreprises maîtrisent l'ensemble de la chaîne de valeur. La plupart occupent plutôt une niche très précise où elles développent une expertise difficile à reproduire.
La complexité technique, les investissements requis et les économies d'échelle sont devenus tels qu'il est désormais presque impossible pour un seul pays ou une seule entreprise de tout faire.
Chapitre 3 : Ô Canada
Du côté du Canada, nous n'avons jamais cherché à devenir une puissance de fabrication de masse comparable à Taïwan ou à la Corée du Sud (nous n’avons d’ailleurs jamais mis les investissements pour). Nous ne possédons ni les volumes de production ni les capitaux nécessaires pour rivaliser avec les géants mondiaux sur leur propre terrain.
Le Canada a plutôt développé des expertises dans des créneaux spécialisés : la photonique, les MEMS, les capteurs spécialisés, les technologies quantiques et certains procédés avancés de fabrication et d'assemblage.
La réflexion stratégique est la suivante, dans une industrie aussi fragmentée et spécialisée que celle des semi-conducteurs, les positions les plus stratégiques ne sont pas toujours celles qui produisent les plus grands volumes.
La souveraineté technologique est devenue un sujet incontournable. Lorsqu'on en parle, les discussions tournent souvent autour de la relocalisation de la chaîne de valeur. Il faut toutefois garder en tête que les installations les plus avancées au monde, comme celles de TSMC, Samsung ou Intel, représentent des investissements de plusieurs dizaines de milliards de dollars. Il serait naïf de croire que le Canada peut rivaliser directement avec ces géants.
D'autres avenues existent.
Chapitre 4 : Au Québec, jouer ensemble pour se positionner
Dans une industrie aussi spécialisée que celle des semi-conducteurs, la valeur ne se trouve pas uniquement dans la production de masse. Elle se trouve aussi dans la capacité à développer, tester, industrialiser et fabriquer des technologies émergentes qui n'ont pas encore atteint l'échelle des grands marchés.
Nous disposons de plusieurs atouts pour tirer notre épingle du jeux :
D'abord, nous disposons d'un bassin de recherche de calibre mondial. Le Québec s'est taillé une place enviable dans plusieurs domaines directement liés à la prochaine génération de semi-conducteurs, notamment la photonique intégrée, l'intelligence artificielle, les matériaux avancés et les technologies quantiques. Des organisations comme l'Institut quantique, le 3IT ou encore le MILA contribuent à alimenter un important bassin de talents et de connaissances.
Ensuite, nous pouvons compter sur des infrastructures de validation technologique et de pré-industrialisation, par exemple le CPFC, le 3iT et le C2MI. Ces infrastructures permettent à la fois le prototypage avancé, le développement de procédés, la qualification industrielle et les premières phases de production. Elles jouent un rôle essentiel pour faire le pont entre la recherche et l'industrie, particulièrement dans des domaines émergents comme le advanced packaging, qui devient un enjeu stratégique pour la prochaine génération de puces.
Finalement, nous possédons des capacités manufacturières spécialisées. L'écosystème de Bromont, avec des acteurs comme IBM et Teledyne, regroupe une expertise difficile à développer et encore plus difficile à reproduire. Bien qu'elles ne rivalisent pas avec les mégafabs asiatiques en volume, ces installations des assises solides pour l'industrialisation de technologies émergentes.
Si le Québec joue bien ses cartes, il ne deviendra pas un géant mondial des semi-conducteurs. En revanche, il pourrait devenir l'un des rares endroits en Amérique du Nord capables d'industrialiser certaines des technologies les plus avancées de la prochaine génération informatique.