Sans puces, le monde s’arrêterait de tourner
Les puces ou les semi-conducteurs sont très prisés, tant dans la vie quotidienne qu’à la bourse. En 2024, il nous paraît impossible de vivre dans un monde sans puces électroniques. Selon la Semiconductor Industry Association (SIA), le marché mondial des puces enregistrera cette année une croissance de 16%, avec des ventes s’élevant à 611 milliards de dollars. Le secteur des semi-conducteurs fait donc partie des secteurs connaissant une croissance très rapide. Cette expansion est évidemment favorisée par la numérisation continue de tout ce qui nous entoure.
Sans puces, pas de monde numérique. Par ailleurs, la place de plus en plus importante occupée par l’intelligence artificielle (IA) générative annonce le début d’une nouvelle ère. Les puces électroniques sont de plus en plus sophistiquées. Les possibilités offertes par le monde numérique ne cessent d’augmenter.
Joris Franck, Thematic Portfolio Manager KBC Asset Management
Les puces ou les semi-conducteurs contrôlent les processus numériques et sont à l’origine de la puissance informatique et des mémoires. Sans puces, pas de smartphone, pas d’ordinateur portable ni de console de jeux vidéo. Sans puces, pas de voiture ni de dispositif médical. Et encore: sans puces, pas de brosse à dents électrique ni de machine à laver. ‘Il y a des puces dans tout’, explique Joris Franck, Thematic Portfolio Manager chez KBC Asset Management. ‘Chaque personne possède en moyenne 150 puces. Par exemple, un smartphone contient des dizaines de puces, une voiture, 300 puces, et s’il s’agit d’une voiture électrique, ce nombre atteint même 3 000 puces. En fonction de leur application, le degré de complexité des puces varie. Il est en effet assez logique que les puces contenues dans un smartphone soient plus sophistiquées que celles qui se trouvent dans une ampoule LED intelligente. Quelle que soit la façon dont on les considère, une chose est sûre: leur demande est très élevée, ce qui crée des possibilités.’
Plus petites, plus efficaces, plus rapides: la course des entreprises pour devenir le leader des puces les plus sophistiquées
Qu’est-ce qu’une puce électronique au juste? ‘C’est assez difficile à définir’, déclare Joris Franck. ‘Une puce électronique est une petite plaque de matériau semi- conducteur en silicium, sur laquelle se trouvent un très grand nombre de circuits électroniques microscopiques. Il existe plusieurs types de puces. Par exemple, les puces analogiques traitent des informations physiques, comme la température, la vitesse, la lumière ou le bruit. Les puces numériques, quant à elles, ne traitent pas d’informations analogiques, mais bien les fameux 0 et 1 qu’on appelle des bits.’
Actuellement, les puces les plus sophistiquées contiennent plus de 50 milliards de circuits. Soit bien plus que les quelques milliers qu’elles comptaient il y a une cinquantaine d’années. Plus une puce contient de circuits, plus sa puissance de calcul est élevée, ce qui est bien sûr l’effet recherché.
Joris Franck, Thematic Portfolio Manager KBC Asset Management
Les fabricants de puces se heurtent aux lois de la physique. En effet, le nombre de circuits contenus dans une puce ne cesse d’augmenter. Gordon Moore, l’un des fondateurs de l’entreprise Intel, a traduit ce phénomène en loi. ‘La loi de Moore énonce que le nombre de transistors ou de circuits double tous les deux ans’, précise Joris Franck. ‘Les puces deviennent de plus en plus puissantes et les circuits de plus en plus petits. Aujourd’hui, les circuits dans les puces les plus sophistiquées sont minuscules: ils ne font pas plus de quelques nanomètres. À titre de comparaison, un millimètre correspond à pas moins d’un million de nanomètres.’
La fabrication des puces est extrêmement complexe et, par conséquent, chère. Tout le monde ne possède pas les capacités nécessaires à cette activité. ‘Il y a une vingtaine d’années, on comptait facilement plus de dix entreprises différentes capables de fabriquer les puces les plus sophistiquées de l’époque’, ajoute Joris Franck. ‘Aujourd’hui, ce n’est plus comme ça.’
La fabrication des puces les plus sophistiquées est devenue une course éliminatoire. À chaque nouvelle génération de puces, le degré de complexité augmente, de même que le coût de production. Les entreprises ne sont pas toutes capables de récupérer les dépenses engagées.
Joris Franck, Thematic Portfolio Manager KBC Asset Management
Une usine pouvant fabriquer les puces les plus sophistiquées coûte facilement plus de 15 milliards d’euros. Par exemple, le prix des machines les plus sophistiquées de l’entreprise néerlandaise ASML s’élève aux alentours de 300 millions d’euros. Lorsque vous envisagez de fabriquer d’importants volumes de ces puces, vous avez évidemment besoin de plus d’une machine. ‘Actuellement, il n’y a pratiquement qu’une seule entreprise capable de fabriquer les puces les plus sophistiquées, dont la largeur est pour le moment de deux nanomètres. Il s’agit de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC)’, affirme Joris Franck. ‘L’entreprise sud-coréenne Samsung n’est pas loin derrière. Quant à la société américaine Intel, même si elle est un peu à la traîne, elle a déjà élaboré des plans pour rattraper son retard. Reste à savoir si elle va y arriver.’
Les puces graphiques: recherchées par les passionnés de jeux vidéo et cruciales dans le cadre de la révolution de l’IA
Il existe deux types de puces numériques: les puces mémoires et les puces logiques. ‘Les puces mémoires, comme celles fabriquées par Samsung, conservent des informations. On les retrouve par exemple dans les clés USB qu’on insère dans un ordinateur portable’, explique Joris Franck. ‘Les puces logiques, quant à elles, peuvent être comparées au cerveau d’un ordinateur portable.’ La puce logique la plus connue est l’unité centrale de traitement (ou CPU en anglais). ‘Tous ceux qui possèdent un ordinateur portable Windows peuvent voir dessus un autocollant Intel ou AMD’, fait remarquer Joris Franck. ‘Apple aussi fabrique des CPU pour ses iPhone, iPad et MacBook.’
‘La CPU est une puce polyvalente qui peut réaliser la plupart des tâches de façon adéquate. Cependant, il s’est avéré très intéressant de confier certaines parties de tâches à ce que l’on appelle les puces accélératrices’, observe Joris Franck. ‘La puce accélératrice la plus connue est l’unité de traitement graphique (ou GPU en anglais), conçue par Nvidia ou AMD et fabriquée par TSMC.’ Contrairement à la CPU, la GPU prend complètement en charge le contrôle del’image. La GPU convient parfaitement non seulement aux jeux vidéo, mais également à d’autres tâches graphiques lourdes, comme le montage vidéo et le rendu 3D.
‘Nvidia a découvert que les GPU pouvaient également être utilisées pour la réalisation de tâches de traitement générales’, ajoute Joris Franck. ‘Grâce au logiciel CUDA de l’entreprise, il est devenu possible de programmer les puces graphiques pour d’autres applications. Les GPU sont donc devenues intéressantes pour les superordinateurs dans le domaine des sciences. Le train à destination de l’IA était alors en marche... Nvidia a en effet constaté qu’on pouvait obtenir une puissance de calcul très élevée en reliant entre elles un très grand nombre de GPU. L’IA générative a ainsi vu le jour, puisque l’entraînement des grands modèles de langage (ou LLM en anglais) requiert une énorme puissance de calcul. En se concentrant sur l’IA, Nvidia en a largement eu pour son argent. C’est justement en se consacrant à l’IA que Nvidia est devenue l’entreprise de puces ayant la plus grande valeur économique du monde.’
Les entreprises qui investissent dans la recherche et le développement de l’IA jouent un rôle essentiel dans l’évolution du marché des puces sophistiquées. Une nouvelle vague d’innovations, et donc de possibilités économiques, s’offre aujourd’hui au monde.
Joris Franck, Thematic Portfolio Manager KBC Asset Management
‘Actuellement, un très grand nombre de nouveaux centres de données d’IA sont mis sur pied et des centres de données existants sont transformés en centres de données d’IA’, fait remarquer Joris Franck. ‘Tant les centres nouveaux que transformés abritent une énorme quantité de GPU reliées entre elles. Le fait que Nvidia possède pratiquement le monopole des GPU et applique par conséquent des prix peu négociables n’est pas apprécié par ses clients. La plupart d’entre eux, dont font partie les géants du numérique américains comme Alphabet, Amazon ou encore Microsoft, conçoivent désormais leurs propres GPU qu’ils font fabriquer par TSMC. Ces puces ne sont peut-être pas aussi performantes que celles de Nvidia, mais ces entreprises espèrent qu’elles leur permettront à l’avenir de réduire le coût total associé à la puissance de calcul nécessaire aux applications de l’IA.’
La demande de puces offre des possibilités aux investisseurs
Bien que l’orientation future des nouvelles technologies soit comme toujours incertaine et qu’il n’y ait aucune garantie de succès, en investissant dans le secteur des puces, les investisseurs pourraient profiter de développements potentiellement révolutionnaires. ‘Investir dans les puces offre des possibilités aux investisseurs, mais il est essentiel de s’informer pour pouvoir prendre des décisions mûrement réfléchies’, souligne Joris Franck. ‘Personne ne peut prédire le cours des actions. Investir comporte toujours des risques. À plus court terme, le secteur des semi-conducteurs peut devenir assez volatil. La fabrication des puces est en effet une activité à l’échelle mondiale qui dépend d’une chaîne d’approvisionnement extrêmement complexe et interdépendante. Cette chaîne de production est d’ailleurs assez longue et composée d’un plus grand nombre de maillons que nous l’imaginons, de la conception des puces jusqu’à l’assemblage ou l’emballage, en passant par la fabrication, y compris la fabrication de l’équipement de fabrication des puces.’
Tout le monde est d’accord sur un point: la transformation numérique est en train de changer le monde ainsi que notre vision des choses. Aujourd’hui, un monde sans puces est impensable. En outre, la numérisation du monde ne cesse d’accélérer. Les perspectives à long terme du marché des semi- conducteurs sont donc très solides. ‘Étant donné leur importance économique et géostratégique éprouvée, les semi-conducteurs constituent un secteur intéressant dans lequel investir’, conclut Joris Franck.
Notre dépendance à l’égard des puces a considérablement augmenté. Même si le secteur des semi-conducteurs est typiquement cyclique, l’augmentation du nombre de marchés finaux entraîne petit à petit la diminution de cette cyclicité. Les puces font partie de l’avenir. Elles sont et restent cruciales pour le fonctionnement de l’économie mondiale, et sont par conséquent intéressantes pour les investisseurs.
Joris Franck, Thematic Portfolio Manager KBC Asset Management
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