«L'industrie de la microélectronique : reprendre l'offensive»

Claude Saunier. C et Alii, Sénat, Rapport n° 417, Paris, Juin 2008, 162 p.

1- En introduction à ce rapport, les auteurs affirment que le secteur des semi-conducteurs est un secteur stratégique. En effet, «avec 265 milliards de dollars de chiffre d’affaires au niveau mondial, et environ 3 millions d’emplois, le secteur des semi-conducteurs contribue à générer plus de 1.300 milliards de dollars de chiffre d’affaires dans les industries électroniques (environ 18 millions d’emplois) et 5.000 milliards de dollars dans le secteur des services (100 millions d’emplois). Le taux de croissance des semiconducteurs a longtemps été deux fois supérieur à celui de l’économie mondiale».

En même temps, remarquent-ils, l’industrie de la microélectronique apparaît comme un secteur potentiellement crucial «pour surmonter les défis sociétaux du XXIème siècle, tels que l’explosion des dépenses de santé, les coûts liés au vieillissement de la population, la maîtrise de la consommation d’énergie ou encore la gestion du trafic routier».

Cependant, la «pervasion» du secteur de la microélectronique présente deux grands inconvénients, estiment-ils : d’une part, son coût écologique non négligeable, la microélectronique étant une industrie très consommatrice en ressources naturelles (électricité, eau, matériaux rares) et fortement productrice de déchets, et d’autre part, la protection des données à caractère privé, qui apparaît de plus en plus difficile à mettre en œuvre, s’agissant de la traçabilité notamment.

Une telle évolution serait dramatique lorsqu’on sait que la microélectronique est responsable, avec l’industrie du logiciel, de 90% des innovations réalisées dans des marchés aussi porteurs que l’automobile, la médecine, la logistique ou l’énergie.

Le paradoxe de l’industrie des semiconducteurs est qu’elle irrigue profondément la vie économique et les comportements sociaux, tout en restant relativement confidentielle. Pourtant, «les semiconducteurs sont omniprésents dans la vie quotidienne, et ont un poids économique décisif, dans la mesure où leur diffusion technologique est en progression constante».

Des composants élémentaires toujours plus petits permettent de gagner non seulement en vitesse et en consommation, mais aussi en taille et en poids (surtout pour les systèmes portables ou embarqués), élargissant sans cesse le champ d’application de la microélectronique. Pour rappel, le prix d’un mégabit de mémoire électronique équivalait à 75.000 euros en 1973, alors qu’il s’élève aujourd’hui à 1 centime d’euro. En outre, l’ajout de fonctionnalités nouvelles dans les circuits intégrés a ouvert de nouveaux champs d’application. Ainsi, «un téléphone sert non seulement à téléphoner, mais il permet d’écouter de la musique, de prendre, d’envoyer et de recevoir des photos et des vidéos, de s’orienter grâce au GPS, de surfer sur internet et de regarder la télévision».

C’est dire qu’avec l’augmentation des performances, la réduction de la taille, et la baisse du coût des circuits intégrés, les semiconducteurs ont quitté leur domaine d’application d’origine (les applications militaires et la grande informatique notamment) pour conquérir d’autres applications, telles que les télécommunications, les produits grand public, l’automobile et les systèmes de contrôle et d’automatisation industrielle.

Ainsi, dans le secteur automobile, l’électronique joue un rôle croissant : alors qu’en 2000, elle ne représentait en moyenne que 22% du prix d’un véhicule, elle devrait s’élever respectivement à 35% du prix en 2010 et à 40% en 2015.

Par ailleurs, si l’industrie des semiconducteurs constitue un secteur clé de l’économie et contribue depuis plus de trois décennies, à la croissance mondiale, elle est cependant confrontée à un triple défi, à savoir l’explosion de ses coûts, le raccourcissement des cycles de vie des produits et enfin l’évolution de son marché vers la maturité, avec un taux de croissance ne dépassant pas les 6 à 8%, comparativement aux 15% d’entre les années 70 et 90.

2- Depuis l’invention du premier transistor en 1947, des progrès scientifiques immenses ont été réalisés, qui ont permis de diminuer le coût de ce dernier par un million, tout en démultipliant sa puissance. Néanmoins, «la réduction de la taille des transistors soulève des difficultés techniques croissantes, et se heurtera tôt ou tard aux limites de la physique». Car, si depuis les années 60, les industriels se sont consacrés à la poursuite de la miniaturisation des transistors, à partir de la fin des années 90, une nouvelle voie particulièrement prometteuse est apparue, qui consiste à intégrer plusieurs technologies sur une même puce, la célèbre «loi de Moore», parfaitement empirique, n’ayant jamais été mise en défaut, même si le doublement du nombre de transistors se réalise désormais plutôt en deux ou trois ans.

La course à la miniaturisation constitue donc, pour les auteurs, un enjeu fondamental pour l’industrie des semiconducteurs, puisqu’elle multiplie les applications et contribue à la «pervasion» de l’électronique dans tous les secteurs d’activités.

Néanmoins, ces mêmes technologies ne sont pas sans poser de réels problèmes en matière d’environnement et de protection des données à caractère privé.

En effet, la fabrication des circuits intégrés est non seulement très consommatrice en ressources naturelles, mais les applications liées à la microélectronique représentent une part non négligeable de la consommation globale d’électricité. Elles représentent de nos jours 13% de la consommation d’électricité globale, soit autant que l’éclairage des villes, et «les prévisions à moyen terme sont alarmantes au regard des objectifs de développement durable».

Parallèlement à cela, la «pervasion» de la microélectronique contribue à multiplier les possibilités de traçage des individus, car la plupart de nos objets quotidiens contiennent de la microélectronique, ce qui nous conduit à «laisser des traces» plus ou moins volontairement. C’est le cas lorsque nous utilisons toute carte dotée d’un «smart system» (carte bancaire, carte de fidélité, carte vitale), un passe pour les transports en commun, un badge d’accès à notre lieu de travail, mais également internet ou notre téléphone portable, même lorsqu’il est en position de veille.

3- Les ventes de semiconducteurs aux Etats de l’Asie Pacifique en 2007 se sont élevées à 123,5 milliards de dollars, ce qui correspond à 48,3% des ventes globales, et à une croissance de 6% par rapport à 2006. Le reste des ventes se partagent relativement équitablement entre le Japon (19% des ventes globales), l’Amérique (16,5%) et l’Europe (16%). La prépondérance de l’Asie dans l’achat de semiconducteurs s’explique par le fait qu’elle est la région principalement productrice de produits électroniques.

En 2007, la Chine a produit 80% des lecteurs de DVD, 60% des caméras numériques, 55% des ordinateurs portables et des lecteurs MP3 de la planète. Parallèlement, la demande chinoise en semiconducteurs a représenté 26,4% de la demande mondiale, en croissance de 6,9% par rapport à 2006. Elle devrait atteindre 27,7% en 2011. En 2012, la Chine devrait représenter 30% de la production en équipement électronique, d’autant que 64% des semiconducteurs consommés en Chine y sont assemblés et revendus en produits finis à l’export.

Actuellement, 45% de la production de semiconducteurs est effectuée en Asie du Sud-Est contre 24% au Japon, 18% aux Etats-Unis et 13% en Europe. En 2007, 41,68 milliards de dollars ont été investis dans des capacités de production, dont 7,6% en Europe, 16% aux Etats-Unis et 47,2% en Asie du Sud-Est. A moyen terme, la domination asiatique devrait s’accentuer.

En Asie, et au-delà des diversités économiques, démographiques et politiques de ces pays, il existe un «modèle» asiatique caractérisé par une politique industrielle volontariste assortie de moyens financiers considérables :

+ Singapour : avec 10% des parts de marché mondiales pour la production de semiconducteurs, la ville-Etat de Singapour (4,5 millions d’habitants) est le 6ème pays producteur de composants électroniques. Si Singapour est une place financière et portuaire de premier plan, l’industrie reste un pilier important de l’économie. D’une industrie «lowcost» dans les années 60, «le gouvernement singapourien a su faire évoluer Singapour vers une industrie à forte valeur ajoutée, pour que le pays reste compétitif par rapport à ses voisins du Sud-Est asiatique».

En 2005, le gouvernement a lancé un programme visant à doubler le chiffre d’affaires et la valeur ajoutée de son secteur industriel d’ici 2018. Pour atteindre cet objectif, il a pris «des mesures concrètes visant à optimiser ses infrastructures, à augmenter la présence locale de multinationales, à promouvoir le savoir-faire et l’innovation, à porter les dépenses de R&D de 2 à 3% du PIB et à mettre l’accent sur des secteurs niches à fort potentiel».

La ville-Etat a mis en place une politique très attractive pour l’implantation de compagnies étrangères fondée sur une protection très stricte de la propriété intellectuelle, des infrastructures et des services de logistiques de grande qualité, et une politique efficace d’incitation aux investissements.

Les cinq principaux secteurs de l’industrie singapourienne sont l’électronique, la chimie/pétrochimie, les biotechnologies, l’ingénierie de transport et l’ingénierie de précision.

+ Taiwan : En 2007, le taux de croissance de Taiwan s’est élevé à 5,5%. Les services représentent 71,7% du PIB et l’industrie 26,8%. Le secteur des semiconducteurs représente 50% de la production industrielle, 12% du PIB taiwanais et emploie 80.000 personnes. En 2007, Taiwan est devenu le deuxième producteur mondial de semiconducteurs après le Japon, avec une part dans la production mondiale de 18%. Il est aussi deuxième rang mondial pour la production de mémoire DRAM (Dynamic Random Access Memory) après la Corée du Sud, avec une part de marché de 25%, et pour la conception des semiconducteurs, derrière les Etats-Unis, avec une part de marché de 23,5%.

Cette place n’a pu être atteinte qu’au prix d’un effort particulier en matière d’enseignement supérieur, de mesures fiscales et financières d’encouragement très importantes et d’un soutien technologique fort aux entreprises locales et étrangères.

+ La Chine continentale : La montée de la Chine continentale dans le secteur des semiconducteurs est fulgurante. Alors qu’en 2000, la part de la Chine dans la production globale s’élevait à 2% seulement, elle représente 7% en 2007.

Depuis 2005, la Chine s’est progressivement dotée d’entreprises couvrant toute la chaîne de valeur (équipement, matériaux, fonderies, assemblage et test, conception et sociétés intégrées).

+ Les Etats-Unis d’Amérique : C’est un acteur majeur dans le secteur des semiconducteurs. C’est un secteur jugé prioritaire et donc massivement soutenu, non seulement par le gouvernement fédéral, mais également par certains Etats très riches comme l’Etat de New York, le Texas ou la Californie et par des associations professionnelles puissantes.

Les Etats-Unis restent un acteur majeur dans le secteur des semiconducteurs malgré l’érosion de leur part de marché dans la production mondiale. En effet, le territoire américain n’accueille plus que 17% des capacités de production, mais ce chiffre doit être relativisé, car il fait des Etats- Unis le troisième producteur au monde de semiconducteurs derrière le Japon et Taiwan. En outre, 49% de la production proviennent d’entreprises américaines, témoignant ainsi du leadership américain. De même, le poids des Etats-Unis reste prépondérant dans la conception (34% du marché mondial), contre 26% pour le Japon, 22% pour l’Asie du Sud-Est et 18% pour l’Europe.

Dans le secteur des logiciels et des services liés aux technologies de l’information, les Etats-Unis exercent aussi un quasi-monopole avec 85,2% des parts de marché, contre 10,8% pour l’Europe et 2,1% pour le Japon.

+ L’Europe : Dans un certain nombre de segments de l’industrie des semiconducteurs, l’industrie européenne détient un leadership. C’est par exemple le cas de l’équipement automobile, où quatre compagnies européennes figurent parmi les dix premières mondiales : Infineon, STMicroelectronics, Philips et Bosch.

De même, plusieurs entreprises européennes se distinguent dans le domaine des télécommunications : ST Microelectronics, NXP et Infineon se classent parmi les dix premières compagnies mondiales pour les ventes de semiconducteurs sans fils tandis que Nokia, Alcatel-Lucent et Ericsson font partie des géants de l’industrie électronique des télécommunications.

Dans le domaine de la microélectronique, deux centres de recherche européens sont considérés comme des pôles d’excellence au niveau mondial : le LETI, l’IMEC.

Malgré cela, le poids global de l’industrie européenne reste marginal par rapport à ses concurrents asiatiques et américains. Ainsi, 41,3% du marché des ventes de semiconducteurs sont détenus par des entreprises américaines, 44,6% par des entreprises asiatiques et seulement 14,1% par des entreprises européennes.

L’Union européenne finance de nombreux programmes de recherche dans le secteur des semiconducteurs, mais ils ne sont pas insérés dans une stratégie industrielle cohérente, en raison d’une méconnaissance profonde des enjeux de ce secteur et de son impact sur la compétitivité de l’ensemble des entreprises, et eu égard aussi à la forte concentration géographique de l’industrie de la microélectronique dans un petit nombre d’Etats européens, ce qui amoindrit son intérêt au niveau communautaire…et mondial.

Yahya El Yahyaoui

Rabat, 16 Avril 2009