Malgré la pénurie de puces, l’innovation en matière de puces est en plein essor

OAKLAND, Californie – Une pénurie mondiale de semi-conducteurs a jeté un nuage sur les projets des constructeurs automobiles et d’autres entreprises. Mais il y a une lueur d’espoir pour les dirigeants de la Silicon Valley comme Aart de Geus.

Il est président et co-directeur général de Synopsys, le plus grand fournisseur de logiciels utilisés par les ingénieurs pour concevoir des puces. Cette position donne à M. de Geus une perspective intime sur une industrie vieille de 60 ans qui, jusqu’à récemment, montrait son âge.

Tout le monde semble maintenant vouloir son avis, comme le montrent les dizaines de courriels, d’appels et de commentaires qu’il a reçus après avoir adressé un récent rassemblement en ligne pour les clients. Synopsys dit que les gens ont écouté 408 entreprises – plus du double du nombre pour un événement en personne organisé pour la dernière fois en 2019 – et que beaucoup n’étaient pas des fabricants de puces conventionnelles.

Ils provenaient de services cloud, d’entreprises d’électronique grand public, d’entrepreneurs de la défense, de fournisseurs de composants automobiles, d’agences gouvernementales américaines, d’universités, de deux sociétés minières Bitcoin et d’un fabricant de meubles. Leur question primordiale: comment développer plus rapidement des puces?

Même si la pénurie de puces cause des problèmes à toutes sortes d’industries, le domaine des semi-conducteurs entre dans une nouvelle ère surprenante de créativité, des géants de l’industrie aux start-ups innovantes qui voient un pic de financement de la part de capital-risqueurs qui évitaient traditionnellement les fabricants de puces.

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company et Samsung Electronics, par exemple, ont réussi l’exploit de plus en plus difficile d’emballer plus de transistors sur chaque tranche de silicium. IBM a annoncé jeudi un autre bond en avant dans la miniaturisation, signe de la poursuite des prouesses américaines dans la course à la technologie.

Peut-être le plus frappant, ce qui était un filet de nouvelles sociétés de puces approche maintenant d’une inondation. Les investisseurs en actions pendant des années considéraient les sociétés de semi-conducteurs comme trop coûteuses à mettre en place, mais en 2020, ils ont investi plus de 12 milliards de dollars dans 407 sociétés liées aux puces, selon CB Insights.

Bien qu’une infime partie de tous les investissements en capital-risque, cela représentait plus du double de ce que l’industrie a reçu en 2019 et huit fois le total pour 2016. Synopsys suit plus de 200 start-ups qui conçoivent des puces pour l’intelligence artificielle, la technologie ultra-rapide qui alimente tout ce qui haut-parleurs intelligents aux voitures autonomes.

Cerebras, une start-up qui vend d’énormes processeurs d’intelligence artificielle couvrant toute une tranche de silicium, par exemple, a attiré plus de 475 millions de dollars. Groq, une start-up dont le directeur général a précédemment aidé à concevoir une puce d’intelligence artificielle pour Google, a levé 367 millions de dollars.

«C’est un miracle sanglant», a déclaré Jim Keller, un concepteur de puces chevronné dont le curriculum vitae comprend des séjours chez Apple, Tesla et Intel et qui travaille maintenant à la start-up de puces AI Tenstorrent. «Il y a dix ans, vous ne pouviez pas faire de démarrage matériel.»

Les tendances ne sont pas nécessairement de bonnes nouvelles pour les clients de puces, du moins à court terme. La rareté de l’offre de nombreuses puces incite les fabricants à se démener pour augmenter leur production et aggrave les inquiétudes à Washington concernant la dépendance à l’égard des fournisseurs étrangers. Une demande supplémentaire pourrait prolonger les pénuries, qui devraient déjà durer jusqu’en 2022.

La forte demande était évidente dans les bénéfices des sociétés de puces au trimestre dernier, qui s’est terminé en mars. Les revenus ont augmenté de 27%, par exemple, chez NXP Semiconductors, un grand fabricant de puces automobiles, de communications et industrielles, même s’il a temporairement fermé deux usines au Texas en raison d’une vague de froid.

L’industrie a toujours été connue pour ses booms et ses effondrements, généralement motivés par l’achat de fluctuations pour des produits particuliers tels que les PC et les smartphones. Les revenus mondiaux des puces ont chuté de 12% en 2019 avant de rebondir avec une croissance de 10% l’année dernière, selon les estimations de Gartner, une société de recherche.

Mais il y a un optimisme grandissant sur le fait que les cycles devraient se modérer parce que les puces sont maintenant utilisées dans tant de choses. Philip Gallagher, directeur général du grand distributeur d’électronique Avnet, a cité des exemples tels que des capteurs pour suivre les vaches laitières, le débit des robinets de bière et des tuyaux utilitaires et la température des produits. Et le nombre de puces dans les produits de base comme les voitures et les smartphones ne cesse d’augmenter, disent lui et d’autres dirigeants.

«Il s’agit d’un cycle de croissance durable, pas d’un court pic», a déclaré Kurt Sievers, directeur général de NXP.

Un observateur de longue date de l’industrie, Handel Jones, qui dirige le cabinet de conseil International Business Strategies, voit le chiffre d’affaires total des puces augmenter régulièrement pour atteindre 1,2 billion de dollars d’ici 2030, contre environ 500 milliards de dollars cette année.

Cette croissance pourrait arriver au moment même où l’industrie change fondamentalement. De plus en plus d’entreprises concluent que les logiciels exécutés sur des microprocesseurs standard de type Intel ne sont pas la meilleure solution pour tous les problèmes. Pour cette raison, des sociétés telles que Cisco Systems et Hewlett Packard Enterprise conçoivent depuis longtemps des puces spécialisées pour des produits tels que les équipements réseau.

Plus récemment, des géants comme Apple, Amazon et Google sont entrés en scène. L’unité YouTube de Google a récemment dévoilé sa première puce développée en interne pour accélérer le codage vidéo. Et Volkswagen a même annoncé la semaine dernière qu’elle développerait son propre processeur pour gérer la conduite autonome.

Les équipes de conception de puces ne travaillent plus uniquement pour les sociétés de puces traditionnelles, a déclaré Pierre Lamond, un capital-risqueur de 90 ans qui a rejoint l’industrie des puces en 1957. «Elles innovent à bien des égards», a-t-il déclaré.

Une petite partie de cette activité serait possible, ont déclaré M. Keller et d’autres, sans les progrès des logiciels de conception de Synopsys et de son plus grand rival, Cadence Design Systems.

Les logiciels de conception de puces ont gagné en popularité dans les années 1980 pour rationaliser les tâches que les ingénieurs exécutaient autrefois avec des crayons et des tables de dessin, dessinant minutieusement des grappes de transistors et d’autres composants sur des puces. Les outils logiciels ont évolué continuellement; certains constructeurs automobiles, par exemple, utilisent des simulations basées sur Synopsys sur la façon dont les futures puces fonctionneront pour écrire des logiciels pour elles à l’avance, a déclaré M. de Geus.

Synopsys, qu’il a cofondé en 1986, a connu une croissance constante, en partie par acquisitions, pour atteindre une valeur de 36 milliards de dollars.

M. de Geus a déclaré que la nouvelle croissance provenait de ce qui semblait être un problème: un ralentissement de la loi de Moore, un raccourci de l’industrie pour la course perpétuelle à la réduction des circuits de puces afin que les puces fassent plus avec moins de silicium. En réponse, a-t-il déclaré, certaines entreprises utilisent les outils Synopsys pour concevoir des systèmes entiers et des ensembles de puces plus petites qui fonctionnent comme un seul processeur.

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