Le double pari de la renaissance des semi-conducteurs japonais : le modèle de Kumamoto et la voie Rapidus

Le double pari de la renaissance des semi-conducteurs japonais : le modèle de Kumamoto et la voie Rapidus

De la décennie perdue à la sécurité économique

Dans les années 1980, l'industrie japonaise des semi-conducteurs était au sommet du monde, avec des géants comme NEC et Hitachi quasi imbattables dans le domaine de la DRAM. Mais dans les années 1990, le basculement du marché vers les puces logiques, l'essor de la technologie américaine et les pressions sur les coûts dues à l'appréciation du yen ont fait reculer les fabricants japonais pas à pas, jusqu'à ce qu'ils se retirent complètement de la course aux procédés avancés après le nœud 22/20 nm. De nombreux historiens de l'économie considèrent cette période comme le point de bascule de l'ère perdue des semi-conducteurs japonais.

Sous le choc de la pénurie mondiale de puces en 2020, le gouvernement japonais a pris conscience qu'il ne pouvait pas dépendre entièrement des importations pour les semi-conducteurs. En 2021, la stratégie menée par le Premier ministre de l'époque, Fumio Kishida, a placé les semi-conducteurs au cœur de la sécurité économique. La loi sur la promotion de la sécurité économique, adoptée en 2022, a défini quatre piliers : garantir l'approvisionnement stable en biens critiques, protéger les infrastructures, soutenir le développement de technologies de pointe et établir un système de confidentialité des brevets. C'est dans ce cadre politique que deux projets très remarqués ont vu le jour : l'usine de Kumamoto de TSMC et Rapidus.

En apparence, ces deux projets visent tous deux à « racheter » les semi-conducteurs japonais, mais leur logique stratégique est presque diamétralement opposée.

Le modèle de Kumamoto : attirer un leader étranger pour reconstruire la chaîne d'approvisionnement

L'usine de Kumamoto de TSMC est une tentative audacieuse du gouvernement japonais d'attirer l'investissement direct du plus grand fabricant mondial de semi-conducteurs sous contrat. Cette usine, à laquelle participent des entreprises locales comme Sony et Denso, produit des puces à procédés matures nécessaires à l'automobile, aux équipements industriels et à l'électronique grand public. Kumamoto ne vise pas les nœuds nanométriques les plus avancés, mais plutôt à combler le déficit d'approvisionnement intérieur en puces matures, tout en rapatriant la fabrication de puces sur le sol japonais et en créant des synergies avec les puissantes industries japonaises des matériaux, des équipements, de l'automobile et de l'électronique.

L'économiste Jun Akabane, lors d'un séminaire de l'APARC à Stanford, a souligné que la valeur du projet de Kumamoto ne réside pas seulement dans une usine, mais dans les réactions en chaîne qu'il déclenche au sein de la chaîne d'approvisionnement existante. Les équipementiers et fournisseurs de matériaux locaux sont réintégrés dans les réseaux de production mondiaux, et les techniciens et ingénieurs japonais obtiennent une nouvelle scène de formation. Cette stratégie visant à revitaliser le système endogène grâce aux capitaux étrangers semble pragmatique et rapidement efficace.

Cependant, les critiques sont tout aussi acerbes. Certains s'interrogent : pourquoi le gouvernement japonais dépense-t-il d'énormes subventions pour soutenir une entreprise étrangère ? Si TSMC ajuste à l'avenir sa stratégie d'investissement au Japon pour des raisons de pression politique ou d'intérêts commerciaux, le Japon se retrouvera-t-il les mains vides ? Plus fondamentalement, le modèle de Kumamoto ne remodèle pas la capacité de conception de puces logiques du Japon lui-même ; il ne fait que du pays une « base de capacité de production de haute qualité » dans la carte mondiale de la fonderie.

Rapidus : l'expédition du tout pour le tout vers les procédés avancés Contrastant fortement avec le pragmatisme de Kumamoto, Rapidus. Cette nouvelle société, créée en 2022, est cofinancée par huit géants japonais tels que Toyota, Sony et SoftBank, et reçoit en plus un soutien direct et exceptionnel de l’État. Son objectif est extrêmement ambitieux : en partenariat avec IBM et l’Imec (Centre de recherche en microélectronique de Belgique), elle vise à produire en masse des puces logiques de 2 nanomètres, afin de ramener le Japon sur l’échiquier mondial des semi-conducteurs de pointe.

Ce n’est pas une voie facile. Selon l’analyse d’Akaba Jun, Rapidus en est encore au niveau de la technologie de 14 nm, avec un écart considérable à combler avant d’atteindre la production de masse en 2 nm ; elle ne dispose même pas encore des équipements clés nécessaires à la fabrication de puces en 2 nm. Plus grave encore, Rapidus doit rivaliser avec des géants comme TSMC et Samsung pour obtenir une part des équipements clés auprès d’ASML, et l’offre limitée d’équipements de fabrication avancés pourrait constituer un goulot d’étranglement.

Les partisans de Rapidus estiment que ce n’est qu’en relevant le défi des procédés les plus avancés que le Japon pourra échapper à son destin de « second rôle » dans les semi-conducteurs. Mais les opposants, eux, y voient un pari national à haut risque. Ils soulignent que même si Rapidus parvenait à fabriquer des puces en 2 nm, comment pourrait-elle battre les acteurs historiques, qui cultivent ce domaine depuis des décennies, sur les coûts, l’écosystème client et le rendement ? De plus, les clients des puces logiques de pointe se concentrent presque tous dans les secteurs des accélérateurs d’IA et des processeurs haut de gamme, or le Japon ne dispose pas d’avantages systémiques dans cet écosystème.

Deux voies, une même anxiété d’époque

Sur le plan des politiques industrielles, Kumamoto et Rapidus représentent deux modèles classiques : l’une consiste, grâce à la division mondiale du travail, à s’insérer dans le système existant pour en tirer des dividendes certains ; l’autre consiste à tenter un saut technologique et à établir une position dominante autonome et maîtrisée. La réalité du Japon est qu’il aspire à bénéficier des deux, mais ses ressources et sa capacité de prise de risque sont limitées.

Lors du séminaire, Akaba Jun a résumé la situation en indiquant que la stratégie japonaise en matière de semi-conducteurs consiste, en substance, à trouver un équilibre entre « résilience nationale » et « intégration mondiale ». Le projet de Kumamoto renforce la résilience de la chaîne d’approvisionnement nationale, tandis que Rapidus cherche à se tailler une place dans la chaîne d’approvisionnement mondialisée. Or, la sécurité économique ne signifie pas une autonomie complète, ni la poursuite aveugle des procédés les plus avancés. Cette tentative de concilier les deux apparaît particulièrement fragile dans un contexte international en mutation rapide.

Décisions sous l’ombre géopolitique

La guerre technologique entre la Chine et les États-Unis a imprégné la stratégie japonaise des semi-conducteurs d’enjeux géopolitiques plus profonds. Le Japon souhaite d’une part réduire sa dépendance à l’égard de sources uniques telles que Taïwan, et d’autre part maintenir des liens industriels étroits avec Taïwan. L’établissement de l’usine de Kumamoto est, dans une certaine mesure, une pratique typique du « friend-shoring » au sein du système d’alliances américain. Cependant, si la situation dans le détroit de Taïwan venait à changer, l’usine de Kumamoto pourrait également devenir un dommage collatéral. La voie autonome de Rapidus a également pour fonction de se prémunir contre les risques géographiques de la chaîne d’approvisionnement.

Mais le danger, c’est que le Japon pourrait s’en trouver pris dans un dilemme : trop dépendre des technologies étrangères affaiblirait son autonomie stratégique ; miser entièrement sur une percée domestique pourrait, en revanche, entraîner d’énormes coûts irrécupérables en raison des barrières technologiques et des obstacles du marché.

L’avenir : une expérience autour de la « résilience » Quoi qu'il en soit, ces deux projets sont déjà entrés en phase d'exécution, et leur issue déterminera la ligne de base de la sécurité économique du Japon. Si l'usine de Kumamoto parvient à augmenter durablement sa production et à stimuler la mise à niveau et l'itération des équipements et matériaux locaux, le Japon disposera d'un bastion plus solide pour les procédés matures. Quant à Rapidus, pourvu qu'elle franchisse le seuil de la production de masse, même sans pouvoir défier pleinement TSMC, elle aura une chance de se tailler une place différenciée sur certains nœuds avancés spécifiques.

À l'aune du long cycle de l'évolution technologique, les semi-conducteurs ne sont pas seulement une industrie, mais aussi un « actif lourd » de la géopolitique. L'enjeu central de cette partie pour le Japon n'est peut-être pas de revenir au sommet des années 1980, mais de redéfinir son irremplaçabilité dans la nouvelle division mondiale du travail. Cependant, même les politiques industrielles les plus méticuleuses ne peuvent pas éliminer entièrement un avenir incertain.

Source : A Tale of Two Approaches to Revitalize Japan's Semiconductor Industry