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À l'intérieur de la bataille mondiale sur la fabrication de puces avec Chris Miller

Sep 07, 2023

Par Nilay Patel, rédacteur en chef de The Verge, animateur du podcast Decoder et co-animateur de The Vergecast.

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Il y a quelques semaines, le président Joe Biden était aux Pays-Bas, où il a demandé au gouvernement néerlandais de restreindre les exportations d'une société appelée ASML vers la Chine. ASML est la seule entreprise au monde qui fabrique une machine spécifique nécessaire pour fabriquer les puces les plus avancées. Apple ne pourrait pas fabriquer de puces pour iPhone sans cette machine de la plus grande entreprise des Pays-Bas. L'ASML ne façonne pas seulement l'économie néerlandaise, elle façonne l'ensemble de l'économie mondiale. Comment est-ce arrivé?

Chris Miller, professeur à Tufts et auteur de Chip War: The Fight For The World's Most Critical Technology m'a guidé à travers beaucoup de choses, ainsi que des plongées profondes dans la géopolitique et le processus de fabrication de puces absolument fascinant. Celui-ci a tout : la politique étrangère, les lasers de grande puissance, les cadres supérieurs, les monopoles, les limites fondamentales de la physique et, bien sûr, le Texas. Nous y voilà.

Chris Miller est professeur à la Fletcher School de l'Université Tufts et auteur de Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology. Bienvenue sur Décodeur.

Merci de m'avoir.

Nous sommes ici à cause d'un récent reportage qui m'a semblé révélateur de toutes sortes de choses qui se passent dans le monde de la technologie et dans l'industrie des puces en général, à savoir que le président Biden essaie de faire pression sur le gouvernement néerlandais pour qu'il n'expédie pas de puces- fabrication d'équipements en Chine. À première vue, cela semble être une situation géopolitique très surprenante. Pouvez-vous expliquer ce qui se passe là-bas ?

À l'heure actuelle, les États-Unis tentent de réduire la capacité de la Chine à fabriquer des semi-conducteurs avancés, estimant que les semi-conducteurs avancés sont essentiels à la formation des systèmes d'IA. Si vous ne pouvez pas accéder aux puces les plus avancées, vous ne pouvez pas faire de progrès significatifs dans l'IA.

Pour fabriquer un semi-conducteur avancé, vous devez acheter des machines-outils auprès d'une poignée d'entreprises dans le monde qui ont les capacités de précision pour fabriquer ces outils. L'une des plus importantes de ces sociétés est une société appelée ASML, basée aux Pays-Bas. Il possède des capacités uniques - que personne d'autre au monde ne peut reproduire - pour produire un type de machine appelé outil de lithographie EUV, sans lequel la fabrication d'une puce avancée est tout simplement impossible.

En regardant cela, je n'avais aucune idée qu'ASML était la plus grande entreprise des Pays-Bas et, à bien des égards, essentielle à leur économie. La plupart des gens ne réalisent pas que la fabrication de puces est au cœur de l'économie de ce pays. À la lecture de votre livre, le processus de développement d'EUV a commencé ici aux États-Unis chez Intel, puis s'est complètement éloigné d'Intel. Comment se fait-il qu'une entreprise néerlandaise possède cette technologie essentielle de fabrication de puces ?

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Le concept de lithographie, qui consiste à utiliser la lumière pour créer des motifs sur des tranches de silicium, a été inventé aux États-Unis à la fin des années 1950 et déployé dans l'industrie des puces dès les premiers jours des premiers semi-conducteurs. L'industrie des puces a été fondée aux États-Unis, au Texas et dans la Silicon Valley, de sorte que les premiers utilisateurs de la lithographie étaient en grande partie des entreprises américaines. Dans les années 1980 et 1990, l'industrie essayait de passer à un type de lithographie plus avancé appelé lithographie EUV (ultraviolet extrême), qui fait référence au type de lumière contenue dans ces systèmes.

Une grande partie de la recherche a été financée par Intel et quelques autres sociétés de puces américaines et a été effectuée dans des laboratoires nationaux américains, qui disposaient des types d'équipements et de capacités de test nécessaires pour rendre possible la lumière UV à la longueur d'onde requise. Mais aucune entreprise américaine ne pouvait commercialiser cet équipement. Même si la science et la technologie se faisaient en grande partie en Californie. ASML était une entreprise qui fabriquait déjà des outils de lithographie d'ancienne génération et avait les capacités de transformer la science en un appareil fabriqué en série. Cela a placé ASML sur la trajectoire où elle se trouve aujourd'hui : le seul producteur au monde de machines-outils capable de produire de la lumière EUV et de l'utiliser pour produire des semi-conducteurs.

Pouvez-vous nous expliquer les bases de la lithographie EUV et comment cela fabrique des puces ?

Alors tout d'abord, qu'est-ce que la lithographie ? Si vous souhaitez créer des motifs sur des plaquettes de silicium, vous le faites en faisant passer la lumière à travers des masques. Les masques bloqueront la lumière dans certaines zones et la laisseront passer dans d'autres, et c'est ainsi que vous obtenez un motif dans une version miniaturisée sur une puce. Les puces avancées ont aujourd'hui des millions, voire des milliards, de minuscules circuits gravés en eux. Ils ont souvent la taille d'un virus ou même plus petits, vous avez donc vraiment besoin de capacités de carbone ultra-précises.

La lithographie EUV utilise une lumière à une longueur d'onde de 13,5 nanomètres, une lumière ultra-petite bien plus petite que la longueur d'onde de la lumière visible. Vous avez besoin d'une lumière de très petite longueur d'onde parce que les circuits que vous découpez sont très, très petits ; eux-mêmes ne mesurent souvent que quelques nanomètres de dimension. Produire ce type de lumière est vraiment difficile, car c'est juste à côté du spectre des rayons X. Sa fabrication est compliquée et la mise au point de miroirs pour le refléter est également très difficile.

Une boule d'étain est pulvérisée par des lasers incroyablement puissants et explose en un plasma mesurant plusieurs fois plus chaud que la surface du soleil.

Voici comment le processus fonctionne. Une boule d'étain tombe à une vitesse de plusieurs centaines de kilomètres à l'heure dans le vide et mesure environ 30 millionièmes de mètre de diamètre. Il est pulvérisé par deux tirs de l'un des lasers les plus puissants jamais déployés dans un appareil commercial et explose en un plasma mesurant plusieurs fois plus chaud que la surface du soleil - plusieurs centaines de milliers de degrés Fahrenheit. Ce plasma émet une lumière EUV à exactement la bonne longueur d'onde de 13,5 nanomètres, qui est ensuite collectée via une série d'environ une douzaine de miroirs, qui sont eux-mêmes les miroirs les plus plats que l'homme ait jamais produits. Les miroirs reflètent la lumière au bon angle pour qu'elle frappe la plaquette de silicium et sculpte les circuits sur les puces qui rendent votre iPhone possible.

C'est comme ça qu'on arrive à une puce A13, n'est-ce pas ?

C'est exact.

TSMC doit acheter cette machine à ASML, qui doit assembler tous ces composants, des miroirs les plus plats jamais produits aux lasers les plus puissants jamais déployés dans un cadre commercial aux boules d'étain. J'imagine que les boules d'étain sont assez faciles à acquérir. Il doit fabriquer cette machine, puis la vendre à TSMC, qui l'utilise ensuite pour fabriquer des puces iPhone ou quoi que ce soit d'autre. ASML se contente-t-il de se laver les mains de cette machine lorsqu'il la vend à TSMC ? Cela ressemble à une chose très compliquée à utiliser.

C'est extraordinairement compliqué. Le simple fait d'expédier la machine à elle seule nécessite le déplacement de plusieurs 747 et coûte 150 millions de dollars pièce. Il y a du personnel ASML sur place à côté de la machine pendant toute la durée de vie de ces outils. ASML est la seule entreprise à savoir comment les réparer en cas de problème, et c'est la seule entreprise à disposer des pièces de rechange en cas de panne. Vous ne pouvez tout simplement pas les faire fonctionner sans le personnel ASML.

Ils sont si sophistiqués et si précis qu'apprendre à les faire fonctionner dans une usine de production de masse nécessite non seulement que les sociétés de semi-conducteurs comme TSMC aient fait beaucoup de recherches sur leur utilisation, mais aussi un partenariat approfondi avec ASML, car ils ont vraiment une connaissance unique du fonctionnement de l'optique et de la réflexion et de la réfraction de la lumière dans différents contextes. Vous devez vous associer très, très profondément à ASML pour comprendre comment utiliser réellement ces machines dans la fabrication de masse.

On dirait qu'ASML a le monopole de cet équipement fabuleux. Vendent-ils à d'autres vendeurs ? Intel peut-il acheter ces machines ? D'autres fonderies peuvent-elles ? Samsung peut-il acheter ces machines ?

Oui. ASML vend à des clients partout dans le monde - sauf en Chine, dont nous pouvons discuter - mais il n'y a que quelques entreprises qui peuvent vraiment utiliser de manière plausible une machine EUV. Il s'agit de TSMC, Samsung, Intel et de quelques fabricants de puces mémoire, comme SK Hynix et Micron. Il y a très peu d'autres clients potentiels, car le prix est si élevé et le niveau de compétence de fabrication de précision nécessaire pour les utiliser est vraiment si spécialisé et unique qu'ASML sait qu'il n'aura jamais qu'une clientèle mesurant la moitié une douzaine ou peut-être tout au plus une douzaine d'entreprises.

Pourquoi ASML ne fabrique-t-il pas les puces lui-même ?

Eh bien, ASML n'a aucune idée de comment fabriquer des puces. C'est une entreprise extraordinaire, mais une seule entreprise ne peut pas tout faire. Cette machine n'est qu'une des multiples machines ultra-complexes nécessaires à la fabrication de puces. En plus de faire briller la lumière exactement à la bonne longueur d'onde à travers cette optique très compliquée, vous avez également besoin de différentes machines capables de déposer des films minces de matériau de seulement quelques atomes d'épaisseur ou de graver des canyons dans le silicium de seulement quelques atomes de large. Ces machines sont produites par différentes entreprises qui ont leurs propres capacités uniques, dont ASML ne sait rien. Et ces entreprises connaissent peu la lithographie.

Nous avons vraiment besoin d'un partenariat entre les fabricants d'outils comme ASML et les fabricants de puces comme TSMC pour produire réellement des semi-conducteurs efficaces.

Les fabricants de puces eux-mêmes ont également des capacités uniques. TSMC est meilleur que quiconque, y compris ses fournisseurs, pour utiliser les machines pour fabriquer efficacement des puces. Nous avons vraiment besoin d'un partenariat entre toutes ces différentes entreprises, les fabricants d'outils comme ASML et les fabricants de puces comme TSMC, pour produire réellement des semi-conducteurs efficaces.

Ouais. Les gens peuvent se demander si Milwaukee ou DeWalt fabriquent les meilleurs outils électriques, mais ils ne font pas de vous un charpentier. C'est l'ambiance ici ? Que vous pouvez acheter l'outil, mais que vous devez réellement savoir comment l'utiliser ?

C'est tout à fait exact. Savoir comment vous l'utilisez est un processus qui nécessite non seulement de commencer par un doctorat en génie électrique ou en science des matériaux, mais qui nécessite vraiment des années de travail avec les outils. Le processus de développement d'un outil EUV a pris 30 ans. Cela vous donne juste une idée de l'échelle de précision qui était nécessaire pour l'exploiter réellement.

Je veux en venir à cela, car cette histoire avec Intel est vraiment intéressante. Nous avions en fait Pat Gelsinger, le PDG d'Intel, dans l'émission récemment et je lui ai posé des questions sur EUV. Nous pouvons arriver à sa réponse et pourquoi il pense qu'il était stupide qu'Intel n'ait pas gagné cette course, mais je veux revenir à notre point de départ, à savoir que le président Biden est aux Pays-Bas et qu'il fait pression sur le Premier ministre pour qu'il restreindre les exportations d'appareils ASML vers la Chine. Vous avez dit qu'il n'y a qu'une poignée d'entreprises dans le monde qui peuvent utiliser ces machines et qu'aucune des entreprises que vous avez nommées n'est une entreprise chinoise. Pourquoi est-ce préoccupant que le gouvernement néerlandais autorise les exportations vers la Chine ?

Si vous avez accès à des outils de fabrication de puces avancés, comme ceux produits par ASML et le petit nombre d'autres fabricants d'outils avancés dans le monde, vous avez une chance raisonnable de fabriquer des puces avancées. Maintenant, il n'est toujours pas garanti que vous puissiez le faire, mais les outils sont l'un des principaux points d'étranglement que seules quelques entreprises peuvent produire, et aucune d'entre elles n'est produite en Chine. Les États-Unis réfléchissent à des systèmes militaires et de renseignement de nouvelle génération qui s'appuieront de plus en plus sur l'intelligence artificielle. Les systèmes d'IA sont formés dans de vastes centres de données remplis de puces sophistiquées comme les GPU, qui sont le type de puces utilisées pour former les systèmes d'IA.

Si vous ne pouvez pas fabriquer en masse des puces de pointe, vous ne pouvez pas obtenir la capacité de centre de données dont vous avez besoin pour former des systèmes d'IA. Les États-Unis tentent finalement d'empêcher la Chine de développer des centres de données avancés. Il utilise les machines-outils comme point d'étranglement, empêchant les entreprises américaines, mais aussi japonaises et hollandaises, de transférer ces équipements en Chine.

Un certain nombre d'entreprises chinoises ont essayé de devenir suffisamment avancées pour acheter les outils EUV d'ASML. SMIC, premier fondeur chinois, en est le meilleur exemple. Mais les Néerlandais imposent des contrôles sur les exportations EUV depuis quelques années, ne laissant pas ASML expédier ces outils en Chine. Maintenant, les États-Unis veulent que les Néerlandais imposent des contrôles sur un ensemble plus large d'outils de lithographie - non seulement le plus avancé, mais aussi le deuxième ensemble d'outils le plus avancé. C'est quelque chose qui est une nouvelle demande du gouvernement américain et qui nécessite des négociations et des discussions assez approfondies entre les États-Unis et les Pays-Bas pour savoir si cela sera autorisé ou non.

Quel est l'argument pour et quel est l'argument contre ?

L'argument est que même les outils les plus avancés de deuxième génération peuvent être utilisés pour produire des puces assez sophistiquées, ce qui est certainement vrai. L'argument contre est qu'il sera coûteux pour ASML et d'autres entreprises de perdre des parts de marché, car les clients chinois ont investi très lourdement dans la capacité de fabrication de puces, très fortement subventionnée par le gouvernement chinois au cours de la dernière décennie.

Pour de nombreux fabricants d'outils à copeaux, la Chine est devenue un marché très important pour les outils non à la pointe de la technologie. Ce sera un arrêt coûteux si les Pays-Bas mettent en œuvre les types de contrôles à l'exportation qui restreignent non seulement les outils les plus avancés, mais aussi les outils les plus avancés de deuxième génération. Le coût se chiffrera en milliards de dollars en euros pour les principaux outilleurs.

Vous décrivez un régime croissant de sanctions contre la Chine, en termes de fabrication de puces, de transfert de technologie des entreprises américaines aux entreprises chinoises et d'autres entreprises internationales aux entreprises chinoises. Est-ce tout d'une pièce? Est-ce une stratégie ? Ou est-ce que l'administration Trump était en colère contre la Chine, alors ils ont imposé des sanctions contre Huawei, et maintenant l'administration Biden a pris conscience de la pénurie de puces à cause de la pandémie ? "Nous avons besoin d'une fonderie nationale de puces. D'accord, c'est Intel. Faites quelque chose dans l'Ohio. Voici d'autres trucs." Y a-t-il une cohérence dans tous ces mouvements, ou est-ce juste réactif ?

Non. Je pense qu'il y a vraiment une stratégie cohérente, et je différencierais ce qui se passe maintenant de la guerre commerciale de Trump sur les tarifs. C'est vraiment une voie de discussion distincte. Je le différencierais également des pénuries de semi-conducteurs. Les pénuries ne concernaient pas le pays capable de produire les puces les plus avancées. Ce que vous trouvez au sein de la bureaucratie de la sécurité nationale, du NSC et des agences de renseignement au cours des sept dernières années environ, c'est qu'il y a eu une inquiétude croissante quant au fait que la Chine fait de réels progrès dans les capacités de fabrication de puces, tout comme cela devient plus clair et clarifier la manière dont les capacités de puces avancées, et en particulier les types de puces qui entrent dans les centres de données, seront essentielles dans la formation des systèmes d'IA de nouvelle génération.

Depuis la fin de l'administration Obama jusqu'à aujourd'hui, y compris l'administration Trump, il y a eu une assez grande cohérence en termes de politique concernant la restriction de l'accès de la Chine aux technologies avancées de puces. C'est quelque chose qui a été fait non seulement par les États-Unis, mais aussi par le Japon, la Corée du Sud et Taïwan. Un certain nombre de pays différents ont pris des mesures pour imposer de nouveaux mécanismes de filtrage des investissements ou pour restreindre le transfert de technologie ou de connaissances vers la Chine en ce qui concerne les semi-conducteurs avancés.

La Chine a-t-elle la capacité de rattraper son retard ou a-t-elle réellement besoin du transfert de technologie, de l'équipement qui, autrement, lui serait vendu?

Eh bien, c'est la grande question. La stratégie américaine réussira si la Chine ne parvient pas à rattraper son retard. Les États-Unis parient que la réponse est que la Chine ne peut pas rattraper son retard, ou du moins ne peut pas rattraper son retard de si tôt. Mais il y a une certaine incertitude autour de cela. Il est difficile de prédire si la Chine trouvera des moyens de produire une partie de la technologie nécessaire au niveau national, ou si elle trouvera des moyens de diviser la coalition occidentale et d'acquérir certaines technologies auprès de pays qui ne souhaitent pas suivre l'exemple des États-Unis en matière de contrôle des exportations.

Ma meilleure hypothèse serait que les contrôles que les États-Unis et le Japon vont clairement imposer seront vraiment problématiques pour la Chine au cours des deux prochaines années, et potentiellement au cours des 10 prochaines années environ en termes de fabrication de semi-conducteurs avancés. Plus il y a de pays qui acceptent ces contrôles – et c'est pourquoi les Pays-Bas sont si importants – plus ces contrôles ont de chances de fonctionner.

Comment se fait-il que nous nous soyons retrouvés dans une situation où il y a une entreprise néerlandaise que nous devons contacter pour nous assurer que la Chine n'obtient pas ces capacités ? Encore une fois, dans un marché fonctionnel, en particulier pour quelque chose comme les puces, qui sont si importantes pour tout, il y aurait plusieurs entreprises avec plusieurs approches différentes pour fabriquer des puces à l'échelle à laquelle les puces modernes doivent être fabriquées aux nœuds de processus que nous exploitons. à maintenant. Au lieu de cela, il n'y en a qu'un et c'est aux Pays-Bas. Comment est-ce arrivé?

Eh bien, dans l'industrie des puces, au cours des deux dernières années, vous constaterez qu'il y a eu une véritable tendance à la concentration, avec dans de nombreux cas juste une poignée et dans certains cas une seule entreprise capable de produire les types de logiciels et de machines impliqué. Il y a deux raisons à cela. La première est que de nombreuses parties du processus de fabrication des puces sont tout simplement à forte intensité de capital. Il est extraordinairement coûteux de fabriquer ces machines. Cela décourage vraiment la concurrence, car un nouvel entrant doit dépenser des milliards de dollars avant de pouvoir voir si son produit fonctionne même.

La deuxième raison est que les types de connaissances et d'expertise dont vous avez besoin pour produire ces types d'outils sont quelque chose que vous ne pouvez pas étudier dans l'abstrait. Vous devez l'affiner au cours de votre fabrication. Il n'y a aucune formation ou programme de doctorat qui vous permettra de comprendre comment ces systèmes fonctionnent lorsqu'ils sont réellement fabriqués. Vous devez avoir les mains dans la machine pour la peaufiner au fil du temps.

Cela signifie que les personnes qui travaillent sur ces outils dans les entreprises ont des connaissances vraiment uniques qui sont difficiles à acquérir pour quiconque. Cela crée un fossé très solide autour de ces entreprises, car il n'y a pas de moyen simple pour quiconque ne travaille pas dans ces entreprises d'acquérir les connaissances requises. Ainsi, la combinaison de l'intensité du capital et des connaissances vraiment uniques rend très difficile la création d'entreprises concurrentes.

Je vais donc citer Pat Gelsinger lorsqu'il était sur Decoder il y a quelques mois. Je lui ai posé des questions sur EUV, car Intel a parié contre EUV, et maintenant ils vont acheter des machines à ASML pour les installer dans l'Ohio pour essayer de construire des puces de nouvelle génération. J'ai demandé : "Qu'est-il arrivé à l'EUV ?" Il a déclaré: "Nous pariions contre. Nous avons pris beaucoup de risques chez Intel quand nous nous sommes dit:" Hé, nous n'avons pas besoin d'EUV. Nous allons passer à la quadrature avancée de la lithographie. Nous faisions d'autres choses pour éviter d'avoir besoin d'EUV, et ces choses ne marchaient tout simplement pas. Au minimum, nous aurions dû avoir un programme parallèle sur EUV qui disait: "Si nous nous trompons, si nous obtenons un modèle quad ou autre techniques que nous utilisons pour nous aligner mal, nous aurions dû avoir un programme pour cela. Nous ne l'avons pas fait. Nous pariions contre. À quel point pourrions-nous être stupides ? »

Maintenant, avec le recul, la réponse est qu'ils étaient extrêmement stupides. C'est le nouveau gars et il est en train de le réparer, donc je pense que c'est pourquoi il a le droit de dire qu'ils étaient stupides. Étaient-ils réellement stupides à ce moment-là ? Était-il correct de dire : "Oh, vous pouvez parier contre EUV et peut-être que quelque chose d'autre se passera ?" Ou est-ce juste Intel dirigé par une série de comptables au lieu d'ingénieurs, et maintenant ils ont un ingénieur ?

Eh bien, pour la défense des comptables, je pense que vous pourriez dire ce qui suit…

Je pense que c'est la première fois que quelqu'un dit "pour la défense des comptables", mais par tous les moyens.

L'EUV était donc une technologie censée être prête pour la production une décennie avant son apparition. Le processus de développement a connu des retards répétés, des dépassements de coûts d'un milliard de dollars, et pendant longtemps à la fin des années 2000 et au début des années 2010, cela semblait être quelque chose qui pourrait complètement échouer. Jusqu'en 2015, il était vraiment très incertain si cela fonctionnerait un jour ou non, et si cela fonctionnait, si cela serait à distance compétitif.

Dans ce contexte d'incertitude, vous pouvez comprendre pourquoi il y a des gens chez Intel qui voulaient parier contre l'EUV et parier à la place sur ce qu'ils appelaient la quadrature, ce qui signifie utiliser des machines de lithographie existantes dont tout le monde sait qu'elles fonctionnent et faire plus de lithographies pour sculpter jamais circuits plus précis. Cela allait évidemment coûter plus cher que de faire moins de tirages lithographiques, car vous avez plus d'étapes, mais tout le monde savait que les machines fonctionnaient.

Essayer c'était l'option à faible risque à certains égards. Avec le recul cependant, cela n'a pas fonctionné. C'était un pari terrible, mais vous pouvez comprendre pourquoi ils ont pris ce pari. Pour blâmer les comptables, je pense qu'il y avait un peu trop d'aversion pour le risque et une réticence à, comme l'a dit Gelsinger, préparer plusieurs voies pour la R&D pour voir laquelle fonctionnait. Il y avait probablement un peu de réduction des coûts qui semblait sage à l'époque en termes de dépenses efficaces des ressources, mais avec le recul, cela a eu un coût énorme pour Intel, car cela les a laissés au dépourvu lorsque la modélisation en quad s'est avérée inefficace et dans certains cas complètement incapable de produire la précision dont Intel avait besoin.

Est-ce pour cette raison qu'Intel a été retardé par TSMC à chaque nœud de processus successif ? Parce que leurs techniques ne fonctionnaient tout simplement pas ?

C'est en partie la raison. Je pense que c'est une réponse compliquée, mais le retard de l'EUV est certainement un élément important.

Expliquez-moi simplement ce processus. Ils ont un gros concurrent chez TSMC qui est évidemment intégré à ASML. C'est très bien, car son modèle économique consiste simplement à fabriquer des puces ; toute son énergie est concentrée sur la fabrication de puces. Intel est à un endroit maintenant que j'ai interrogé Pat. J'ai dit: "Vous considérez-vous comme un champion national aux États-Unis? Vous l'êtes. Vous êtes ce que l'administration Biden a en ce moment en termes de grande entreprise de fabrication de puces qui peut isoler les États-Unis de la chaîne d'approvisionnement mondiale."

Il était comme, "Ouais, je ne sais pas pour ça", mais il doit accélérer et devenir une fonderie. C'est ce qu'il veut faire. Il a dit qu'il mettrait un logo AMD sur le côté d'une usine Intel si AMD veut y fabriquer des puces, mais il doit aller acheter une machine EUV à ASML. Il doit apprendre à fabriquer des puces ARM, tout en développant la prochaine génération de puces x86 d'Intel. Est-ce possible? Cela semble-t-il que nous mettons trop de pression sur cette seule entreprise ?

Eh bien, je pense qu'il ne fait aucun doute qu'il a un travail stimulant. Maintenant, c'est évidemment un gars impressionnant. Si quelqu'un peut le faire, il peut le faire.

Pas de manque de confiance de Pat.

Eh bien, je pense qu'il ne fait aucun doute qu'il a changé la culture d'Intel, mais je pense que vous avez raison de décrire les défis auxquels Intel est confronté du côté de la fabrication de la technologie des processus, du côté de la conception et du côté du modèle commercial avec création de cette nouvelle activité de fonderie. Ça va être dur.

"Je pense que beaucoup pour les États-Unis dépend du succès ou non d'Intel."

Je pense que s'attaquer à chacun de ces trois défis simultanément est le seul choix qu'il a, car Intel doit tous les gérer. Mais vous avez raison de dire que c'est un défi de taille qui l'attend. Je pense que beaucoup pour les États-Unis dépend du succès ou non d'Intel.

La raison pour laquelle je pose spécifiquement des questions sur Intel, c'est parce que c'est le seul choix. Il n'y a pas un autre producteur américain de chips à grande échelle. Il y a un peu d'activité TSMC ici et un peu d'activité Samsung ici, mais ce ne sont pas leurs nœuds de processus de pointe. TSMC n'a même pas encore vraiment commencé à grande échelle. Intel est ce que nous avons. On dirait que s'ils avaient beaucoup plus de succès, alors la conversation sur la sécurité nationale, la conversation sur la chaîne d'approvisionnement et la conversation sur le contrôle des exportations pourraient être très différentes. Mais parce qu'Intel en est là en ce moment de transformation assez spectaculaire, cela a des impacts en aval sur la façon dont nous traitons avec la Chine.

Je pense que c'est vrai. Je pense aux trois entreprises leaders dans la production de puces de processeur, Intel est celle qui investirait naturellement aux États-Unis, car elle est basée aux États-Unis. Je pense qu'il convient également de noter, cependant, qu'Intel n'a pas d'activité de fonderie existante aux États-Unis. En ce qui concerne le renforcement de la capacité de fonderie aux États-Unis, nous partons d'une base assez faible dans l'ensemble. Samsung a une installation et GlobalFoundries a des installations, qui ne sont pas les plus avancées, mais qui ont également des capacités impressionnantes et une échelle significative.

Mais en termes de construction d'échelle et de fonderie, tout le monde part d'un point de départ assez basique. À certains égards, c'est pourquoi les États-Unis ne vont probablement pas finir par parier uniquement sur une entreprise, mais sur les trois - Intel, TSMC et Samsung - pour essayer de les amener toutes à investir davantage aux États-Unis, et voir lequel est capable de développer les plus grandes installations, le modèle commercial le plus fonctionnel aux États-Unis, et qui remporte la course.

C'est une façon très américaine de le faire, n'est-ce pas ? C'est comme, "Nous allons subventionner la création d'un marché, et celui qui gagne, gagne." Ne vous retrouvez-vous pas en quelque sorte avec quelqu'un qui va gagner la course, et puis nous avons un autre monopole bizarre aux États-Unis ? Y a-t-il une pensée pour "en fait, ce dont vous avez besoin, c'est de la diversification à tous les niveaux de la chaîne d'approvisionnement" ?

Eh bien, le défi, c'est que la diversification coûte très cher. Si vous voulez payer pour une capacité supplémentaire que vous n'utiliserez pas dans l'industrie des puces, vous allez dépenser une tonne d'argent. Une seule nouvelle usine de fabrication de puces de pointe coûte entre 20 et 25 milliards de dollars, et elle reste à la pointe pendant quelques années seulement. Je ne pense pas que les États-Unis aient vraiment envie d'entreprendre les énormes dépenses en immobilisations dont vous avez besoin pour créer une capacité excédentaire. À la marge, nous allons en obtenir grâce à la loi CHIPS, mais nous n'obtiendrons pas une tonne de capacité excédentaire.

Nous avons besoin d'entreprises qui vont avoir des modèles commerciaux fonctionnels après que nous les ayons aidées à démarrer avec leurs activités de fonderie aux États-Unis. C'est pourquoi je pense qu'il est logique de parier sur plusieurs entreprises et de voir lesquelles sont capables de produire cela.

Je ne pense pas qu'il soit nécessairement vrai que nous allons nous retrouver avec une entreprise gagnante et les autres perdantes. Il se pourrait bien que nous nous retrouvions avec plusieurs fonderies commercialement viables avec une capacité aux États-Unis, et ce serait un excellent résultat. Il n'y a aucune raison nécessaire pour que ce marché particulier doive se retrouver avec une entreprise dominante et d'autres loin derrière.

Y a-t-il une réflexion sur l'investissement au-delà des acteurs de la fonderie ? "Hé, nous devrions financer un concurrent d'ASML" ou "Hé, nous devrions rechercher la prochaine technologie au-delà de l'EUV et demander au gouvernement de la subventionner afin que nous puissions diversifier cette couche" ? Encore une fois, alors que nous avons cette conversation, le président Biden se promène avec des sabots en disant : « S'il vous plaît, ne vendez pas cette machine à la Chine.

Eh bien, quand il s'agit de "devrions-nous avoir un concurrent pour ASML et Advanced Lithography?" Je pense que la réponse est que le rapport coût-bénéfice ne joue tout simplement pas. Il est probable que les Pays-Bas mettent en œuvre des contrôles assez similaires aux contrôles américains. Au cours des deux prochains mois, je pense que nous verrons que cela sera le résultat de ces conversations.

Il n'y a pas beaucoup de risque d'approvisionnement avec les Pays-Bas ; personne ne s'inquiète du fait que les Pays-Bas n'expédient pas aux entreprises américaines. Le coût de la mise en place d'une entreprise de lithographie alternative serait très élevé, car, encore une fois, ASML possède des capacités uniques qu'ils ont développées en 30 ans. Il serait très difficile de reproduire cela ou de créer un concurrent. Je pense donc que notre production et nos dollars de R&D sont bien mieux dépensés ailleurs.

Mais lorsque vous parlez de lithographie de nouvelle génération et d'outils de nouvelle génération, c'est un excellent endroit où investir. Si vous regardez la façon dont le département du commerce prévoit de dépenser l'argent de la loi CHIPS, vous constaterez que les trois quarts des fonds iront à l'incitation à davantage de fabrication, et 25% supplémentaires iront à financer la R&D. Une partie de cela ira aux outils de nouvelle génération, y compris les systèmes de lithographie potentiellement de nouvelle génération, qui seront nécessaires dans cinq ou 10 ans.

Quels sont ces systèmes de lithographie de nouvelle génération ?

Eh bien, ASML prévoit lui-même deux générations supplémentaires d'outils EUV. En ce moment, ils ont l'EUV de base.

Attendez, la chose que vous avez décrite avec la boule d'étain tombant, frappée par des lasers et produisant du plasma plus chaud que le soleil, c'est de l'EUV de base ?

C'est basique, oui. Plus est à venir. La prochaine génération sera appelée EUV à haute ouverture numérique, qui aura des optiques plus sophistiquées qui vous permettront de tailler des puces plus précises. Ces machines sont censées être disponibles dans trois ans environ. Ils vont coûter deux fois plus cher que les outils EUV de base.

Ensuite, au-delà de cela, il y a de la R&D en cours pour ce que l'ASML appelle une hyper ouverture numérique, donc des optiques encore plus spécifiques, dont on ne sait pas si cela fonctionnera. Nous sommes à une décennie de la production, mais c'est là que la R&D est déjà en cours, et c'est ce dont nous avons besoin si nous voulons fabriquer des transistors de plus en plus petits sur des puces de plus en plus sophistiquées.

Vous avez un chapitre sur les transistors de plus en plus petits dans le livre. Je suis sûr que les auditeurs de Decoder connaissent très bien le concept de la loi de Moore, qui est juste une prédiction selon laquelle l'industrie des puces doublera la densité de transistors sur une puce chaque année. Nous parlons déjà de devoir tirer des lasers sur une boule d'étain à travers les miroirs les plus plats du monde, puis de construire des optiques hyper-spécifiques pour les rendre encore plus petites. Y a-t-il une limite ? Je me sens stupide en me disant : "Y a-t-il une limite à la loi de Moore ?" N'importe qui aurait pu dire cela à n'importe quel moment au cours des 40 dernières années et être considéré comme un imbécile, mais nous parlons maintenant au niveau des atomes. Y a-t-il une limite où l'industrie des puces se dit : "D'accord, nous n'allons pas dépasser le niveau des atomes individuels" ?

À un moment donné, la réponse est oui, mais nous ne parlons pas encore d'atomes individuels. Nous parlons de couches de matériaux mesurées en atomes individuels, mais les transistors eux-mêmes contiennent beaucoup d'atomes, même à leur échelle microscopique actuelle. Je pense que nous avons une vision assez claire - au moins jusqu'en 2030 environ - dans les plans existants d'entreprises comme TSMC et Intel quant à la façon dont elles vont continuer à réduire les transistors, à les empiler les uns sur les autres et à utiliser plus d'astuces pour en avoir plus sur les jetons. Il est plus difficile de dire au-delà de 2030 environ. Il a toujours été difficile de regarder trop loin dans le futur, donc je ne sais pas à quel point cela a du sens.

L'histoire dit que la prédiction appropriée est qu'ils le découvriront. Je veux dire, c'est pourquoi on l'appelle la loi de Moore.

C'est exact.

À un moment donné, vous manquez de choses à mesurer; vous manquez d'unités. Par exemple, Intel a dû passer aux angströms au lieu des nanomètres. C'était peut-être une marque, mais ils l'ont définitivement fait.

La raison pour laquelle je pose la question dans ce contexte est que nous parlons de limiter les équipements de fabrication de puces avancés à la Chine et nous parlons de la prochaine génération de GPU ou d'autres puces d'accélération de l'IA. 2030, c'est demain à l'échelle de la politique industrielle et de la politique étrangère. Même en 2040, c'est encore un peu demain à l'échelle de la politique industrielle. N'est-il pas inévitable que la Chine rattrape son retard, même si elle est limitée de toutes ces manières ? Sommes-nous simplement en train de gagner du temps ou créons-nous en fait un avantage durable?

Eh bien, je pense qu'il est inévitable que la Chine rattrape le statu quo actuel à un moment donné. Que ce soit en 2027 ou 2035, je ne sais pas. Ce ne sera pas en 2024, c'est dans plusieurs années. La Chine parviendra-t-elle un jour à rattraper son retard ? Je ne suis pas sûr que la réponse à cette question soit oui, même si la loi de Moore…

Même si la loi de Moore expire, n'est-ce pas ? Si le tranchant devient fixe.

Eh bien, cela dépend de ce que nous voulons dire quand nous disons, "La loi de Moore expire." À un moment donné, il sera impossible de réduire davantage les transistors, mais cela ne signifie pas nécessairement que la puissance de calcul que vous pouvez tirer d'une puce individuelle s'arrêtera nécessairement. Vous pouvez les regrouper de différentes manières, vous pouvez rapprocher la mémoire de la puissance de traitement, vous pouvez améliorer vos interconnexions, vous pouvez mettre la photonique sur une puce. Il existe de nombreuses techniques différentes qui, dans de nombreux cas, n'en sont qu'à leurs balbutiements, qui créent de nouvelles façons d'obtenir plus de puissance de calcul des puces, et toutes celles-ci nécessiteront à la fois une conception créative et des machines-outils vraiment précises à fabriquer.

Même si vous me disiez que les transistors ne rétréciront pas d'un nanomètre après 2030, je dirais quand même que nous allons obtenir plus de puissance de calcul d'un pouce carré de silicium tout au long des années 2030 et au-delà en utilisant tous ces d'autres techniques. Donc, si vous adoptez cette vision la plus large de la loi de Moore et dites toutes les différentes choses que vous pouvez faire pour modifier une puce pour en tirer le meilleur parti, je pense qu'il y a une très longue piste qui va bien au-delà de 2040 en termes de choses que nous pouvons faire pour produire plus de puissance de calcul. Pour cette raison, je serais assez sceptique quant à la thèse selon laquelle nous allons un jour nous heurter à un mur de briques.

Quand je pense aux trois entreprises qui font le mieux pour faire avancer la puissance de calcul pour une puce donnée, c'est Apple, Nvidia, dans une certaine mesure AMD - donc peut-être que ce sont trois entreprises et demie - et c'est TSMC, qui est le fabricant de ces deux entreprises et demie là-bas. Apple est vraiment doué pour l'emballage, vraiment bon pour optimiser ses logiciels pour son propre matériel et vraiment bon pour repousser les limites d'ARM. Nvidia est évidemment le leader des GPU. AMD dépasse moins la puce Intel moyenne, mais s'en sort mieux simplement parce qu'il utilise les capacités de fabrication de TSMC pour améliorer son rapport autonomie/performance.

Je regarde ces trois entreprises et demie et je pense: "D'accord, ce dont elles dépendent, c'est TSMC." Si TSMC n'était pas en mesure de faire avancer la fabrication, leurs techniques de construction et de conception de meilleures puces seraient en fait inutiles, n'est-ce pas ? Ils dépendent entièrement de TSMC, qui est à son tour entièrement dépendant d'ASML. Comment est cette relation ? Tim Cook se réveille-t-il le matin inquiet des restrictions néerlandaises sur les exportations ASML ? Ou est-il un client de TSMC ? Ou est-ce juste une API où il passe une commande et les jetons sortent ?

Je pense que la plupart des clients de TSMC se sont habitués au fait que TSMC a une expérience extraordinaire dans la gestion de leur propre chaîne d'approvisionnement et s'assure que les problèmes sont résolus avant qu'ils ne surviennent réellement. L'une des raisons pour lesquelles les clients aiment travailler avec TSMC est qu'ils n'ont pas à se réveiller le matin en s'inquiétant de ce qui va se passer en amont de la production de TSMC.

Les gens pensent-ils plus à la chaîne d'approvisionnement en amont qu'ils ne l'ont jamais fait auparavant à cause de ces restrictions ? Absolument. Mais si vous êtes Apple ou Nvidia, ils ne s'appliquent pas vraiment à vous, car tous les intrants sur lesquels TSMC s'appuie pour sa production sont produits aux États-Unis, en Europe ou au Japon. Il n'y a aucune chance que ces pays contrôlent leur transfert vers Taïwan de si tôt, donc vous êtes en fait assez sécurisé en termes de votre amont. C'est votre aval - l'assemblage des puces qui a souvent lieu en Chine et l'assemblage des produits finaux - où vous avez le plus de risques politiques, à la fois en termes de ce que fait Pékin et aussi en termes de ce que fait Washington.

Eh bien, il y a un vrai risque politique parce que le T de TSMC est Taiwan. Les fabs sont à Taïwan, en particulier les fabs de pointe. S'il y a une étrangeté entre les États-Unis, la Chine et Taïwan, l'économie de l'iPhone s'arrête, n'est-ce pas ? Les puces disparaissent, l'économie du GPU Nvidia s'arrête. Est-ce quelque chose qui devrait nous préoccuper davantage?

S'il y avait une guerre ou un blocus entre la Chine et Taïwan, l'impact non seulement sur le secteur technologique, mais sur l'ensemble de la fabrication serait presque catastrophique.

Oui. En termes de guerre ou de blocus entre la Chine et Taïwan, l'impact non seulement sur le secteur technologique, mais sur l'ensemble de la fabrication serait proche de la catastrophe. TSMC produit 90% des processeurs les plus avancés au monde, mais plus que cela, il produit plus d'un tiers de la nouvelle puissance de calcul que le monde ajoute chaque année. Si vous additionnez tous les transistors produits sur des puces de processeur, plus d'un tiers d'entre eux sont produits à Taïwan. Ce serait certainement catastrophique pour Apple ou pour AMD si nous devions perdre l'accès aux installations de TSMC, mais ce sont aussi les lave-vaisselle, les micro-ondes et les automobiles qui seraient confrontés à d'énormes perturbations.

Je veux dire, nous serions de retour à une crise manufacturière qui ressemblerait à 1929 en termes de choc. Vous ne seriez pas en mesure d'acheter une voiture pendant un an ou deux, et le même niveau de perturbation pour toutes sortes de produits manufacturés. C'est un énorme problème. C'est un si gros problème que les entreprises ont vraiment du mal à comprendre comment s'assurer contre cela, car les coûts de recherche de solutions alternatives sont énormes. Il n'y a pas d'autre alternative à TSMC dans de nombreux cas, mais il est évident que le risque de baisse est substantiel et augmente sans doute chaque jour.

Comment en sommes-nous arrivés à une position où les usines de fabrication de puces les plus importantes au monde se trouvent à Taïwan ? Comment se retrouve-t-on avec TSMC ?

TSMC a vu le jour en 1987 grâce à Morris Chang, qui est le fondateur de l'entreprise. Il avait en fait passé sa carrière chez Texas Instruments et avait vécu au Texas pendant la majeure partie de sa vie avant ce moment. C'est lui qui a eu l'idée visionnaire de créer une entreprise de fonderie qui ne concevait pas de puces, mais seulement les fabriquait, ce qui à l'époque semblait être un concept fou puisqu'il n'y avait pas d'entreprises de conception de puces sans usine. Il n'avait pas de clients lorsqu'il a commencé, mais il a commencé à convaincre les entreprises qu'il ferait toute la fabrication pour elles et prendrait tous les risques de production ; tout ce qu'ils avaient à faire était de lui donner des conceptions de puces et il renverrait des puces fonctionnelles.

Ce modèle s'est avéré extrêmement efficace car il a permis à TSMC d'évoluer en desservant de nombreux clients différents. Cette échelle a à son tour permis à TSMC d'affiner ses processus de production, car plus ils produisent de puces, plus ils apprennent du processus de fabrication de chaque puce. Il existe une relation directe entre le fait que TSMC est à la fois le plus grand fabricant de puces au monde et le plus avancé au monde, et les deux découlent du modèle de fonderie inventé par Morris Chang.

Vous nous avez dit avant que nous commencions à enregistrer que Morris Chang était votre personnage préféré dans tout ce livre. Il y a une ligne dans le livre où vous dites qu'il est sans doute plus texan que taïwanais. Pourquoi est-il votre personnage préféré ?

Eh bien, je pense qu'il est l'homme d'affaires le plus sous-estimé des 100 dernières années. La plupart des gens n'ont jamais entendu parler de lui, même si nous comptons tous sur les produits que son entreprise produit chaque jour. Je pense que sa vie est un microcosme fascinant de l'industrie des puces dans son ensemble. Il est né en Chine continentale, a déménagé aux États-Unis juste après la révolution, s'est inscrit à Harvard et était le seul étudiant sino-américain de sa classe, puis a personnellement construit l'industrie des puces en travaillant sur les lignes de production de Texas Instruments avant de fonder TSMC.

Tous les grands changements dans l'industrie des puces et la technologie informatique au cours des 75 dernières années sont des changements qu'il a non seulement illustrés, mais qu'il a en fait réalisés. Nous devons tous beaucoup à Morris Chang, et j'aurais aimé que plus de gens entendent parler de lui, car je pense que son importance est vraiment profondément sous-estimée.

Je pense que TSMC est profondément sous-estimé. C'est une entreprise très opaque. Ils sont très fiers d'eux-mêmes et ils sont très opaques. Il est difficile de savoir comment ils fonctionnent. Quel est votre sens de TSMC? Je veux dire, Morris Chang n'est plus là. Comment la culture persiste-t-elle ? Comment sont ses nouveaux dirigeants ?

Eh bien, Morris Chang est officiellement à la retraite, mais il se présente régulièrement dans les bureaux de TSMC et lors des événements de TSMC, donc je ne sais pas si nous devrions vraiment dire qu'il n'est plus là. Je pense que la culture qu'il a mise en place perdure en termes de volonté de prendre de gros paris en termes de décisions de R&D, en termes de décisions d'investissement et en termes d'acharnement avec lequel TSMC perfectionne ses processus de fabrication.

Les collègues de Morris Chang des années 1950 parlaient de la férocité avec laquelle il trouvait des inefficacités dans le processus de fabrication, puis les expulsait des chaînes de montage aussi vite qu'il le pouvait. Je pense que cet engagement envers l'excellence de la fabrication est ce qui a fait de TSMC ce qu'il est aujourd'hui, et cela découle en grande partie de Morris Chang et de la culture qu'il a inculquée.

Pourquoi le placer dans une région géopolitique aussi périlleuse ? Quand je pense à TSMC maintenant, ils doivent employer autant d'experts en politique étrangère et autant de lobbyistes que de personnes qui se concentrent sans relâche sur l'inefficacité de la fabrication, simplement à cause de leur emplacement plus qu'autre chose. Pourquoi choisir Taïwan ?

Eh bien, avec le recul, cela aurait été formidable s'ils l'avaient établi en Nouvelle-Zélande ou en Suisse, mais Morris Chang avait passé quelque temps à Taiwan en tant que cadre de Texas Instruments. Il avait aidé TI à y installer une installation à la fin des années 1960, il avait donc appris à connaître certains des responsables du gouvernement taïwanais.

Ils voulaient plus d'investissements américains et être davantage connectés aux chaînes d'approvisionnement américaines afin de garantir leur sécurité. Ils ont parié que l'intégration était le meilleur moyen de s'assurer que les États-Unis aideraient à défendre Taiwan. Aujourd'hui, nous voyons les fruits de cette stratégie se concrétiser. Taïwan est important non seulement en raison de son importance géopolitique, mais aussi parce que s'il y avait une guerre, ce serait catastrophique pour le secteur technologique et manufacturier mondial.

Juste pour le dire clairement, vous dites que la décision de l'installer à Taïwan a été motivée par le gouvernement taïwanais afin de garantir le soutien de la défense des États-Unis ?

TSMC était un projet direct du gouvernement taïwanais pour rendre Taïwan plus indispensable dans les chaînes d'approvisionnement électroniques. Et cela a fonctionné.

C'est exact. Il y avait un lien direct dans l'esprit du gouvernement taïwanais entre plus d'investissements américains, plus de criticité dans les chaînes d'approvisionnement américaines et des garanties de sécurité américaines plus crédibles. C'est pourquoi le gouvernement taïwanais a investi plus de la moitié du capital de TSMC lors de sa création. C'était un projet direct du gouvernement taïwanais pour rendre Taïwan plus indispensable dans les chaînes d'approvisionnement électroniques. Et cela a fonctionné.

De toute évidence, cela a fonctionné. Je veux dire, nous devrions parler de la Russie et de l'Ukraine. Je pense qu'il y a là un parallèle avec les conflits potentiels avec la Chine et Taïwan. Mais je veux juste terminer la pensée ici. Vous dites que le gouvernement taïwanais était comme, "Nous avons besoin de cela. Nous allons dépenser l'argent pour avoir une industrie des puces." Plus tôt, vous avez dit que pour construire la prochaine génération d'entreprises de fabrication de puces, vous avez besoin d'une énorme quantité de capital, d'une vision à long terme et de subventionner un tas de choses. C'est ce que fait le gouvernement chinois. Ils se contenteront de créer une offre excédentaire avec plaisir. "Voici 95 ponts, une économie arrivera ici un jour."

Les États-Unis ne font pas cela. Nous sommes horribles à cela, à presque tous les niveaux. Nous réussissons peut-être malgré cela — je pense que certaines personnes vous diront que nous réussissons grâce à cela — mais nous ne le faisons pas. Est-ce ce qui est absolument nécessaire, pour que les États-Unis disent : "Nous allons construire l'industrie de la fabrication de puces. Elle a des objectifs stratégiques que nous réaliserons dans des décennies, comme l'a fait le gouvernement taïwanais, et nous sommes choisir une poignée d'entreprises pour devenir des extensions nationales d'une industrie qui, selon nous, est stratégiquement importante pour les années à venir."

Si vous voulez attirer des fabricants de puces dans votre pays, vous devez le rendre compétitif en termes de coûts. Pour les États-Unis, le coût a été plus élevé pour diverses raisons. Le foncier est plus cher, les réglementations environnementales plus strictes et le régime fiscal moins généreux. Si les États-Unis veulent plus de fabrication de puces, ils doivent dépenser l'argent pour le rendre plus attrayant pour les entreprises de puces à investir.

Je pense que l'investissement est nécessaire, mais pas suffisant, car en plus du CapEx, il faut de l'expertise. C'est quelque chose que Taïwan a réalisé très tôt. Ce n'était pas seulement qu'ils dépensaient beaucoup d'argent, ils se sont également assurés que des centaines d'ingénieurs taïwanais faisaient des doctorats en génie électrique à Berkeley et Stanford à partir des années 1950.

Bien que Taïwan semble loin de la Silicon Valley, il y avait en fait très peu d'endroits dans le monde qui avaient autant de liens personnels profonds avec la Silicon Valley que Taïwan. Lorsque Morris Chang a déménagé à Taïwan dans les années 1980, il a trouvé d'anciens camarades de classe avec lesquels il avait étudié à Stanford et d'anciens collègues avec lesquels il avait travaillé aux États-Unis qui travaillaient à Taïwan dans l'industrie des puces. Cette interconnexion profonde était absolument essentielle au succès de Taiwan.

Si vous regardez d'autres entreprises qui ont rattrapé leur retard dans la fabrication de puces, Samsung par exemple, c'est une histoire similaire avec beaucoup de CapEx, mais aussi beaucoup d'intégration dans les chaînes d'approvisionnement. Le défi auquel la Chine est confrontée aujourd'hui est qu'il ne fait aucun doute qu'elle a la volonté de dépenser de l'argent, mais elle est coupée des échanges d'informations, de composants et d'expertise qui ont permis de rattraper Taïwan et la Corée du Sud. C'est le grand risque auquel la Chine est confrontée, mais c'est aussi la stratégie explicite des États-Unis, de les couper de ces relations et donc de rendre plus difficile le rattrapage.

Juste pour conclure, faites la comparaison avec la Russie et l'Ukraine pour moi. Je sais que c'est aussi un domaine de votre expertise. Nous avons vu cela maintenant. "Même si c'est toujours au bord du précipice, personne n'envahirait jamais l'Ukraine", mais ils l'ont fait, et maintenant c'est un désastre pour eux à plusieurs niveaux. Nous ressentons un peu la même chose à propos de Taiwan. Ce serait une catastrophe à plusieurs niveaux. Y a-t-il une chance que la Chine regarde la Russie et l'Ukraine et dise : « Nous pourrions probablement faire cela aussi » ?

Eh bien, je pense que d'une part, vous diriez que les Russes ont surestimé leurs capacités militaires, alors les Chinois se demandent sûrement maintenant s'ils surestiment aussi leurs capacités. C'est une leçon que vous pourriez tirer, mais il y a d'autres leçons que la Chine pourrait tirer qui sont moins rassurantes. Un exemple est que les armes nucléaires fonctionnent, vous pouvez menacer l'utilisation du nucléaire et empêcher les puissances extérieures d'intervenir. Les Russes l'ont montré très clairement, car Biden a clairement indiqué qu'il ne ferait rien de proche de ce qui inciterait la Russie à intensifier la guerre. Les menaces nucléaires fonctionnent donc. C'est une leçon qui est directement pertinente pour un scénario Chine-Taïwan.

Une deuxième leçon est qu'en Ukraine, il était absolument essentiel que l'Ukraine borde la Pologne, car vous pouvez très simplement expédier des armes, de l'équipement et des fournitures par une frontière terrestre vers un pays neutre. Taïwan n'a pas de frontière terrestre de ce type, vous devez donc trouver des navires qui iraient à Taïwan pour les réapprovisionner. C'est une proposition très, très différente - pas impossible, mais très difficile.

Si vous êtes la Chine qui regarde l'Ukraine, d'un côté, vous pensez que les Russes ont foiré les choses militairement. D'un autre côté, il n'est pas évident que beaucoup d'autres leçons que vous tirez ne vous rendent pas un peu plus optimiste quant à la possibilité de tenir les États-Unis à l'écart de manière significative. Je ne suis pas sûr que la Chine regarde la Russie et l'Ukraine et pense : "Cela nous rend moins confiants à propos de Taiwan". Je crains que certaines des leçons clés que la Chine tire ne la rendent plus capable de structurer une intervention à Taiwan qui empêcherait les États-Unis d'entrer.

Si tout le monde savait que les États-Unis n'allaient pas intervenir au nom de Taïwan, il serait très difficile pour Taïwan de se défendre sérieusement. C'est pourquoi je pense que vous voyez la Chine étendre rapidement ses forces nucléaires, pour rendre ces menaces nucléaires plus crédibles et pour essayer d'empêcher les États-Unis d'entrer s'il y avait une crise dans le détroit de Taiwan. Je reste assez inquiet, malgré le fait que l'armée russe a profondément sous-performé en Ukraine.

J'ai l'impression qu'on pourrait faire un tout autre épisode sur la Russie seule. Nous devrons vous faire revenir. Chris, tu as été formidable. Le livre est Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology. Merci beaucoup d'être dans l'émission.

Merci de m'avoir.

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Chris Miller est professeur à la Fletcher School de l'Université Tufts et auteur de Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology. Bienvenue sur Décodeur. Nous sommes ici à cause d'un récent reportage qui m'a semblé révélateur de toutes sortes de choses qui se passent dans le monde de la technologie et dans l'industrie des puces en général, à savoir que le président Biden essaie de faire pression sur le gouvernement néerlandais pour qu'il n'expédie pas de puces- fabrication d'équipements en Chine. À première vue, cela semble être une situation géopolitique très surprenante. Pouvez-vous expliquer ce qui se passe là-bas ? En regardant cela, je n'avais aucune idée qu'ASML était la plus grande entreprise des Pays-Bas et, à bien des égards, essentielle à leur économie. La plupart des gens ne réalisent pas que la fabrication de puces est au cœur de l'économie de ce pays. À la lecture de votre livre, le processus de développement d'EUV a commencé ici aux États-Unis chez Intel, puis s'est complètement éloigné d'Intel. Comment se fait-il qu'une entreprise néerlandaise possède cette technologie essentielle de fabrication de puces ? Pouvez-vous nous expliquer les bases de la lithographie EUV et comment cela fabrique des puces ? C'est comme ça qu'on arrive à une puce A13, n'est-ce pas ? TSMC doit acheter cette machine à ASML, qui doit assembler tous ces composants, des miroirs les plus plats jamais produits aux lasers les plus puissants jamais déployés dans un cadre commercial aux boules d'étain. J'imagine que les boules d'étain sont assez faciles à acquérir. Il doit fabriquer cette machine, puis la vendre à TSMC, qui l'utilise ensuite pour fabriquer des puces iPhone ou quoi que ce soit d'autre. ASML se contente-t-il de se laver les mains de cette machine lorsqu'il la vend à TSMC ? Cela ressemble à une chose très compliquée à utiliser. On dirait qu'ASML a le monopole de cet équipement fabuleux. Vendent-ils à d'autres vendeurs ? Intel peut-il acheter ces machines ? D'autres fonderies peuvent-elles ? Samsung peut-il acheter ces machines ? Pourquoi ASML ne fabrique-t-il pas les puces lui-même ? Ouais. Les gens peuvent se demander si Milwaukee ou DeWalt fabriquent les meilleurs outils électriques, mais ils ne font pas de vous un charpentier. C'est l'ambiance ici ? Que vous pouvez acheter l'outil, mais que vous devez réellement savoir comment l'utiliser ? Je veux en venir à cela, car cette histoire avec Intel est vraiment intéressante. Nous avions en fait Pat Gelsinger, le PDG d'Intel, dans l'émission récemment et je lui ai posé des questions sur EUV. Nous pouvons arriver à sa réponse et pourquoi il pense qu'il était stupide qu'Intel n'ait pas gagné cette course, mais je veux revenir à notre point de départ, à savoir que le président Biden est aux Pays-Bas et qu'il fait pression sur le Premier ministre pour qu'il restreindre les exportations d'appareils ASML vers la Chine. Vous avez dit qu'il n'y a qu'une poignée d'entreprises dans le monde qui peuvent utiliser ces machines et qu'aucune des entreprises que vous avez nommées n'est une entreprise chinoise. Pourquoi est-ce préoccupant que le gouvernement néerlandais autorise les exportations vers la Chine ? Quel est l'argument pour et quel est l'argument contre ? Vous décrivez un régime croissant de sanctions contre la Chine, en termes de fabrication de puces, de transfert de technologie des entreprises américaines aux entreprises chinoises et d'autres entreprises internationales aux entreprises chinoises. Est-ce tout d'une pièce? Est-ce une stratégie ? Ou est-ce que l'administration Trump était en colère contre la Chine, alors ils ont imposé des sanctions contre Huawei, et maintenant l'administration Biden a pris conscience de la pénurie de puces à cause de la pandémie ? "Nous avons besoin d'une fonderie nationale de puces. D'accord, c'est Intel. Faites quelque chose dans l'Ohio. Voici d'autres trucs." Y a-t-il une cohérence dans tous ces mouvements, ou est-ce juste réactif ? La Chine a-t-elle la capacité de rattraper son retard ou a-t-elle réellement besoin du transfert de technologie, de l'équipement qui, autrement, lui serait vendu? Comment se fait-il que nous nous soyons retrouvés dans une situation où il y a une entreprise néerlandaise que nous devons contacter pour nous assurer que la Chine n'obtient pas ces capacités ? Encore une fois, dans un marché fonctionnel, en particulier pour quelque chose comme les puces, qui sont si importantes pour tout, il y aurait plusieurs entreprises avec plusieurs approches différentes pour fabriquer des puces à l'échelle à laquelle les puces modernes doivent être fabriquées aux nœuds de processus que nous exploitons. à maintenant. Au lieu de cela, il n'y en a qu'un et c'est aux Pays-Bas. Comment est-ce arrivé? Je vais donc citer Pat Gelsinger lorsqu'il était sur Decoder il y a quelques mois. Je lui ai posé des questions sur EUV, car Intel a parié contre EUV, et maintenant ils vont acheter des machines à ASML pour les installer dans l'Ohio pour essayer de construire des puces de nouvelle génération. J'ai demandé : "Qu'est-il arrivé à l'EUV ?" Il a déclaré: "Nous pariions contre. Nous avons pris beaucoup de risques chez Intel quand nous nous sommes dit:" Hé, nous n'avons pas besoin d'EUV. Nous allons passer à la quadrature avancée de la lithographie. Nous faisions d'autres choses pour éviter d'avoir besoin d'EUV, et ces choses ne marchaient tout simplement pas. Au minimum, nous aurions dû avoir un programme parallèle sur EUV qui disait: "Si nous nous trompons, si nous obtenons un modèle quad ou autre techniques que nous utilisons pour nous aligner mal, nous aurions dû avoir un programme pour cela. Nous ne l'avons pas fait. Nous pariions contre. À quel point pourrions-nous être stupides ? » Maintenant, avec le recul, la réponse est qu'ils étaient extrêmement stupides. C'est le nouveau gars et il est en train de le réparer, donc je pense que c'est pourquoi il a le droit de dire qu'ils étaient stupides. Étaient-ils réellement stupides à ce moment-là ? Était-il correct de dire : "Oh, vous pouvez parier contre EUV et peut-être que quelque chose d'autre se passera ?" Ou est-ce juste Intel dirigé par une série de comptables au lieu d'ingénieurs, et maintenant ils ont un ingénieur ? Je pense que c'est la première fois que quelqu'un dit "pour la défense des comptables", mais par tous les moyens. Est-ce pour cette raison qu'Intel a été retardé par TSMC à chaque nœud de processus successif ? Parce que leurs techniques ne fonctionnaient tout simplement pas ? Expliquez-moi simplement ce processus. Ils ont un gros concurrent chez TSMC qui est évidemment intégré à ASML. C'est très bien, car son modèle économique consiste simplement à fabriquer des puces ; toute son énergie est concentrée sur la fabrication de puces. Intel est à un endroit maintenant que j'ai interrogé Pat. J'ai dit: "Vous considérez-vous comme un champion national aux États-Unis? Vous l'êtes. Vous êtes ce que l'administration Biden a en ce moment en termes de grande entreprise de fabrication de puces qui peut isoler les États-Unis de la chaîne d'approvisionnement mondiale." Il était comme, "Ouais, je ne sais pas pour ça", mais il doit accélérer et devenir une fonderie. C'est ce qu'il veut faire. Il a dit qu'il mettrait un logo AMD sur le côté d'une usine Intel si AMD veut y fabriquer des puces, mais il doit aller acheter une machine EUV à ASML. Il doit apprendre à fabriquer des puces ARM, tout en développant la prochaine génération de puces x86 d'Intel. Est-ce possible? Cela semble-t-il que nous mettons trop de pression sur cette seule entreprise ? Pas de manque de confiance de Pat. La raison pour laquelle je pose spécifiquement des questions sur Intel, c'est parce que c'est le seul choix. Il n'y a pas un autre producteur américain de chips à grande échelle. Il y a un peu d'activité TSMC ici et un peu d'activité Samsung ici, mais ce ne sont pas leurs nœuds de processus de pointe. TSMC n'a même pas encore vraiment commencé à grande échelle. Intel est ce que nous avons. On dirait que s'ils avaient beaucoup plus de succès, alors la conversation sur la sécurité nationale, la conversation sur la chaîne d'approvisionnement et la conversation sur le contrôle des exportations pourraient être très différentes. Mais parce qu'Intel en est là en ce moment de transformation assez spectaculaire, cela a des impacts en aval sur la façon dont nous traitons avec la Chine. C'est une façon très américaine de le faire, n'est-ce pas ? C'est comme, "Nous allons subventionner la création d'un marché, et celui qui gagne, gagne." Ne vous retrouvez-vous pas en quelque sorte avec quelqu'un qui va gagner la course, et puis nous avons un autre monopole bizarre aux États-Unis ? Y a-t-il une pensée pour "en fait, ce dont vous avez besoin, c'est de la diversification à tous les niveaux de la chaîne d'approvisionnement" ? Y a-t-il une réflexion sur l'investissement au-delà des acteurs de la fonderie ? "Hé, nous devrions financer un concurrent d'ASML" ou "Hé, nous devrions rechercher la prochaine technologie au-delà de l'EUV et demander au gouvernement de la subventionner afin que nous puissions diversifier cette couche" ? Encore une fois, alors que nous avons cette conversation, le président Biden se promène avec des sabots en disant : « S'il vous plaît, ne vendez pas cette machine à la Chine. Quels sont ces systèmes de lithographie de nouvelle génération ? Attendez, la chose que vous avez décrite avec la boule d'étain tombant, frappée par des lasers et produisant du plasma plus chaud que le soleil, c'est de l'EUV de base ? Vous avez un chapitre sur les transistors de plus en plus petits dans le livre. Je suis sûr que les auditeurs de Decoder connaissent très bien le concept de la loi de Moore, qui est juste une prédiction selon laquelle l'industrie des puces doublera la densité de transistors sur une puce chaque année. Nous parlons déjà de devoir tirer des lasers sur une boule d'étain à travers les miroirs les plus plats du monde, puis de construire des optiques hyper-spécifiques pour les rendre encore plus petites. Y a-t-il une limite ? Je me sens stupide en me disant : "Y a-t-il une limite à la loi de Moore ?" N'importe qui aurait pu dire cela à n'importe quel moment au cours des 40 dernières années et être considéré comme un imbécile, mais nous parlons maintenant au niveau des atomes. Y a-t-il une limite où l'industrie des puces se dit : "D'accord, nous n'allons pas dépasser le niveau des atomes individuels" ? L'histoire dit que la prédiction appropriée est qu'ils le découvriront. Je veux dire, c'est pourquoi on l'appelle la loi de Moore. À un moment donné, vous manquez de choses à mesurer; vous manquez d'unités. Par exemple, Intel a dû passer aux angströms au lieu des nanomètres. C'était peut-être une marque, mais ils l'ont définitivement fait. La raison pour laquelle je pose la question dans ce contexte est que nous parlons de limiter les équipements de fabrication de puces avancés à la Chine et nous parlons de la prochaine génération de GPU ou d'autres puces d'accélération de l'IA. 2030, c'est demain à l'échelle de la politique industrielle et de la politique étrangère. Même en 2040, c'est encore un peu demain à l'échelle de la politique industrielle. N'est-il pas inévitable que la Chine rattrape son retard, même si elle est limitée de toutes ces manières ? Sommes-nous simplement en train de gagner du temps ou créons-nous en fait un avantage durable? Même si la loi de Moore expire, n'est-ce pas ? Si le tranchant devient fixe. Quand je pense aux trois entreprises qui font le mieux pour faire avancer la puissance de calcul pour une puce donnée, c'est Apple, Nvidia, dans une certaine mesure AMD - donc peut-être que ce sont trois entreprises et demie - et c'est TSMC, qui est le fabricant de ces deux entreprises et demie là-bas. Apple est vraiment doué pour l'emballage, vraiment bon pour optimiser ses logiciels pour son propre matériel et vraiment bon pour repousser les limites d'ARM. Nvidia est évidemment le leader des GPU. AMD dépasse moins la puce Intel moyenne, mais s'en sort mieux simplement parce qu'il utilise les capacités de fabrication de TSMC pour améliorer son rapport autonomie/performance. Je regarde ces trois entreprises et demie et je pense: "D'accord, ce dont elles dépendent, c'est TSMC." Si TSMC n'était pas en mesure de faire avancer la fabrication, leurs techniques de construction et de conception de meilleures puces seraient en fait inutiles, n'est-ce pas ? Ils dépendent entièrement de TSMC, qui est à son tour entièrement dépendant d'ASML. Comment est cette relation ? Tim Cook se réveille-t-il le matin inquiet des restrictions néerlandaises sur les exportations ASML ? Ou est-il un client de TSMC ? Ou est-ce juste une API où il passe une commande et les jetons sortent ? Eh bien, il y a un vrai risque politique parce que le T de TSMC est Taiwan. Les fabs sont à Taïwan, en particulier les fabs de pointe. S'il y a une étrangeté entre les États-Unis, la Chine et Taïwan, l'économie de l'iPhone s'arrête, n'est-ce pas ? Les puces disparaissent, l'économie du GPU Nvidia s'arrête. Est-ce quelque chose qui devrait nous préoccuper davantage? Comment en sommes-nous arrivés à une position où les usines de fabrication de puces les plus importantes au monde se trouvent à Taïwan ? Comment se retrouve-t-on avec TSMC ? Vous nous avez dit avant que nous commencions à enregistrer que Morris Chang était votre personnage préféré dans tout ce livre. Il y a une ligne dans le livre où vous dites qu'il est sans doute plus texan que taïwanais. Pourquoi est-il votre personnage préféré ? Je pense que TSMC est profondément sous-estimé. C'est une entreprise très opaque. Ils sont très fiers d'eux-mêmes et ils sont très opaques. Il est difficile de savoir comment ils fonctionnent. Quel est votre sens de TSMC? Je veux dire, Morris Chang n'est plus là. Comment la culture persiste-t-elle ? Comment sont ses nouveaux dirigeants ? Pourquoi le placer dans une région géopolitique aussi périlleuse ? Quand je pense à TSMC maintenant, ils doivent employer autant d'experts en politique étrangère et autant de lobbyistes que de personnes qui se concentrent sans relâche sur l'inefficacité de la fabrication, simplement à cause de leur emplacement plus qu'autre chose. Pourquoi choisir Taïwan ? Juste pour le dire clairement, vous dites que la décision de l'installer à Taïwan a été motivée par le gouvernement taïwanais afin de garantir le soutien de la défense des États-Unis ? De toute évidence, cela a fonctionné. Je veux dire, nous devrions parler de la Russie et de l'Ukraine. Je pense qu'il y a là un parallèle avec les conflits potentiels avec la Chine et Taïwan. Mais je veux juste terminer la pensée ici. Vous dites que le gouvernement taïwanais était comme, "Nous avons besoin de cela. Nous allons dépenser l'argent pour avoir une industrie des puces." Plus tôt, vous avez dit que pour construire la prochaine génération d'entreprises de fabrication de puces, vous avez besoin d'une énorme quantité de capital, d'une vision à long terme et de subventionner un tas de choses. C'est ce que fait le gouvernement chinois. Ils se contenteront de créer une offre excédentaire avec plaisir. "Voici 95 ponts, une économie arrivera ici un jour." Les États-Unis ne font pas cela. Nous sommes horribles à cela, à presque tous les niveaux. Nous réussissons peut-être malgré cela — je pense que certaines personnes vous diront que nous réussissons grâce à cela — mais nous ne le faisons pas. Est-ce ce qui est absolument nécessaire, pour que les États-Unis disent : "Nous allons construire l'industrie de la fabrication de puces. Elle a des objectifs stratégiques que nous réaliserons dans des décennies, comme l'a fait le gouvernement taïwanais, et nous sommes choisir une poignée d'entreprises pour devenir des extensions nationales d'une industrie qui, selon nous, est stratégiquement importante pour les années à venir." Juste pour conclure, faites la comparaison avec la Russie et l'Ukraine pour moi. Je sais que c'est aussi un domaine de votre expertise. Nous avons vu cela maintenant. "Même si c'est toujours au bord du précipice, personne n'envahirait jamais l'Ukraine", mais ils l'ont fait, et maintenant c'est un désastre pour eux à plusieurs niveaux. Nous ressentons un peu la même chose à propos de Taiwan. Ce serait une catastrophe à plusieurs niveaux. Y a-t-il une chance que la Chine regarde la Russie et l'Ukraine et dise : « Nous pourrions probablement faire cela aussi » ? J'ai l'impression qu'on pourrait faire un tout autre épisode sur la Russie seule. Nous devrons vous faire revenir. Chris, tu as été formidable. Le livre est Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology. Merci beaucoup d'être dans l'émission.