Un progrès technologique qui devrait encore doper les prouesses de l’intelligence artificielle. Le géant taïwanais des semi-conducteurs, la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), a annoncé ce mercredi 31 décembre avoir lancé la production de puces ultra-performantes «2nm», qui ouvrent la voie à des performances accrues pour l’intelligence artificielle. On fait le point sur ces puces ultra-sophistiquées, dites «deux nanomètres».
C’est quoi ?
Déjà, il faut commencer par l’appellation, «2 nanomètres», qui est surtout du marketing. Ce nom ne désigne pas la taille de la puce, proche de celle d’un ongle. Il fait référence aux transistors, des composants clés installés dessus. Mais là encore, s’ils sont minuscules, ils sont loin des 2 nanomètres qui tendent vers l’infiniment petit : pour comparaison, un atome mesure environ 0,1 nanomètre de diamètre.
En graphiques
La TSMC avait lancé en 2023 la production à grande échelle de sa précédente génération de semi-conducteurs, les «3 nm». «Plus ce nombre est petit, plus la densité [de ces transistors] est élevée», explique l’analyste de TrendForce Joanne Chiao. Le géant informatique américain IBM précise ainsi que les «puces 2nm» peuvent intégrer jusqu’à 50 milliards de transistors.
A quoi ça sert ?
Qui dit plus de transistors sur les puces, dit meilleures performances, efficacité énergétique accrue ou réduction de la taille des semi-conducteurs.
La puissance de calcul des puces a augmenté de manière spectaculaire au fil des années. A la clé : des avancées technologiques majeures, des smartphones à l’automobile, ainsi que l’essor des outils d’IA comme ChatGPT. Selon IBM, cette nouvelle technologie des puces «2nm» rendra les ordinateurs plus rapides, réduira l’empreinte carbone des centres de données et permettra aux voitures autonomes de détecter les objets plus rapidement.
Interview
«Cela profitera à la fois aux appareils grand public, avec une IA embarquée plus rapide et performante, comme aux centres de données qui pourront recourir à de grands modèles de calcul plus efficacement», abonde Jan Frederik Slijkerman, expert du secteur chez ING.
S’agissant des puces «2 nm», le fabricant japonais Rapidus affirme qu’elles sont «idéales pour les serveurs IA» et «deviendront la pierre angulaire de l’infrastructure numérique de nouvelle génération», malgré les immenses défis techniques et les coûts qu’elles impliquent.
Qui les fabrique ?
Pour fabriquer ces transistors, des tranches de silicium sont gravées, traitées et combinées à de fines couches d’autres matériaux. La production de puces 2 nm est «extrêmement difficile et coûteuse», nécessitant «des machines de lithographie avancées, une connaissance approfondie du processus de production et d’énormes investissements», explique l’expert Jan Frederik Slijkerman.
Seules quelques entreprises en sont capables : TSMC, qui domine de façon écrasante la fabrication des puces les plus sophistiquées, mais aussi le sud-coréen Samsung et l’américain Intel. TSMC est en tête, tandis que les deux autres «en sont encore à améliorer leurs rendements» et ne disposent pas de clients à grande échelle, selon Joanne Chiao.
Le fabricant japonais Rapidus, de son côté, construit une usine dans le nord du Japon pour fabriquer des puces 2 nm, avec une production de masse prévue pour 2027.
Quel impact politique ?
Le chemin de TSMC vers la production de masse de ces puces nouvelle génération était scruté de près. En août, des procureurs taïwanais ont inculpé trois personnes pour vol de secrets commerciaux liés aux puces 2 nm, accusées d’avoir voulu aider Tokyo Electron, fournisseur japonais d’équipements pour TSMC. «Cette affaire concerne des technologies nationales essentielles, vitales pour la survie de l’industrie taïwanaise», avait alors martelé le parquet.
Facteurs géopolitiques et guerres commerciales entrent également en ligne de compte : le journal japonais Nikkei a rapporté cet été que TSMC, qui compte les américains Nvidia et Apple parmi ses clients, n’utilisera pas d’équipements chinois sur ses lignes de production 2 nm.
Analyse
L’objectif : éviter les perturbations liées à un éventuel durcissement des restrictions imposées par Washington dans sa rivalité technologique avec Pékin. Sous pression de l’administration Trump, TSMC prévoit par ailleurs d’accélérer l’établissement d’une production de puces 2 nm aux Etats-Unis, prévue actuellement pour «la fin de la décennie».
D’autres améliorations sont-elles possibles ?
Oui : TSMC développe déjà la technologie dite «1,4 nanomètre», dont la production de masse serait prévue autour de 2028, avec, selon les médias taïwanais, une usine dédiée déjà en construction à Taichung, la deuxième plus grande ville de Taïwan. Samsung et Intel seraient non loin derrière.
