Pourquoi la Chine s’appuie entièrement sur les chiplets

Ces dernières années, les sanctions du gouvernement américain ont effectivement mis la main sur l’industrie chinoise des semi-conducteurs. Même si les entreprises de l’Empire du Milieu peuvent continuer à produire des puces pour des applications normales, elles ne sont pas autorisées à introduire certaines technologies de puces plus récentes. Cela rend presque impossible la production de produits plus avancés. Mais le pays cherche une issue : grâce à la technologie dite des chipsets, la Chine veut désormais se donner la possibilité de contourner les interdictions d’exportation afin de construire un certain degré d’indépendance dans le secteur informatique – et au moins de suivre le rythme. d’autres pays, notamment les États-Unis.

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En 2023, le gouvernement chinois et les investisseurs en capital-risque – et pas seulement locaux – se sont concentrés sur la promotion de l’industrie nationale des chipsets. Les chercheurs universitaires sont incités à résoudre les principaux problèmes associés à la fabrication de puces – et certaines start-ups de puces comme Polar Bear Tech ont déjà lancé leurs premiers produits.

Chiplets avec une approche modulaire

Contrairement aux puces traditionnelles, où tous les composants sont intégrés sur une seule pièce de silicium, les chiplets adoptent une approche modulaire. Chacun a une fonction particulière, l’un peut contenir les cœurs de calcul, un autre les contrôleurs de mémoire et un autre les interfaces E/S telles que PCI Express. Les processeurs Ryzen d’AMD et le Core Ultra d’Intel, également connu sous le nom de Meteor Lake, sont des exemples marquants de cette approche.

Plusieurs unités composent un système. Étant donné que chaque chiplet est plus petit et plus spécialisé qu’une puce complète, ils sont moins chers à produire et moins sujets aux dysfonctionnements. Dans le même temps, les chipsets individuels d’un système peuvent être remplacés par des versions plus récentes et meilleures pour augmenter les performances. Les autres composants fonctionnels restent les mêmes. La technologie Chiplet a déjà remporté des prix pour son potentiel à stimuler une nouvelle croissance des performances à l’ère qui suit la fin imminente de la loi de Moore. C’est comme ça que ça s’est passé L’édition américaine du MIT Technology Review l’a désignée comme l’une des dix technologies révolutionnaires de 2024. choisi.

Pour des entreprises comme AMD et Intel, les chipsets ne sont qu’un des nombreux moyens par lesquels l’industrie des semi-conducteurs peut augmenter encore la puissance de calcul des puces malgré les limites physiques. Pour les entreprises chinoises, cependant, ils visent à réduire le temps et les coûts liés au développement de puces plus puissantes dans leur propre pays et à approvisionner des secteurs technologiques importants tels que l’IA.

Un raccourci vers des puces plus puissantes

Le gouvernement américain utilise depuis plusieurs années ce qu’on appelle des listes noires pour ralentir le développement de l’industrie chinoise des semi-conducteurs. L’une des sanctions, imposée en octobre 2022, interdisait la vente à la Chine de certaines hautes technologies nécessaires à la fabrication de puces les plus avancées.

Depuis des années, le gouvernement chinois cherche des moyens de surmonter le goulot d’étranglement qui en résulte. Mais les avancées dans des domaines tels que la lithographie des puces – le processus qui utilise la lumière pour transférer un modèle de conception au matériau de base en silicium – peuvent prendre des décennies avant de se concrétiser. Aujourd’hui, la Chine est toujours à la traîne en matière de fabrication de puces par rapport aux entreprises de Taiwan, des Pays-Bas (y compris ASML) et d’autres régions. “Bien que nous ayons vu que la société chinoise Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC)]peut produire des puces de 7 nanomètres, nous pensons que la production sera coûteuse et que le rendement des puces sera élevé. [der sogenannte Yield, also wie viele Chips fehlerfrei sind] est faible », déclare McKnight-MacNeil.

SMIC utilise d’anciens systèmes de lithographie DUV (ultraviolet profond) pour son processus à 7 nm et expose les structures plusieurs fois. D’autres fabricants de puces tels que TSMC, Samsung et Intel sont déjà passés à des systèmes de lithographie dotés d’une technologie d’exposition aux ultraviolets extrêmes (EUV), ce que SMIC ne possède pas.

Mais l’approche de fabrication de chipsets pose un défi à un autre domaine de l’industrie des semi-conducteurs : les technologies d’emballage de puces, qui connectent les chipsets dans un boîtier de puce afin qu’ils fonctionnent ensemble. “Le développement de technologies d’emballage avancées nécessaires à l’exploitation d’une conception de puces figure sans aucun doute sur la liste des tâches à accomplir en Chine”, a déclaré Cameron McKnight-MacNeil, analyste des processus au sein de la société de recherche sur les semi-conducteurs TechInsights. “On sait que la Chine dispose déjà de certaines technologies de base pour l’utilisation des chiplets.”

La technique utilisée dans ce processus est appelée packaging avancé. Pour la Chine, cela constitue – comparé aux sanctions à l’importation de générations de puces plus développées – une entreprise plus facile que de produire des puces entières. Parce que les entreprises chinoises sont déjà prêtes à 38 pour cent du conditionnement mondial des puces responsable. Même si les entreprises de Taiwan, de Singapour et des États-Unis maîtrisent encore les nouvelles technologies, il est moins difficile de rattraper leur retard sur ce front.