TSMC (TSM) Spotlight : La fonderie d'or du 21e siècle

Le leader des semi-conducteurs

À mesure que l’électronique et les puces électroniques ont fait leur apparition dans pratiquement tous les produits, des machines à laver aux appareils photo et aux téléphones, leurs fabricants sont devenus des entreprises de plus en plus grandes et importantes.

Les premiers acteurs dominants de l’industrie technologique naissante se sont établis aux États-Unis, avec des entreprises comme Intel (INTC ) et IBM (IBM )Peu de temps après, l’industrie s’est déplacée vers l’Asie, le Japon puis Taiwan bénéficiant de la combinaison d’une main d’œuvre de haute qualité et de coûts plus bas.

Cette évolution des coûts s'est révélée un avantage à long terme. L'expérience et les efforts accumulés en matière de R&D ont transformé les fonderies de puces asiatiques en géants, qui produisent aujourd'hui la majeure partie de l'approvisionnement mondial en puces.

Outre la quasi-totalité du secteur, une entreprise domine le processus de production de puces le plus avancé : la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, ou TSMC.

Une initiative menée par l’État

TSMC a été fondée en 1987, à l'initiative du gouvernement taïwanais pour construire l'industrie des puces électroniques du pays à partir de zéro. Il s'agissait d'une spin-off de l'institut de recherche gouvernemental ITRI ​​(Institut de recherche en technologie industrielle).

Cela s'est produit après que des leaders de l'industrie comme Texas Instruments et Intel ont décliné l'opportunité, seul Philips étant prêt à signer une coentreprise et à investir 58 millions de dollars et des propriétés intellectuelles en échange de 27.5 % dans TSMC.

Aujourd'hui, le gouvernement taïwanais détient toujours 6 % de TSMC, et Philips vendrait toutes ses actions TSMC en 2008.

Dr Morris Chang Il a joué un rôle déterminant dans la création de l'entreprise. Né en Chine et fort de 25 ans d'expérience chez Texas Instruments, il est connu comme le « père des semi-conducteurs ».

Source: La Chronique de la Curiosité

Une réduction du modèle économique d'Intel

À l'époque, il y avait beaucoup de producteurs de puces « fabless », des entreprises qui concevaient les puces, mais n'avaient pas d'installations de fabrication, et qui confiaient cette tâche à des sociétés comme Intel (une fab, ou fonderie, est le terme industriel pour une usine de puces).

Cela était dû en grande partie au fait que le secteur industriel avait besoin d’équipements d’une valeur de 50 à 100 millions de dollars pour graver des plaquettes de silicium et les transformer en puces informatiques.

Source: eTeknix

Le processus de fabrication des puces électroniques est très complexe, reposant sur une chaîne d'approvisionnement ultra-spécialisée, où la fonderie (fab) est en charge d'assembler le plus efficacement possible les divers équipements de fabrication (wafers, lithographie, chauffage, dopage, packaging, assemblage, etc.).

Source: EITC

Intel pourrait ainsi non seulement exiger des prix élevés, mais aussi contraindre les fabricants sans usine à avoir le droit de concevoir. Intel pourrait ensuite proposer sa propre conception concurrente, produite en interne.

TSMC ferait son entrée dans l'industrie en étant la première « fonderie » pure, offrant des services de fabrication sans concurrencer ses clients sans usine.

À l’époque, TSMC était en retard sur le plan technologique, mais cette offre s’est avérée très fructueuse. Parmi les premiers clients figuraient des entreprises comme Broadcom (AVGO ), et plus tard, Apple (AAPL ), NVIDIA (NVDA ), DMLA (AMD ), etc.

TSMC sera introduite en bourse à Taiwan en 1994 et cotée au NYSE en 1997, la même année où elle a atteint une capacité de 1 million de plaquettes de silicium.

L'ascension d'un géant de la technologie

L'éléphant dans la pièce

Un autre facteur de succès de TSMC réside dans son engagement en R&D. Déterminée à combler rapidement le retard technologique sur les leaders du secteur, l'entreprise a investi massivement dans de nouvelles machines et dans la recherche.

La forte participation du gouvernement taïwanais dans l'entreprise a également joué un rôle important à ses débuts. Satisfait des progrès de l'entreprise dans le secteur et des emplois à forte valeur ajoutée qu'elle offrait, le gouvernement ne se souciait guère d'un retour sur investissement rapide.

Au fil du temps, TSMC est devenu le fonderie de semi-conducteurs, avec pas moins de 59.5% des revenus du secteur, loin devant son plus grand concurrent, Samsung (16.1%).

Source: Éric Flaningam

Cette avance se renforce au fil du temps, TSMC ayant capté une très grande partie de la croissance du secteur à partir de 2019 et la part des revenus du deuxième trimestre 2 atteignant 2024 %.

Source: SemiWiki

Leader dans les nœuds avancés

Depuis ses débuts en tant que partenaire de production plus équitable, TSMC est progressivement devenu le leader technologique de l'industrie, en particulier dans les puces « de pointe ».

Les puces sont généralement classées en fonction de la taille de leur processeur.

En général, tous les nœuds supérieurs à 16-28 nanomètres (nm) sont considérés comme des semi-conducteurs traditionnels. Ils restent très importants pour l'économie mondiale, car ils représentent l'essentiel de la consommation mondiale de semi-conducteurs pour les appareils électroménagers, les automobiles, les infrastructures, les équipements de défense, etc. Ces puces sont cependant principalement des produits de base dont les marges sont très faibles pour les producteurs.

Source: Techovédas

En revanche, c'est sur les nœuds les plus récents que se réalise la majeure partie des bénéfices de l'industrie, avec souvent une demande supérieure à celle que les fonderies peuvent fournir, et cela est particulièrement vrai pour TSMC.

Aujourd'hui, la société est leader dans le domaine du nœud le plus avancé, le 3 nm, et le prochain 2 nm est encore plus demandé, devrait être supérieur à 5 nm et 3 nm combinés.

La production en série du nœud 2 nm de TSMC devrait débuter en 2025. Il s'agira probablement d'une concurrence serrée avec Samsung, qui a également commencé à préparer des lignes de production de 2 nm et 1.4 nm.

Source: TSMC

Un tournant pour TSMC a été en 2010, quand Apple l'a choisi comme fournisseur pour les puces de ses iPhones, dont les ventes ont explosé. Au cours des deux dernières décennies, les smartphones et les ordinateurs et centres de données avancés (ou HPC – High-Performance Computing) ont été les applications de base des puces les plus avancées, faisant progresser l'industrie et payant les coûts massifs de R&D associés.

Source: TSMC

À ce jour, Apple reste le plus gros consommateur de TSMC, suivi de Nvidia.

Source: Moomoo

EUV

Ce qui rend les nœuds les plus petits et les plus avancés uniques, c'est qu'ils utilisent une nouvelle technologie appelée EUV (lithographie Extreme UltraViolet), une mise à niveau du précédent DUV (Deep UltraViolet).

Actuellement, EUV est le monopole de la société néerlandaise ASML (ASML ), le seul fabricant de machines de lithographie EUV.

Retour en 2019Les puces de nœuds 7 nm de TSMC ont été fabriquées avec le premier processus EUV, offrant ainsi des produits clients à grand volume sur le marché.

L'étape suivante, une machine de lithographie appelée High NA (Numerical Aperture) EUV, est désormais expédiée aux fonderies de semi-conducteurs, à Intel en décembre 2023, et à TSMC un an plus tard, et Samsung devrait la recevoir d'ici 2025.

Il convient de noter qu’au-delà de la production elle-même, les coûts de conception des puces utilisant des processeurs de plus en plus petits augmentent de manière presque exponentielle, ce qui indique que peut-être à un moment donné dans le futur, la course aux processeurs plus petits apportera des rendements décroissants.

Source: Quatre

Chine, usines américaines et guerres commerciales

Le statut diplomatique inconfortable de Taiwan

En raison de l’importance de la fabrication de puces avancées pour l’IA, la défense et l’industrie technologique en général, il s’agit d’une industrie très importante sur le plan stratégique.

Dans le même temps, le gouvernement chinois considère officiellement Taïwan comme une « province rebelle de la Chine », et non comme un pays indépendant. Une situation qui est actuellement la position officielle de la plupart des pays, y compris des États-Unis (« politique d’une seule Chine »), avec par exemple une déclaration de Joe Biden en 2024 selon laquelle « la Chine est un État indépendant, et non un État indépendant ».Les États-Unis ne soutiennent pas l’indépendance de Taïwan ».

Dans le même temps, le Les États-Unis arment Taïwan pour se défendre contre une éventuelle invasion chinoise et a laissé entendre à plusieurs reprises qu'il entrerait en guerre avec la Chine en cas d'attaque sur l'île.

TSMC comme cible ?

Cela place TSMC, en tant que producteur de l’industrie la plus importante de l’île, dans une situation géopolitique difficile.

D’un côté, c’est un leader technologique dans un pays indépendant de facto (mais pas de jure) sous la protection des États-Unis.

D'un autre côté, elle pourrait devenir la cible principale de toute action militaire, les législateurs américains suggérant même que les États-Unis eux-mêmes devraient être prêts à bombarder les usines de TSMC pour empêcher la Chine de les acquérir en cas d'invasion.

Cette idée a été fortement soutenue par Elbridge Colby, désormais candidat de Trump au poste de sous-secrétaire à la Défense chargé de la politique.

Source: Elbridge Colby

Usines américaines de TSMC

Face au risque géopolitique d'une interruption de l'approvisionnement de Taïwan, les États-Unis ont fait pression sur TSMC pour qu'elle ouvre davantage d'usines en Amérique continentale.

Cela a mené à prévoit depuis 2020 d'ouvrir une grande fonderie en Arizona, à laquelle une autre usine a été ajoutée en 2022, portant l'investissement total à 40 milliards de dollars.

Source: TSMC

Cette décision n’a pas été sans problèmes, car TSMC a du mal à trouver des travailleurs locaux correctement formés et Rapports de conflits découlant des différences de culture de travail entre employés taïwanais et américains.

Néanmoins, la première production devrait démarrer en 2025 pour la première usine, et Le rendement de production (l'efficacité des puces correctement gravées, une mesure clé de l'industrie) est désormais plus élevé à Phoenix qu'à Taiwan.

La deuxième usine de fabrication de pièces en 2028 nm et 3 nm débutera sa production en 2. Une troisième usine de fabrication de pièces en 2 nm et au-delà a même été annoncée, avec une production prévue d'ici la fin de la décennie.

Les dommages collatéraux de la guerre commerciale

Alors que les États-Unis tentent de limiter l’accès aux technologies avancées en Chine, notamment pour l’informatique et l’IA, l’industrie des semi-conducteurs du pays est soumise à des restrictions et à des sanctions.

Cela a commencé par l’interdiction de l’exportation de machines EUV vers la Chine, jusqu’à une liste toujours plus longue de produits interdits, y compris toutes les puces avancées.

Si cela avait réussi, cela aurait été une excellente nouvelle pour les fabricants de puces non chinois.

La Chine a toutefois dû s'efforcer de développer ses capacités de fonderie nationales de la manière la plus agressive possible. Au cœur de cet effort se trouvent les sociétés d'État SMIC et Huawei.

SMIC affirme avoir développé un procédé 5 nm sans EUVLa Chine envisage également de développer sa propre lithographie EUV, ainsi que de remplacer l’intégralité de la chaîne d’approvisionnement internationale en semi-conducteurs par des fabricants nationaux.

Parmi les alternatives possibles à l'EUV, et encore plus à l'EUV High-NA, les solutions suivantes ont été proposées :

• Construire un cyclotron massif (accélérateur de particules) pour remplacer les machines de lithographie de type ASML.
• Réplication des machines ASML, une tâche principalement assumée par Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE).
• Un recentrage sur la photonique, un domaine dans lequel l’Occident ne détient pas d’avantage significatif, et qui pourrait être l’avenir de l’informatique.
  • Conception de puces neuromorphiques sont également envisagées, notamment pour les applications d’IA.

À long terme, cela pourrait s'avérer être la plus grande menace pour TSMC, plus que ses rivaux traditionnels. En effet La Chine consomme déjà plus de 50 % de l’approvisionnement mondial en puces électroniques.

Ainsi, cela pourrait fournir à des entreprises comme SMIC la demande intérieure nécessaire pour atteindre la taille qui leur permettrait de rivaliser avec TSMC tout en bénéficiant d'avantages fiscaux, d'un accès au capital et d'autres avantages offerts par le gouvernement chinois à un secteur stratégique.

Finances de TSMC

Pour une entreprise industrielle, TSMC a enregistré une marge brute remarquablement élevée de 57.8 % au troisième trimestre 3, en hausse de 2024 % par rapport à l'année précédente. Cela se traduit par une marge bénéficiaire nette tout aussi impressionnante de 3 %. L'entreprise a très peu de dettes, avec un passif total égal à la trésorerie disponible.

Le cours de l’action a été multiplié par trois depuis son point bas à la fin de la pandémie et par dix au cours des dix dernières années.

La société a également commencé à verser des dividendes en 2004 et n’a jamais réduit ses dividendes par action depuis.

Conclusion

TSMC est peut-être le plus important fabricant de puces et de semi-conducteurs au monde. L'entreprise a depuis longtemps construit un solide avantage concurrentiel, d'abord avec des accords plus équitables, puis avec une avance persistante en termes de qualité, de technologie et de rendement, ce qui lui permet de générer des marges constamment impressionnantes, en particulier pour une entreprise de fabrication.

En conséquence, même si elle n’est pas sans concurrence, avec Samsung et Intel comme concurrents sérieux, elle est loin derrière le leader incontesté en termes de parts de marché. Il faudra probablement des années, au mieux, pour que les fonderies chinoises rattrapent également leur retard.

Investir dans TSMC n'est pas sans risques ; toutefois, le plus important échappe presque totalement au contrôle de la direction de l'entreprise. Une invasion chinoise de Taïwan anéantirait certainement la capacité de l'entreprise à produire des puces, voire détruirait ses usines ou les verrait saisies par ce qui serait alors une nation étrangère hostile.

Les investisseurs de l'entreprise devront donc surveiller non seulement si les avantages de TSMC en matière de technologie et d'excellence de fabrication persistent, notamment face à SMIC et à d'autres entreprises chinoises, mais également la situation géopolitique mondiale.