CIRCUITS INTÉGRÉS

Aspects économiques de l'intégration

Le marché des semi-conducteurs, bien que fortement instable, croît en moyenne de 14 p. 100 par an depuis 1960. C'est un marché très compétitif et à hauts risques. En effet, en plus de la croissance exponentielle du coût des équipements de gravure proprement dits, il faut investir entre 3 et 5 milliards de dollars par unité de production pour les technologies les plus avancées (locaux sur vérins pour éviter les vibrations et sans poussières pour éviter les trop faibles rendements, postes de travail élaborés...). L'évolution du prix des salles blanches depuis 1970 montre que ce phénomène tend à s'amplifier (fig. 9). Par ailleurs, le développement d'un nouveau processus de fabrication nécessite des efforts considérables en recherche et en développement avant de pouvoir rentabiliser la production. L'exemple des mémoires vives dynamiques (DRAM), qui représentent un des moteurs du marché pour les technologies les plus avancées (l'autre moteur étant constitué par les microprocesseurs), est significatif (fig. 10). Devant ces énormes besoins financiers, les divers industriels du secteur se regroupent au sein de consortiums internationaux.

Parallèlement à ces investissements, à fonctionnalité égale, le prix de vente des circuits intégrés ne cesse de baisser, de manière tout aussi drastique. Par exemple, le prix par bit d'une mémoire dynamique a baissé de 33 p. 100 par an depuis 1970 passant ainsi de 2 centimes de dollars (ou cents) environ en 1970 à quelque 10^—5 cent au début du xxi^e siècle. En outre, la plupart des produits électroniques grand public subissent une obsolescence rapide (les différentes générations de téléphones cellulaires, par exemple), ce qui nécessite de la part des constructeurs des efforts continus en recherche-développement.

Traditionnellement, le marché des microprocesseurs est dominé par les États-Unis et celui des mémoires par l'Asie du Sud-Est. Les grandes sociétés européennes ont trouvé leur place essentiellement dans le domaine de l'intégration des systèmes électroniques grand public non informatiques, tels que ceux permettant de traiter le son ou la vidéo numérique ou encore les téléphones mobiles. Ces produits, dans lesquels l'informatique est enfouie grâce à l'intégration, constituent les nouveaux marchés porteurs du xxi^e siècle.

Le modèle économique de l'industrie des semi-conducteurs a beaucoup évolué. Dans les années 1970, les compagnies étaient « intégrées verticalement » : au sein d'une même compagnie, à partir de la spécification fonctionnelle des produits, on effectuait toutes les étapes, depuis la conception jusqu'à la production de masse. Aujourd'hui, seules quelques très grandes compagnies – essentiellement celles qui sont spécialisées dans les gros processeurs et les mémoires – fonctionnent encore selon ce modèle. Les autres industriels se sont spécialisés dans des secteurs particuliers :

– La définition des produits, fondamentalement une affaire de marketing. Ces sociétés, spécialisées dans les systèmes (décodeurs de télévision satellite, téléphones mobiles ou caméras numériques), déterminent les besoins, sous-traitent la réalisation des architectures matérielles et des circuits intégrés, mais réalisent l'empaquetage de leurs produits.

– La spécification des architectures. À partir de la définition d'un produit, différentes alternatives en termes de prix, performance, puissance consommée, sont proposées par les architectes. Ils définissent les plans généraux de l'implantation, sans en préciser tous les détails.

– La micro-architecture et l'intégration. Ces sociétés font d'abord l'étude pratique de la bonne façon d'implanter une architecture puis elles la réalisent sous la forme de circuits intégrés.[...]