Qui est qui dans la microélectronique mondiale
Nouvelles typiques sur l'électronique au début de 2020: "Intel ne passera probablement pas de commande de production à TSMC, mais envisage un partenariat avec GlobalFoundries." Qui sont Intel - tout le monde comprend, mais que sont GlobalFoundries et TSMC? Lorsque les arbres étaient grands, chaque entreprise de microélectronique produisait indépendamment ses propres microcircuits, ou même des équipements basés sur eux, comme certains Toshiba ou IBM. Depuis lors, beaucoup d'eau a coulé, la production a augmenté de prix, la complexité des appareils a augmenté et des dizaines d'entreprises de haute technologie de trois continents participent à la création d'un appareil aussi banal et répandu qu'un iPhone. La taille du marché mondial des puces et des dispositifs semi-conducteurs est estimée à plus de 400 milliards de dollars,mais tous les géants de ce marché ne traitent pas avec les utilisateurs finaux et apparaissent souvent aux actualités. Mais quand ils apparaissent - ils peuvent être déroutants. Pour éviter que cela ne se produise, je vais essayer de décrire brièvement qui est qui.Avertissement important: l'article contiendra de nombreux chiffres, principalement financiers, mais n'oubliez pas que je ne suis pas un véritable analyste financier, mais seulement un ingénieur armé de Google.Marché
Commençons par le marché dans lequel les sociétés de semi-conducteurs tentent de gagner de l'argent. Son volume annuel à partir de 2019 est estimé à 400-500 milliards de dollars de revenus annuels. Une telle dispersion est due au fait qu'en raison de la guerre commerciale américano-chinoise, au lieu de la croissance attendue, il y a eu une baisse, de sorte que, d'une part, l'estimation inférieure est plus proche de l'état actuel, mais celle du haut montre où le marché pourrait aller en ce moment si la situation géopolitique se calme . À titre de comparaison, le marché mondial des terminaux électroniques est de plus d'un billion et demi de dollars, dont les smartphones en 2018 dépassaient 480 milliards. Par rapport au marché pas (tout à fait) électronique, les constructeurs automobiles du monde entier reçoivent 450 milliards en un trimestre.Figure 1. Le marché mondial de la microélectronique (revenus) par consommateur final.La segmentation de cette figure est très vague, mais nous supposerons qu'elle donne une idée générale. Les serveurs sont probablement inclus dans les ordinateurs et les communications sont principalement des smartphones. Je voudrais également noter 1% de la commande d'Etat (les ingénieurs russes de l'électronique rient nerveusement) et 12% de l'industrie automobile. Ces 12% sont importants en ce que, contrairement aux autres marchés plus ou moins établis et compréhensibles, le nombre d'électronique dans les voitures augmente rapidement - ce sont des systèmes d'aide à la conduite, un entraînement électrique et ne s'affichent qu'à la place des comparateurs sur le panneau.Figure 2. Marché mondial de la microélectronique (revenus) par type de produit. La sourceSur cette figure, nous voyons quels jetons sont vendus. Veuillez noter que ce ne sont pas des pièces, mais de l'argent. Des composants discrets de 5% de penny en morceaux donneraient beaucoup plus que des microprocesseurs de cent dollars. La plus grande part est en mémoire, il s'agit principalement de DDR et de flash. Les volumes du marché sont tels que les principaux fabricants ne sont occupés qu'avec de la mémoire ou presque uniquement avec de la mémoire. Cela est également facilité par le fait que le DDR et le flash à plusieurs niveaux nécessitent des options technologiques spéciales qui ne se trouvent généralement pas dans les processus pour d'autres applications. La logique est tous les circuits numériques qui ne sont pas de la mémoire ou des processeurs: modems, interfaces, microcontrôleurs, etc. Composants optoélectroniques - principalement des LED (remplaçant activement les lampes à incandescence) et des éléments sensibles des caméras photo et vidéo. Voyons maintenantqui fait tout cet argent fou.Le plus grand
Tableau 1. Top 10 des sociétés de semi-conducteurs par chiffre d'affaires en 2019.Que voyons-nous ici? Avec Intel, Samsung, Toshiba et Nvidia, tout est plus ou moins clair, ces entreprises sont constamment à l'audience. SK Hynix (anciennement la division semi-conducteurs de Hyundai) et Micron sont spécialisés dans la mémoire. TSMC est le plus grand fabricant de micropuces sous contrat au monde (voir plus loin à ce sujet). Broadcom et Qualcomm sont des leaders dans les puces de communication, tandis que Texas Instruments est leader dans les puces analogiques. Il convient de noter que ces dix sociétés représentent les deux tiers de l'ensemble du marché et que toutes les autres collectent essentiellement ce que les géants n'ont pas mis la main. Cependant, le tiers restant du marché est toujours énorme, et de nombreuses grandes et petites entreprises y travaillent, dont beaucoup prennent des décisions uniques, bien que de niche.Un ajout important au tableau est qu'il ne montre que les revenus provenant de la vente de micropuces. Par exemple, le chiffre d’affaires total de Toshiba est environ le triple de celui de sa division semi-conducteurs. Le chiffre d'affaires annuel total de Samsung s'élève à plus de deux cents milliards de dollars. Comme références pour la comparaison, vous pouvez utiliser Apple (environ 260, dont sa propre conception de puce correspond à environ 7 milliards), Microsoft (125), Gazprom (120). L'échelle de l'électronique russe peut être illustrée par les tailles de Rostec (28 milliards de dollars) et de Micron (0,16 milliard de dollars).Encore une chose - trois sociétés de la liste (Broadcom, Qualcomm, Nvidia) n'ont pas du tout leur propre production de puces. Par une drôle de coïncidence, tous les trois, étant les grands du soi-disant modèle sans usine, sous-traitent la production de leurs puces à l'usine taïwanaise TSMC (mais pas seulement). De nombreuses entreprises ont leur propre production, mais passent les commandes à la fonderie au plus petit et, par conséquent, aux normes de conception les plus chères, font de même.Figure 3. L'une des cartes iphone 3G (2008).Figure 4. Deux cartes avec iphone XS (2018).Dans ces deux figures, vous pouvez voir comment l'intégration dans l'électronique commerciale a progressé au cours d'une décennie. Au lieu d'un grand ensemble de petits microcircuits et de composants passifs discrets, tout ce qui est possible est désormais conditionné dans des systèmes fonctionnels complexes sur une puce - dans le but de réduire la taille et la surface de la carte, de réduire la consommation d'énergie et de réduire la production. Dans le même temps, on peut observer comment Apple a accéléré son propre développement de puces en dix ans. Et depuis la sortie de l'iphone XS illustré, Yabloko a été acheté par des équipes qui fabriquaient la plupart des puces étiquetées comme produits Intel (modems, principaux concurrents de Qualcomm) et Dialog (puces de gestion de l'alimentation) dans les chiffres. Mais même dans cet esprit, on peut voir qu'un téléphone portable trivial est le produit de la coopération d'une douzaine d'entreprises microélectroniques et qui d'autre sait combien d'entreprisesleurs fournisseurs et sous-traitants.Production
Comme vous pouvez le voir, en haut du tableau 1, il y a des entreprises de quatre pays: les États-Unis, le Japon, la Corée et Taïwan. Est-ce à dire que toute la production mondiale de microcircuits est concentrée dans ces pays? Oui et non. À propos du fait qu'au moins trois des dix entreprises produisent leurs puces à Taiwan, je l'ai déjà dit. Il existe des usines Intel, outre les États-Unis, en Israël et en Irlande, et les usines américaines Micron sont également à Taiwan, à Singapour et au Japon. En général, l'image de la production mondiale ressemble à ceci:Figure 5. Production mondiale de semi-conducteurs par région, en milliers de plaquettes équivalentes de deux cents millimètres par mois.
Comme vous pouvez le voir, Taïwan, la Corée et le Japon représentent plus de la moitié de la production mondiale, et si vous ajoutez la Chine et Singapour et la Malaisie, qui occupent une grande partie du «reste du monde», l'Asie du Sud-Est occupera les trois quarts de la production mondiale. Veuillez noter que le chiffre ne montre pas l'argent, mais le nombre d'assiettes. Dans le même temps, les plaques fabriquées selon des normes de conception plus subtiles sont plus chères et génèrent généralement plus de bénéfices. Si vous tenez compte des normes de conception, l'image est encore plus intéressante.Figure 6. Répartition de la production mondiale de puces selon les normes de conception.Que voit-on sur cette figure? La première est que la moitié de la production mondiale est réalisée selon les normes de 28 nm et plus (et cette moitié en volume donne plus des deux tiers de l'argent). Le deuxième - les normes les plus subtiles sont développées de manière disproportionnée au Japon et en Corée (ceci est une conséquence du placement d'usines spécialisées pour la mémoire là-bas), tandis que les normes pour la production taïwanaise principalement sous contrat sont réparties plus uniformément. Troisièmement, l'absence de l'Inde. Paradoxalement, le fait est qu'en Inde il n'y a toujours pas de production de semi-conducteurs du tout, et en général, la microélectronique y était jusqu'à récemment extrêmement arriérée. Cependant, ces dernières années, les célèbres programmeurs de sous-traitance indiens maîtrisent également la conception de microcircuits, et le développement en Inde progresse à pas de géant en raison de l'excellente combinaison de la qualité et du coût de la main-d'œuvre. Et le quatrième - parmi les régions,là où il y a encore de la fabrication de puces, l'Europe est clairement à la traîne. Dans l'Ancien Monde, en effet, il n'y a que quatre usines de 300 mm: l'usine Intel en Irlande, l'usine STM à French Croll, l'usine GlobalFoundries à Dresde (c'est la même usine AMD dont l'ancien équipement a été acheté par l'Angstrom-T qui souffre depuis longtemps) et l'usine Infineon aussi à Dresde. Une autre usine STM a récemment commencé à être construite dans les environs de Milan, et c'est tout.Cependant, les anciennes normes de conception constituent également un marché de plusieurs milliards de dollars et, avec une utilisation habile, ces usines peuvent générer des bénéfices importants. Des équipements obsolètes sont en train d'être repensés pour la production d'électronique de puissance, de MEMS, de LED et même de composants discrets. Un changement de mode dans les équipements conçus pour fonctionner avec des plaquettes de 100 et 150 mm est la transition vers le carbure de silicium, qui est extrêmement populaire dans l'électronique de puissance à croissance rapide. Ainsi, par exemple, STM a fait avec son usine de Catane sicilienne, et maintenant, au lieu de végéter, elle est le principal fournisseur de transistors de puissance pour le modèle 3 de Tesla. Les usines avec des plaquettes de 200 mm maîtrisent déjà les éléments discrets en silicium avec force et force - et le même carbure sera la prochaine étape pour eux.
Équipement
L'un des principaux problèmes de la production microélectronique est sa hausse rapide des prix à chaque nouvelle étape des normes de conception. Les usines modernes coûtent des milliards, voire des dizaines de milliards de dollars, et les prix des usines technologiques sont de dizaines de millions chacun. Le marché annuel total pour la fabrication d'équipements est d'environ 50 milliards de dollars.2. .Dans la production d'équipements, dans l'ensemble, il n'y a que les États-Unis et le Japon. Seule la société hollandaise ASML, qui est engagée dans une sphère relativement étroite - la lithographie - mais détient plus de 80% du marché mondial (Canon et Nikon se battent pour le reste), sort du cadre général. De plus, aux normes de conception avancées, ASML est un monopole, ce qui, à mon goût, est très surprenant et qui conduit de temps en temps à des conséquences intéressantes. Par exemple, plus récemment, le programme chinois de mise à jour de la microélectronique s'est heurté au fait que le gouvernement néerlandais, à la demande de l'américain, a interdit à ASML de fournir les derniers steppers lithographiques à la Chine. En général, il existe des limitations ITAR à ces fins, mais à la surprise des Américains, les produits ASML se sont avérés avoir moins que 25% des technologies américaines requises, et au lieu de l'interdiction habituelle des ménages, j'ai dû me plier aux Néerlandais.Fonderie
Comme je l'ai dit ci-dessus, lorsque les équipements de production étaient bon marché, toutes les sociétés microélectroniques elles-mêmes développaient et fabriquaient leurs propres microcircuits, et de nombreux fabricants d'équipements électroniques avaient leur propre production de microcircuits pour les besoins domestiques. Mais déjà dans les années 70, le seuil d'entrée a commencé à augmenter et il est devenu très difficile pour les startups de garage prometteuses d'entrer sur le marché. Pour résoudre ce problème, la société MOSIS a été créée à l'Université ISI de Californie du Sud, collectant les petites commandes de tout le monde et les plaçant en groupes dans les usines de grandes entreprises qui étaient sous-chargées avec leur propre production. Bien que l'expérience se soit avérée fructueuse et ait contribué de manière significative au développement de la microélectronique, y compris les premières expériences avec les architectures RISC, les clients tiers ont toujours eu moins de priorité dans les usines que dans les usines internes, ce qui n'a pas aidé les entreprises.Un tournant majeur dans l'industrie est venu d'un ingénieur taiwanais nommé Morris Chang. Né en Chine continentale en 1931, il a quitté l'université en 1948 pour étudier aux États-Unis, où il a fait une carrière réussie au sommet de laquelle étaient vice-président de Texas Instruments et PDG de General Instrument. En 1985, alors que Chang était sur le point de prendre sa retraite, le conseiller du président de Taïwan et de l'ancien premier ministre Sun Yunxuan (qui est appelé l'architecte de la transformation du pays en puissance industrielle puissante) l'a invité au poste de directeur de l'Institut de recherche sur les technologies industrielles (ITRI). Chang est donc retourné dans son pays natal et a eu l'occasion de mettre en œuvre son idée de longue date - créer une usine qui ne développera et ne vendra rien,et se concentre uniquement sur le développement de technologies pour les besoins des clients tiers. Cette usine a été fondée en 1987 sous le nom de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ou TSMC.Le modèle commercial de TSMC s'est avéré extrêmement réussi et a permis de transformer le modèle sans usine en un énorme secteur stable de l'économie mondiale, de donner aux petites entreprises du monde entier un accès aux technologies de pointe et de faire de Taiwan l'une des économies mondiales les plus importantes. Bien sûr, TSMC avait beaucoup d'adeptes, mais c'est cette usine qui est restée la plus prospère, ayant un peu plus de la moitié de la fabrication sous contrat mondiale de micropuces et développant activement les normes de conception les plus avancées. Les clients de TSMC vont des géants comme Apple et AMD aux très petites entreprises du monde entier.Tableau 3. Plus gros contrat de fabrication de micropuces en 2019. Pour Samsung, les chiffres indicatifs sont donnés uniquement pour la fabrication sous contrat pour des clients externes.Comme vous pouvez le voir, pour gagner de l'argent, il n'est pas nécessaire d'avoir la technologie la plus moderne - même si cela vaut la peine d'avoir quelque chose de bien. Bon, cependant, ne signifie pas nécessairement des normes de conception. Par exemple, GlobalFoundries, abandonnant la lutte contre le trio TSMC-Samsung-Intel en adoptant les normes 7 nm nécessaires pour les processeurs du segment grand public, s'est appuyé sur des FDSOI 12-28 nm, qui sont prometteurs pour l'Internet des objets et les processus micro-ondes, et un certain nombre de dizaines sont restés derrière Les usines proposent l'intégration sur une seule puce de transistors de puissance logiques et haute tension, d'éléments pour circuits hyperfréquences et autres "puces" en demande dans des puces industrielles et automobiles spécialisées.8. FDSOI . FDSOI MOSFET, ( FinFET), , .Figure 9. Technologies TowerJazz.Et voici l'offre de l'usine israélo-américaine TowerJazz (Tower est la partie israélienne, et Jazz est la partie américaine). La logique processeur-numérique s'est arrêtée au niveau de 45 nm, mais l'offre s'est activement élargie, couvrant de nombreuses autres applications. Trois lignes de technologies de radiofréquence, deux lignes de processus analogiques et de puissance, des puces optiques et des MEMS, ainsi que la disponibilité de la certification automobile et militaire peuvent satisfaire les besoins d'une grande variété de clients, formant un portefeuille non seulement de grosses commandes, mais d'un grand nombre de petites.Fabless
Tableau 4. Les plus grands développeurs de puces sans usine.De toutes les entreprises mentionnées dans l'article, les participants à ce tableau sont les plus compréhensibles pour la personne moyenne. Qualcomm Snapdragon est la norme de facto des processeurs pour téléphones mobiles sur Android; Broadcom - une variété d'équipements de réseau (et une puce dans le Raspberry Pi), Mediatek et HiSilicon - sont également connus comme fabricants d'accessoires pour téléphones, avec des pommiers et AMD, tout est clair sans moi. Xilinx est un peu plus compliqué, mais tous ceux qui ont entendu le terme «FPGA» en sont conscients, et Marvell et Novatek sont déjà si petits que seuls les spécialistes et les joueurs d'échange ont besoin de les connaître.Mais comment, parmi les entreprises sans leurs propres usines, une entreprise aussi ancienne et respectée qu'AMD? La réponse à cette question est assez simple: en 2009, immédiatement après la crise financière dévastatrice, AMD, dans le cadre d'une campagne de reprise des affaires, a séparé sa production dans une société distincte appelée GlobalFoundries et l'a vendue à des investisseurs des Émirats arabes unis, devenant ainsi un client d'ancrage pour la nouvelle société ( en fait, tout laisser comme ça, mais en enlevant les coûts d'infrastructure). Après cela, les mêmes investisseurs ont acheté et rejoint GloFo une grande usine de Singapour Chartered Semiconductor (également en partenariat avec AMD) et une division de semi-conducteurs IBM (y compris, entre autres, des usines dans les environs de New York qui ont été admises dans l'industrie américaine de la défense). Le conglomérat résultant est devenu la deuxième plus grande usine sous contrat au monde (cependant,cinq fois plus petit que TSMC) avec des usines aux États-Unis, en Allemagne et à Singapour. Fait amusant: GloFo est le plus grand employeur privé de l'État américain du Vermont.La course aux armements qui a suivi avec les dirigeants - TSMC et Samsung - ne s'est pas très bien terminée pour GloFo, avec la perte de son plus gros client (AMD) en raison de l'impossibilité de lancer des normes 7 nm. Cependant, ce choc a été bénéfique pour l'entreprise et a permis d'entamer le processus de cession d'actifs gênants et de réorientation (quoique forcée) vers d'autres marchés, ce qui a permis d'améliorer sensiblement la situation financière de GloFo. AMD est partiellement revenu (pour les puces d'E / S, qui conviennent aux normes 14 nm), des commandes sont apparues dans les domaines de l'Internet des objets et de la 5G. Ces dernières semaines, des rumeurs courent également que l'usine a la perspective d'obtenir un savoureux contrat d'Intel, qui n'a pas ses propres capacités à 14 nm. Si l'accord est conclu et que les anciennes usines AMD produiront des chips, c'est assez ironique.IP et CAD
En général, l'IP est une propriété intellectuelle, mais dans l'industrie des semi-conducteurs, le concept de «noyau IP» est activement utilisé. Ces cœurs font partie intégrante de conceptions que les développeurs ne produisent pas, mais vendent à d'autres développeurs. Une telle approche permet aux entreprises qui vendent des microcircuits d'acheter des blocs standard prêts à l'emploi (par exemple, des contrôleurs d'interfaces populaires), en ne créant indépendamment que la partie généralement petite de la puce qui constitue le savoir-faire et crée la principale valeur ajoutée. En savoir plus sur l'écosystème IP ici.et maintenant je dirai que ce marché est relativement petit (environ 3,5 milliards de dollars), mais en croissance constante (un doublement est prévu dans cinq ans) et important pour l'industrie dans son ensemble car son existence réduit considérablement les délais de mise sur le marché et améliore la qualité de la norme les pièces détachées, qui sont profondément impliquées dans le sujet des professionnels (enfin, en théorie), et non les équipes auxiliaires des fabricants de puces.Vous connaissez probablement l'acteur clé du marché des semi-conducteurs IP: c'est une société ARM qui développe des cœurs de processeur du même nom et les concède sous licence à tout le monde, par exemple, à presque tous les fabricants de processeurs pour téléphones mobiles. La part d'ARM sur le marché des semi-conducteurs IP est de 45 à 50% (1,6 milliard de dollars de chiffre d'affaires en 2018), les deux autres grands acteurs sont les subdivisions IP des fabricants de CAD Synopsys (629 millions sur 3300) et Cadence (189 millions sur 2100). Le tiers restant du marché est réparti presque également entre des centaines de petites équipes spécialisées dans certaines tâches étroites.Le marché de la CAO électronique, dont le marché IP est parfois considéré comme faisant partie, représente environ 10 milliards de dollars. Outre les Synopsys et Cadence susmentionnés, les «Big Three», qui contrôlent la quasi-totalité du marché, comprennentMentor, une entreprise de Siemens (anciennement connue sous le nom de Mentor Graphics) avec un chiffre d'affaires de 1,3 milliard de dollars. Une caractéristique intéressante du marché de la CAO microélectronique est que les produits des entreprises concurrentes sont non seulement compatibles les uns avec les autres, mais peuvent même être intégrés les uns aux autres, permettant aux développeurs d'assembler l'itinéraire de conception en fonction des spécificités de la tâche.Figure 10. La fenêtre Cadence Virtuoso et l'un des onglets, qui est en fait le logiciel Calibre développé par Mentor Graphics. Comme vous pouvez le voir, Stirlitz n'a rien donné, sauf une couleur grise plus chaude. Et oui, le logiciel de conception de micropuces moderne ressemble exactement à ça. Il s'agit toujours d'une interface graphique, pas d'une ligne de commande.Si ce n'est pas du silicium, alors qui?
Malgré l'énorme somme d'argent investie dans le développement d'alternatives au silicium, qui ne concerne évidemment pas l'économie et la technologie, mais le plafond physique, rien de substantiel ne peut être attendu dans les années à venir. Les candidats qui semblent être le «matériau du futur» vont et viennent (arséniure de gallium, nanotubes de carbone, graphène, etc.) et les transistors MOS au silicium ne vont nulle part. Cependant, il existe un certain nombre de niches de marché dans lesquelles d'autres matériaux réussissent à concurrencer le silicium, voire à le déplacer complètement. Ces niches, d'une part, représentent au mieux quelques pour cent du marché total, et d'autre part, nous parlons de milliards de dollars.Près d'un milliard de dollars est estimé sur le marché des émetteurs pour les lasers à semi-conducteurs, qui sont des hétérostructures complexes de GaAs, AlGaAs, InGaAs et ainsi de suite. Soit dit en passant, Zhores Alferov a reçu le prix Nobel de physique pour la découverte de ces hétérostructures. Ou par exemple, les LED, également constituées d'hétérostructures à base de matériaux A 3 B 5 , pénétrant rapidement dans notre quotidien; alors que le marché des LED vaut quelques milliards, mais le marché mondial de l'éclairage à diodes a déjà dépassé la cinquantaine, et il devrait continuer de croître au moins jusqu'à ce que les lampes à incandescence disparaissent complètement.Une autre histoire intéressante est le marché des appareils haute tension haute puissance, où les transistors MOS et IGBT en silicium ont commencé à céder rapidement le passage aux transistors MOS en carbure de silicium (SiC) et aux transistors à haute mobilité électronique (HEMT) à base de nitrure de gallium (GaN). Et ceux-ci et d'autres débutants en raison des meilleures propriétés du matériau peuvent atteindre de meilleurs paramètres que le silicium ne peut fournir même théoriquement. Les mêmes appareils plus récents enlèvent une partie du marché des micro-ondes au GaAs - grâce, par exemple, à une meilleure plage de températures. Les principaux marchés sur lesquels de nouveaux produits sont introduits sont les voitures électriques, les stations de base des réseaux 5G et, par exemple, les chargeurs pour téléphones portables.Et dans les nouvelles, ils écrivent régulièrement que certains scientifiques ont réalisé une percée dans l'utilisation d'un nouveau semi-conducteur. Tous ces messages doivent bien sûr être divisés par dix, mais même dans cet esprit, beaucoup de nouveaux matériaux intéressants sont vraiment en route: oxyde de gallium (Ga 2 O 3 ), diamant, nouvelles variantes des composés A 3 B 5 et A 2 B 6 , pérovskites - c'est exactement ce que j'ai vu dans les nouvelles au cours des derniers mois. Aucun d'entre eux ne remplacera le silicium, mais ils rendront nos panneaux solaires plus efficaces, Internet plus rapide et les lasers plus adaptés à l'installation sur d'énormes robots humanoïdes.Un peu différent
Le marché de la microélectronique, bien sûr, ne se limite pas à ce qui précède. Autour de lui, il existe de nombreux autres marchés connexes, par exemple, des équipements de mesure avec des géants tels que Keysight (4,3 milliards), Rohde & Schwarz (2,04 milliards) et National Instruments (1,02 milliard). Ou la production de tranches de silicium proprement dites, sur lesquelles sont fabriquées des puces, est également un marché de dix milliards de dollars, avec ses propres baleines, qu'une personne ordinaire n'entend jamais. Oui, il y a une personne ordinaire, même moi, en tant que concepteur de puces, je ne connaissais que l'un des cinq principaux fabricants de substrats avant de commencer cet article, et uniquement parce que le français Soitec est le leader des substrats en silicium sur un isolant, pour lequel j'ai un intérêt professionnel. Soit dit en passant, la popularité des substrats SOI augmente rapidement et, chose drôle,les leaders de leur utilisation sont les usines européennes GlobalFoundries et STM, qui travaillent avec les processus techniques FDSOI pour l'Internet des objets et les circuits radiofréquences connectés. Oh oui, juste au cas où: le plus grand fabricant mondial de substrats en silicium est la société allemande Siltronic, dont le siège social est situé dans la ville bavaroise de Burghausen avec une population de dix-huit mille personnes.
Et qu'en est-il de la Russie?
Je voulais me passer de cette section car c'est trop triste, mais ce serait malhonnête pour les lecteurs. Ainsi, le volume du marché russe de la microélectronique représente 0,7% du marché mondial, et les entreprises de l'industrie de la défense fournissent l'essentiel de ce volume. Selon les résultats de 2019, le plus grand fabricant de puces (Mikron) avait un chiffre d'affaires d'environ 10 milliards de roubles (160 millions de dollars ou 0,5% de TSMC) et pour la première fois en dix ans (!) Ne s'est pas avéré non rentable. A titre de comparaison, le chiffre d'affaires de Yandex pour 2018 est de 126 milliards de roubles.En 2007, Mikron a autorisé les processus de fabrication à 180 et 90 nm de la société franco-italienne ST Microelectronics. Les processus Micron aux normes 180 nm sont conçus pour la production d'étiquettes de radiofréquence (RFID), que vous pouvez déjà trouver sur les tickets de transports en commun, et à l'avenir, dans tout ce qui peut être marqué - manteaux de fourrure, passeports et même lunettes intelligentes. À 90 nm, il n'y a qu'une production pilote et à petite échelle. Dans le même temps, Micron fonctionne comme une fondation (selon les normes de 180 et 240 nm) pour de nombreuses sociétés sans usine russes, étant l'un des principaux centres de substitution à l'importation des microcircuits à double usage sanctionnés. Dans le même temps, la gamme de puces à double usage fabriquées est très large et la circulation est faible.Par conséquent, pour maintenir l'usine, elle a certainement besoin de commandes civiles à grande échelle - qui fournissent des billets de métro.
Angstrem-T, qui ne fait pas partie d'Angstrem, et a promis de commencer la production à 90 et 130 nm sur des équipements achetés à l'usine AMD de Dresde, a été principalement impliquée dans les nouvelles de faillite et de crédit tout au long de son histoire. Et sur le fait que Mikron a proposé de construire une usine aux normes 28 nm dans son bâtiment. Parmi les bonnes nouvelles relativement, il n'y avait qu'un contrat limité pour une telle entreprise avec les Chinois pour une production aux normes 250 nm, qui étaient apparemment des transistors coupés de la technologie 130 nm pour les circuits d'entrée-sortie.Une autre production en série est Voronezh (VZPP-Mikron, qui a été prise en compte dans les résultats de la société mère), et le reste sont des usines expérimentales et à petite échelle axées sur le complexe militaro-industriel, dont beaucoup n'ont pas réellement été mises à jour depuis l'époque soviétique. Par ailleurs, il convient de mentionner le biélorusse «Integral», qui fonctionne presque entièrement sur le marché russe, avec ses revenus d'environ six milliards de roubles russes, les normes de conception minimales de 800 nm et la possibilité de fabriquer des appareils avec une tension de fonctionnement allant jusqu'à 600 V.Avec le développement Fabless, la situation est un peu meilleure qu'avec la production. Il y a des dizaines de centres de conception avec des milliards (en roubles, bien sûr) de revenus en Russie, ils ont réussi à établir une coopération avec des usines de silicium étrangères à des taux allant jusqu'à 28-16 nm (principalement avec le même TSMC) et avec des fournisseurs d'IP populaires blocs et noyaux. Il existe également plusieurs succursales de grandes sociétés étrangères, par exemple Intel à Nizhny Novgorod, où travaillent plus d'un millier de personnes. Le problème de la microélectronique russe dans son ensemble est que, comme dans la production, le MIC régit également le développement, et la plupart des puces en cours de développement, bien qu'elles présentent des avantages importants tels que la résistance aux rayonnements ou une plage de température étendue, ne sont en principe pas destinées à une production à grande échelle. Un certain nombre d'entreprises ont des ambitions commerciales (par exemple, MCST,«Baïkal», «Milandra» et «Modula»), mais ils en sont tous aux premiers stades et sont toujours orientés vers l'ordre de l'État, même s'ils ne sont pas militaires.L'industrie a de grands espoirs pour l'état qui vient d'être adopté, la "Stratégie pour le développement de l'industrie électronique de la Fédération de Russie pour la période allant jusqu'en 2030", ce qui implique un bond en avant significatif, surmontant le retard à long terme par rapport au reste du monde et la réorientation de l'électronique russe sur les voies commerciales. Des usines propres devront être construites aux normes de 5 nm, des équipements technologiques seront développés pour elles, des entreprises russes entreront sur le marché mondial - et tout cela très bientôt, littéralement cinq ans après que les cosmonautes russes ont atterri sur la lune.Sur cette note infiniment optimiste, je terminerai peut-être. Source: https://habr.com/ru/post/undefined/
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