Des microcontrôleurs (MCU) aux circuits intégrés de gestion de l'alimentation (PMIC), en passant par les circuits intégrés de pilotage d'écrans et les MOSFET, des puces automobiles aux puces pour appareils électroménagers, sans oublier les puces Bluetooth et tactiles nécessaires aux objets connectés… Depuis le second semestre de cette année, la tension sur les capacités de production s'est progressivement répercutée des fonderies de semi-conducteurs aux fabricants de puces en aval, et diverses catégories de puces sont confrontées à des pénuries d'approvisionnement. Quelle est la principale cause de cette nouvelle vague de tensions sur l'approvisionnement ? Comment les concepteurs, les fonderies et les fabricants de puces intégrés (IDM) perçoivent-ils cette pénurie et quelles mesures comptent-ils prendre ?

L'approvisionnement en puces est globalement insuffisant.

« En clair, toute la chaîne de valeur en aval est touchée et nous sommes actuellement incapables de fournir des marchandises. » Le responsable d'une entreprise de puces de communication sans fil a déclaré à China Electronics News : « Certaines fonderies ont supprimé les remises accordées à leurs clients historiques depuis de nombreuses années, et tout le monde se précipite pour s'accaparer les capacités de production. »

Le journaliste a appris qu'outre les puces de communication, d'autres circuits intégrés logiques, tels que les microcontrôleurs et les mémoires, connaissent également des pénuries d'approvisionnement à des degrés divers. Les microcontrôleurs destinés aux appareils électroménagers, à l'électronique grand public et à d'autres secteurs sont particulièrement recherchés par le marché aval. Sans sécurisation de l'approvisionnement par le biais de commandes à long terme, il est difficile pour les fabricants en aval de trouver des fournisseurs de microcontrôleurs pouvant s'approvisionner directement.

« Au premier semestre, l'approvisionnement a été principalement insuffisant pour les fabricants européens et américains, en raison d'une offre étrangère insuffisante. Désormais, c'est l'offre intérieure qui est insuffisante et toute la chaîne de valeur est en rupture de stock. » Huang Jipo, président de Saiteng Microelectronics, a fait part de ses observations aux journalistes : « Nous nous concentrons sur les microcontrôleurs pour l'automobile. La chaîne d'approvisionnement automobile étant relativement stable et nos stocks à long terme nous permettant d'assurer un approvisionnement relativement stable, nous disposons de stocks plus importants pour les microcontrôleurs grand public, notamment pour les entreprises qui maîtrisent mal le marché. Lorsque la capacité de production des fonderies est fortement sollicitée, elles sont confrontées à des problèmes d'approvisionnement. »

Les circuits intégrés analogiques ont également été touchés par cette vague de ruptures de stock, notamment les circuits intégrés de gestion de l'alimentation (PMIC), qui constituent le secteur le plus affecté. Bien que la plupart des principaux fabricants de puces analogiques soient des fabricants intégrés (IDM) et disposent d'une certaine capacité de production interne, la forte hausse de la demande client et le long cycle de production des semi-conducteurs ont entraîné des délais de livraison plus longs et une pression accrue sur l'approvisionnement du marché en aval.

« Le taux d'utilisation des capacités de notre réseau de production interne s'est établi à environ 70 % au cours des trois premiers trimestres, et nous constatons également une hausse de la demande client. » David Somo, vice-président senior en charge de la stratégie, du marketing et de l'ingénierie des solutions chez ON Semiconductor, a souligné devant les journalistes : « D'un point de vue sectoriel, un défi majeur se pose : le délai de production des commandes. Il est parfois difficile de suivre la croissance de la demande. Par exemple, le cycle de production complet, de la fabrication initiale à l'emballage et aux tests finaux, dure environ 10 semaines. Une forte augmentation de la demande engendre un arriéré de commandes en usine, allongeant encore les délais de production. »

La principale raison de l'inversion de la situation de l'offre et de la demande au cours du premier et du second semestre 2020

« La demande actuelle en capacités de production est effectivement très forte, et TSMC planifie activement en fonction de cette demande. » Dans une réponse écrite à une interview accordée à China Electronics News, TSMC a déclaré : « Des facteurs tels que l’enseignement à distance, le télétravail et l’expansion des centres de données ont entraîné une forte hausse de la demande. Ce phénomène, conjugué au souci de sécurité de la chaîne d’approvisionnement des clients en aval, a amplifié la demande du marché pour les usines de fabrication de plaquettes en amont de la chaîne de valeur de l’industrie des semi-conducteurs. »

Comme l'a indiqué TSMC, l'épidémie de COVID-19, principal événement imprévu de 2020, a d'une part favorisé le développement de nouveaux modèles commerciaux tels que le télétravail et l'économie du « rester à la maison », augmentant ainsi la demande du marché pour certaines puces ; d'autre part, elle a également entraîné des achats de panique de la part des clients en aval, exacerbant la pression sur les capacités de production des fonderies de plaquettes.

Au cours du second semestre 2020, l'évolution de la conjoncture économique a accentué l'impact de l'épidémie sur l'approvisionnement en semi-conducteurs. Les perturbations logistiques internationales du premier semestre ont entraîné une baisse de la consommation et une faible propension des fabricants à constituer des stocks. Au second semestre, l'indice PMI (indice des directeurs d'achat) des principales économies a progressé, stimulant la demande et provoquant une forte hausse de la demande de capacités de production.

« En raison de l'épidémie du premier semestre, les fabricants ont généralement constitué des stocks insuffisants et ont même dû baisser leurs prix habituels. Maintenant que le marché s'est redressé et que la demande réelle est apparue, les prévisions pessimistes des fabricants concernant le secteur ont entraîné des stocks qui ne permettent plus de satisfaire la demande des clients », a déclaré Huang Jipo.

Somo a également souligné que l'inversion de la situation de l'offre au cours du premier et du second semestre de l'année a été un facteur important de cette « vague de ruptures de stock ».

« Le phénomène actuel de rupture de stock pourrait être dû à la forte baisse de l'offre au premier semestre et à la reprise brutale au second semestre, inattendue pour beaucoup. Autrement dit, de nombreuses entreprises ont d'abord cessé de passer commande, puis ont passé des commandes importantes pour soutenir la croissance ultérieure de la demande, ce qui pourrait expliquer la situation actuelle de rupture de stock », a déclaré Somo.

Alors que la demande en aval se redresse, l'offre est limitée par la logistique et les capacités de production.

« Du point de vue de la macrostructure de l'industrie des semi-conducteurs, la chaîne d'approvisionnement de l'industrie chinoise reste majoritairement internationale. L'épidémie mondiale actuelle, toujours en cours, perturbe la logistique de la chaîne industrielle, ce qui aggrave les pénuries d'approvisionnement », a souligné Gu Wenjun, analyste principal chez Xinmo Research, aux journalistes.

Il convient de noter que les circuits intégrés de gestion de l'alimentation (PMIC) et les microcontrôleurs (MCU), particulièrement touchés par les pénuries actuelles, sont généralement fabriqués sur des semi-conducteurs de 8 pouces. Cependant, des impératifs de rentabilité et le manque d'équipements ont progressivement freiné la capacité de production de ces semi-conducteurs par rapport à la demande. Lorsque le marché aval a connu une forte reprise, le problème de la pénurie de capacités de production des semi-conducteurs de 8 pouces est devenu encore plus criant.

« Comme les fabricants d'équipements pour semi-conducteurs produisent principalement des équipements de 12 pouces, il y a une pénurie de nouveaux équipements pour les équipements de 8 pouces. L'expansion de la production repose donc essentiellement sur des équipements anciens ou remis à neuf, ce qui limite considérablement l'augmentation des capacités », a souligné Gu Wenjun.

Les fabricants s'attaquent activement aux problèmes d'approvisionnement.

Face à la superposition de multiples facteurs tels que la reprise du marché, les stocks de panique et la faible capacité des fonderies, les principaux fabricants de semi-conducteurs tels que Fabless, Foundry et IDM prennent des contre-mesures correspondantes pour améliorer leurs capacités d'approvisionnement auprès des clients en aval.

Acquisitions, expansion de la production, renforcement de la coopération en amont et en aval… En tant que fabricant IDM, ON Semiconductor a pris diverses mesures pour faire face à la pression sur ses capacités de production, notamment l'acquisition d'une participation majoritaire dans l'usine de fabrication de plaquettes de 8 pouces de Fujitsu à Aizu-Wakamatsu (Japon) et l'acquisition d'une usine de fabrication de plaquettes de 12 pouces à East Fishkill (New York, États-Unis). Actuellement, les deux usines augmentent leurs capacités de production pour répondre à la demande croissante.

« 80 % de nos composants sont produits dans nos usines et, du point de vue de l'assemblage à la commande (ATO), cette proportion atteint 70 %. Nous collaborons avec des partenaires de fabrication, d'emballage et de test afin d'accroître continuellement notre capacité de production et d'améliorer nos capacités d'approvisionnement », a souligné Somo.

Dans le même temps, les principaux fabricants de fonderies allègent également la pression sur leurs clients en aval en augmentant leurs capacités de production et en optimisant l'efficacité de leur utilisation.

« TSMC continuera d'optimiser l'utilisation de ses capacités de production existantes afin de répondre activement aux besoins de ses clients », a déclaré aux journalistes le responsable de TSMC.

Interrogée sur le problème de la « pénurie de composants essentiels », SMIC a également déclaré dans sa réponse interactive à la Bourse de Shanghai qu'elle développerait sa capacité de production et sa plateforme en fonction des besoins du marché et des clients, et continuerait d'améliorer la compétitivité de ses activités principales.

Pour les fabricants Fabless qui relient les fonderies de plaquettes et les clients finaux, ils sont devenus le choix d'un nombre croissant de fabricants pour nouer des relations de coopération à long terme avec la chaîne d'approvisionnement en amont et renforcer leurs capacités de recherche sur le marché en aval.

« Nous allons renforcer la communication avec nos clients en aval et nos fournisseurs en amont, tirer pleinement parti des avantages de la chaîne d'approvisionnement locale et surmonter les difficultés rencontrées avec nos partenaires », a souligné Huang Jipo.

Gu Wenjun a également déclaré que les fabricants sans usine devraient faire face à la crise de capacité de production tant du côté de l'offre que de la demande.

« Du côté de la demande, les prévisions de marché et l'analyse de la demande des clients doivent être réalisées avec soin ; du côté de l'offre, la gestion de la chaîne d'approvisionnement doit être renforcée et la stabilité de l'approvisionnement peut être améliorée en augmentant de manière proactive les prix en amont et en sécurisant les capacités de production », a déclaré Gu Wenjun.

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