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L'invasion des puces

L'intégration des puces électroniques dans des objets toujours
plus nombreux promet un avenir radieux au secteur.

Elles sont partout : dans nos maisons, nos voitures, à notre travail et même bientôt sous notre peau. Elles ? Ce sont les puces électroniques évidemment. Apparues dans les années 1950, elles ont progressivement colonisé la Terre pour devenir omniprésentes dans tous les appareils de notre quotidien. Depuis 2018, plus de 1000 milliards de puces sortent chaque année des fonderies – ces gigantesques usines qui fabriquent les semi-conducteurs de toutes les entreprises technologiques, de Apple à Huawei, en passant par Nvidia et Qualcomm. Et ce n'est pas fini : « La tendance de fond pour les dix prochaines années, c'est toujours plus de semi-conducteurs, souligne Hugo Paternoster, spécialiste du secteur chez AlphaValue. Les volumes vont augmenter à mesure que les objets connectés, y compris les voitures, vont se démocratiser. »

En attendant cet avenir radieux, le marché des semi-conducteurs traverse une période tendue. Avant même la crise du coronavirus, il a connu une année 2019 décevante avec un repli des ventes de 12,8% en un an, à 409 milliards de dollars. Du jamais vu en dix ans. « L'environnement macroéconomique a été compliqué en 2019 avec le ralentissement de la croissance en Chine, la guerre commerciale sino-américaine et l'atonie des ventes de smartphones, rappelle Frédéric Yoboué, analyste du secteur pour la banque Bryan, Garnier & Co. Les prix ont d'autant plus brutalement baissé que les fabricants de puces avaient très fortement investi en 2017, au moment où les prix des semi-conducteurs flambaient. Lorsque la demande s'est inversée fin 2018, ils se sont retrouvés avec beaucoup trop de puces en stock et des capacités de production excédentaires, ce qui a conduit à une chute des prix très importante. »

2020 devait sonner l'heure de la reprise. En décembre dernier, le World Semiconductor Trade Statistics (WSTS) anticipait une croissance de 5,9% pour cette année, puis de 6,3% en 2021. Mais la Covid-19 est venue obscurcir ces belles perspectives. Dans une étude publiée en avril, le cabinet McKinsey estime désormais que la demande en semi-conducteurs va diminuer de 5 à 15% en 2020, par rapport à l'an dernier.

Parmi les firmes les plus touchées, celles qui conçoivent des puces pour smartphones (Qualcomm, MediaTek...) ou pour voitures (Infineon, NXP, STMicroelectronics) subissent de plein fouet la chute brutale de la production et de la consommation.

« Nous venons d'assister à deux ans de transformation numérique en deux mois »

Satya Nadella, CEO de Microsoft

Le 29 avril, l'américain Qualcomm a ainsi annoncé une baisse de 21 % au premier trimestre de la demande pour ses puces, qui sont utilisées dans la majorité des smartphones. Et l'entreprise prévoit une chute de 30% pour les trois mois suivants. Même constat chez NXP, qui réalise près de 50% de son chiffre d'affaires dans le secteur automobile. L'entreprise néerlandaise a enregistré au premier trimestre une baisse de 12% par rapport au trimestre précédent. Et là encore, la firme s'attend au pire, anticipant une chute de 14 à 23% de ses revenus au deuxième trimestre par rapport à 2019.

« Le coronavirus a impacté toute la chaîne de valeur : la production, avec l'arrêt de plusieurs usines, mais aussi la consommation, souligne Frédéric Yoboué, analyste chez Bryan, Garnier & Co. En période de crise sanitaire, les gens sont moins enclins à acheter des gadgets. »

 

Le boom du télétravail

Pour autant, le sort des entreprises du secteur n'est pas uniforme, loin de là. Certaines firmes semblent même bénéficier de la crise, à l'image de celles qui équipent les géants du cloud. « Avec le boom du télétravail, des plateformes de streaming, des sites d'e-commerce et de tous les services dématérialisés, les acteurs du cloud doivent augmenter les capacités de leurs data centers », relève Julien Leegenhoek, analyste actions technologiques à l'Union Bancaire Privée.

Le géant de l'e-commerce Alibaba a ainsi annoncé le 20 mars qu'il allait investir 28 milliards de dollars dans son infrastructure cloud au cours des trois prochaines années. Le groupe chinois justifie cette décision par l'explosion du télétravail depuis le début de la pandémie, qui a entraîné une forte hausse de la demande pour les services dématérialisés. Une aubaine pour les fabricants de mémoires comme les coréens SK Hynix et Samsung Electronics, ainsi que pour les fabricants de puces pour serveur (Intel, AMD). SK Hynix, par exemple, a annoncé une hausse de 6% de son chiffre d'affaires au premier semestre, à 5,4 milliards d'euros.

Les autres géants du cloud (Amazon Web Services, Google et Microsoft) se trouvent dans la même situation qu'Alibaba. « Nous venons d'assister à deux ans de transformation numérique en deux mois », a déclaré le 29 avril Satya Nadella, le CEO de Microsoft. Au premier trimestre, l'activité « intelligent cloud » de Microsoft, qui comprend sa plateforme Azure pour les entreprises, a bondi de 27% sur un an, à 12,3 milliards de dollars.

 

5G et voitures autonomes

À plus long terme, lorsque l'économie aura redémarré, les ventes de semi-conducteurs devraient repartir à la hausse de manière plus globale. « Le déploiement de la 5G va tirer le secteur à la hausse, explique Frédéric Yoboué. Les consommateurs vont vouloir acheter des téléphones compatibles avec ce nouveau réseau mobile, ce qui est intéressant pour l'industrie des semi-conducteurs qui réalise près de 30% de ses revenus auprès des marques de téléphones. » D'autant que les smartphones 5G embarqueront des puces à plus forte valeur ajoutée et donc vendues plus cher. L'autre domaine qui fait saliver l'industrie des semi-conducteurs, c'est l'automobile, devenue en quelques années une grande consommatrice de puces. En effet, qu'il s'agisse de connecter les écrans de l'habitacle ou d'optimiser la consommation des batteries, tout passe désormais par des microprocesseurs. « En 2019, le marché de l'automobile a certes diminué de 5% et on n'attend pas de reprise à court terme, mais dans le même temps, les véhicules hébergent de plus en plus de puces électroniques », note Hugo Paternoster. En 2018, la valeur moyenne des puces embarquées dans une voiture s'élevait à 370 dollars dans un modèle thermique, contre 820 dollars dans son pendant 100% électrique.

« L'intelligence artificielle ouvre un nouveau marché pour des puces qui ne sont ni des GPU ni des CPU »

Ondrej Burkacky, spécialiste des semi-conducteurs chez McKinsey

« L'électrification du parc automobile, et à plus long terme son automatisation représentent sans conteste une excellente nouvelle pour l'industrie des semi-conducteurs, résume Julien Leegenhoek, analyste actions technologiques à l'Union Bancaire Privée. Même si cela peut paraître lointain, c'est un futur qui va finir par se concrétiser : les voitures sont destinées à devenir électriques et autonomes. » Les experts prédisent déjà que, dans les voitures autonomes, la valeur moyenne des puces embarquées approchera les 2000 dollars par véhicule.

 

Le Graal de l'intelligence artificielle

Et pour rendre les véhicules autonomes, il faudra booster leur capacité avec de l'intelligence artificielle (IA) – un secteur qui représente le véritable eldorado de l'industrie des semi-conducteurs. Selon le cabinet IHS Markit, le débouché des puces électroniques dans les applications d'intelligence artificielle dans tous les domaines (informatique, santé, automobile, télécoms, industrie…) devrait tripler de taille en six ans pour atteindre 128,9 milliards de dollars en 2025, contre 42,8 milliards en 2019. L'américain Nvidia, spécialiste des cartes graphiques (Graphic Processing Unit, GPU), semble aujourd'hui le mieux placé pour s'approprier ce marché naissant. Presque un hasard. En effet, l'entreprise n'avait pas particulièrement misé sur l'IA. Mais en 2009, des chercheurs de l'Université de Stanford ont eu l'idée d'utiliser des cartes graphiques pour le machine learning – une partie de l'IA – plutôt que des processeurs d'Intel (les Central Processing Units ou CPU). Le succès n'a pas tardé.

Jensen Huang, CEO de Nvidia, présente le processeur graphique Volta lors du CIS de Las Vegas 2018. La firme de Santa Clara est aux avant-postes sur le marché des GPU.

Depuis, les GPU de Nvidia et de son concurrent AMD se sont imposés dans ce domaine qui demande aux processeurs de traiter de grandes quantités de données. Nvidia n'appelle d'ailleurs plus « Graphic Processing Unit » ses GPU, mais « General Processing Unit ». Une astuce marketing pour dire que ses GPU s'occupent désormais de tout et qu'à terme ils remplaceront définitivement les CPU.

Sauf que les choses ne sont pas aussi simples. Développés initialement pour l'affichage des jeux vidéo, les GPU restent des champions imparfaits de l'intelligence artificielle. Et de nombreux acteurs tentent de mettre au point de nouvelles architectures de puces, spécialement imaginées pour répondre aux besoins de l'IA. « L'intelligence artificielle ouvre un nouveau marché pour des puces qui ne sont ni des GPU ni des CPU, souligne Ondrej Burkacky, spécialiste des semi-conducteurs chez McKinsey. Il s'agit de puces fabriquées sur mesure pour cet usage par des sociétés comme Google. »

La firme de Mountain View a en effet lancé les TPU (Tensor Processor Unit) conçus spécialement pour la technologie IA. Elle n'est pas la seule. Amazon et Facebook travaillent également sur la mise au point de microprocesseurs dédiés spécifiquement au machine learning, tout comme une multitude de start-up. Tous rêvent de supplanter les acteurs historiques.

Pour ne pas se laisser dépasser, ces derniers n'hésitent pas à sortir leur carnet de chèques : en mars 2019, Nvidia a lâché 6,9 milliards de dollars pour racheter la pépite israélienne Mellanox Technologies. Quant à Intel, numéro un des microprocesseurs, il vient de s'offrir en décembre dernier la start-up israélienne Habana Labs pour 2 milliards de dollars. Une entreprise âgée d'à peine trois ans, mais déjà bien placée sur le prometteur marché des puces électroniques optimisées pour l'intelligence artificielle.

 
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