L’émergence de la souveraineté technologique : la course au nanomètre (Article 1)
Serhii Volkov
La course au nanomètre est une série de publications consacrée aux semi-conducteurs, à la souveraineté technologique et à ses implications.
Contenu de l’article :
Introduction
Les facteurs clés du développement de la technologie des semi-conducteurs
Le fonctionnement de l’industrie des semi-conducteurs
La souveraineté technologique et ses liens avec la souveraineté des États
Il est aujourd’hui inconcevable d’imaginer notre monde moderne sans les apports de l’électronique à base de semi-conducteurs. Présente dans une multitude de dispositifs — des appareils électroménagers aux systèmes de communication satellitaire les plus avancés —, cette technologie joue un rôle central dans notre quotidien, qu’elle rend plus simple, plus efficace et plus connecté.
Il est clair que les semi-conducteurs jouent un rôle central dans la production d’armements modernes. En tant que composants essentiels, ils ont permis de concevoir et de fabriquer des armes de manière bien plus efficace, tout en augmentant leur puissance destructrice. Le développement de l’électronique à base de semi-conducteurs dans le secteur militaire a donné naissance à des systèmes d’armes — comme les drones de combat à grande échelle — que l’on n’aurait pas pu imaginer il y a quarante ou cinquante ans. Et les armes, quelles qu’elles soient, ont toujours eu un impact décisif.
Affirmons-le sans détour : les semi-conducteurs représentent aujourd’hui un avantage civilisationnel majeur dans le cadre de la concurrence entre États. Ils constituent une industrie hautement stratégique, tant pour les nations individuelles que pour les alliances d’États ou les blocs géopolitiques. La capacité à produire et à maîtriser les technologies de pointe dans le domaine des semi-conducteurs est l’un des marqueurs fondamentaux de la souveraineté technologique. Quels sont les pays qui disposent réellement de cette souveraineté ? Cette dernière est-elle une fin en soi ou un moyen d’asseoir une influence plus large ? Comment les technologies de pointe en matière de semi-conducteurs redéfinissent-elles les formes contemporaines de la guerre ? Que se cache-t-il derrière les affrontements technologiques entre grandes puissances ? Et, dans ce contexte, l’Ukraine peut-elle aspirer à une souveraineté technologique – et surtout, les Ukrainiens en ont-ils besoin ? Nous tenterons d’apporter des réponses à ces questions dans les articles à venir. Mais avant tout, il convient de définir ce qu’implique réellement la souveraineté technologique dans le secteur de l’électronique avancée, en particulier celui des semi-conducteurs, et d’identifier les pays qui dominent actuellement ce domaine clé de la haute technologie.
Selon l’auteur, la souveraineté technologique en matière d’électronique désigne la capacité d’un État à développer, produire et exploiter des dispositifs semi-conducteurs de pointe afin de répondre aux besoins stratégiques de son économie et de sa défense. Mais pourquoi accorder une telle importance aux semi-conducteurs ? Parce qu’ils constituent aujourd’hui la base de tous les systèmes de contrôle, de traitement de l’information, de communication, et, dans une certaine mesure, de l’électronique de puissance. Ces technologies, qui ont connu un développement fulgurant au cours des 70 dernières années, permettent désormais de concevoir les dispositifs et systèmes les plus avancés au monde. L’auteur, ne se revendiquant pas spécialiste d’autres domaines technologiques, entend ici le concept de souveraineté technologique exclusivement dans le cadre des semi-conducteurs.
Quels sont les facteurs qui influencent le développement des technologies des semi-conducteurs dans un pays donné, et pourquoi certains pays ont-ils acquis une position de leader tandis que d'autres ont échoué ?
Les facteurs de développement des technologies des semi-conducteurs incluent plusieurs éléments essentiels : l'organisation de la science, tant fondamentale qu'appliquée, la qualité et la quantité de l'éducation, notamment la formation de nouveaux spécialistes, ainsi qu'un climat politique et économique favorable qui attire les investissements nécessaires pour financer les dernières innovations et la production. De plus, un cadre juridique stable est crucial, tout comme l'attitude de la société à l'égard de la sphère technologique.
Une bonne organisation de la science permet de mener des activités de recherche et de développement à forte intensité de capital et à haut risque, dont les résultats peuvent ensuite être commercialisés. Le temps, le capital et les risques associés à la recherche fondamentale la rendent inaccessibles aux capitaux privés des petites et moyennes entreprises. Cependant, sans recherche fondamentale, il est impossible d'acquérir ce que l'on appelle le savoir-faire, c'est-à-dire les percées technologiques qui offrent un avantage concurrentiel. C'est ici que les financements publics et les subventions des grandes entreprises, désireuses de commercialiser les avancées scientifiques, interviennent. La recherche fondamentale de haute qualité constitue ainsi la base des développements scientifiques appliqués et des technologies commerciales.
En d'autres termes, il existe une combinaison : recherche fondamentale, recherche appliquée et technologie commerciale. Une telle organisation de la science est présente dans les États souverains les plus avancés sur le plan technologique et, selon l'auteur, elle constitue le modèle le plus productif.
La qualité de l'éducation est étroitement liée à l'attitude de la société envers la technologie. Ces attitudes jouent un rôle crucial en motivant les jeunes à se tourner vers des disciplines complexes telles que les mathématiques, la physique et la chimie, qui sont essentielles au développement technologique. Les attitudes positives de la société sont façonnées par l'existence d'ascenseurs sociaux et par la relation positive entre l'éducation, le travail et la qualité de vie de l'individu. En d'autres termes, si la chaîne suivante fonctionne : études en sciences dures → entrée dans une université technique → travail dans une entreprise innovante → vie stable et de qualité, alors la valeur de l'enseignement technique dans la société se renforce, les entreprises bénéficient de spécialistes bien formés, et le nombre ainsi que le niveau des développements technologiques dans le pays augmentent. Lorsque les programmes éducatifs sont également de grande qualité, les entreprises technologiques commencent à émerger rapidement, comme des champignons après une pluie. Cela constitue une base fondamentale pour la souveraineté technologique.
Comment la politique, le climat d'investissement et la législation contribuent-ils (ou non) à la stabilité, à la disponibilité et à l'attrait des financements ?
Si l'on examine les leaders actuels des technologies des semi-conducteurs, on remarque qu'ils présentent différentes combinaisons des facteurs susmentionnés, qui forment l'environnement, la motivation et l'avenir de ces technologies dans leurs pays respectifs. À l'heure actuelle, les pays leaders sont les États-Unis, la Chine, l'Europe, Taïwan, le Japon et la Corée du Sud. Cependant, ces pays disposent-ils véritablement de leur propre souveraineté technologique, ou occupent-ils plutôt des positions de leader dans le cadre d'une coopération interétatique ? Il est essentiel de définir plus précisément le concept de souveraineté technologique. Mais pour ce faire, il est nécessaire de comprendre comment l'industrie des semi-conducteurs est organisée aujourd'hui, quelle est la place de la coopération interétatique et de la division internationale du travail dans cette industrie, et si, dans un monde globalisé, il est encore pertinent de parler de souveraineté technologique.
L'industrie des semi-conducteurs fonctionne de manière à ce que, dans la plupart des cas, le développeur d'une micropuce (qui contient un dispositif électronique remplissant une fonction spécifique) ne soit pas directement lié, sur le plan organisationnel, à l'usine qui produit physiquement la micropuce. Le lien entre le développeur et l'usine s'établit de la manière suivante : l'usine teste la technologie des semi-conducteurs en fonction de paramètres bien définis pour des dispositifs actifs (par exemple, le transistor) et passifs (par exemple, l'inducteur), qui doivent être utilisés conformément à certaines règles de processus. L'usine fournit ces paramètres et règles au concepteur, qui crée le dispositif en fonction des spécifications technologiques, puis envoie la conception à l'usine pour la fabrication physique. Les règles et les paramètres technologiques varient considérablement d'un fabricant à l'autre, même au sein d'une même famille technologique (par exemple, la technologie 7nm). Autrement dit, la conception d'une micropuce est développée pour une technologie spécifique fournie par le fabricant. Cette caractéristique de la conception des micropuces est essentielle pour atteindre la souveraineté technologique. En effet, lorsqu'un pays dispose d'une gamme de technologies de semi-conducteurs utilisables par les développeurs locaux pour répondre aux besoins critiques de son industrie, de son économie et de son marché de consommation, cela signifie que ce pays a atteint la souveraineté technologique.
Mais cela signifie-t-il que les concepteurs d'appareils technologiques des principaux pays ne travailleront qu'avec des usines locales ? La réponse est à la fois oui et non. La coopération entre les développeurs et les usines locales facilite une meilleure communication, réduit les risques liés à la chaîne d'approvisionnement et, dans certains cas, permet un débogage plus rapide et de meilleure qualité des puces. Cependant, les fabricants locaux ne disposent pas toujours des technologies les plus avancées pour développer certaines catégories d'appareils. C'est pourquoi, dans certains cas, les sociétés de développement choisissent de collaborer avec un fabricant étranger, même si des usines locales produisent des systèmes de semi-conducteurs. Par exemple, la société taïwanaise TSMC possède des technologies de pointe pour la production de divers types de processeurs, c'est pourquoi la plupart des grands développeurs commandent leurs puces à TSMC.
C'est ainsi que fonctionne la division internationale du travail.
Toutefois, il est important de comprendre que si des technologies de qualité sont disponibles auprès des producteurs locaux, la probabilité qu'un développeur choisisse un fabricant étranger devient négligeable. Un fabricant local (ou un fabricant d'un pays ami) offre le service le plus crucial : la fiabilité. Pour une entreprise technologique, même une interruption d'un mois dans la fourniture de puces électroniques est inacceptable, car cela entraîne des pertes critiques pour l'entreprise et une perte de parts de marché. Si l'entreprise est un leader du secteur, les pertes et les problèmes deviennent mondiaux. Cette réalité a été illustrée de manière frappante par la pénurie de puces rencontrée par les constructeurs automobiles pendant la crise du COVID-19, lorsque de nombreux véhicules n'ont pas pu être entièrement équipés et livrés aux clients, en raison du manque d'électronique de contrôle. C'est pourquoi les entreprises technologiques évaluent avant tout les risques et, dans des conditions acceptables, elles privilégient généralement un fabricant local de semi-conducteurs.
En ce qui concerne la souveraineté technologique, il convient de comprendre qu'un pays (ou un groupe de pays, comme dans le cas de l'UE) technologiquement souverain est un pays capable de répondre à ses besoins critiques en matière de production civile et militaire grâce à une production locale. L'indépendance technologique dans le secteur civil implique la capacité de produire une gamme suffisante d'appareils pour saturer le marché de l'industrie et des consommateurs, ce qui atténue considérablement les effets des confrontations commerciales et technologiques entre les pays (comme les tarifs douaniers imposés par Trump). Dans le secteur militaire, cette souveraineté se traduit par la capacité à ne pas dépendre des autres pays pour déterminer quelles armes peuvent être produites et utilisées en cas de besoin, et lesquelles ne le peuvent pas.
Une position de leader dans la production de semi-conducteurs peut générer des avantages significatifs tant dans le domaine de la politique étrangère que dans celui de la sécurité nationale. Les autres pays s'efforceront généralement d'entretenir des relations amicales ou neutres avec un pays leader dans ce secteur, afin de garantir la fiabilité de l'approvisionnement de leurs propres entreprises technologiques. Un exemple frappant est celui de Taïwan, qui bénéficie d'une protection politique et technologique par les États-Unis, notamment parce que l'interruption de l'approvisionnement en semi-conducteurs en provenance de Taïwan, ou le passage des usines taïwanaises sous contrôle chinois, représenterait un risque critique pour la sécurité mondiale et nationale des États-Unis.
Comme nous pouvons le constater, l'industrie des semi-conducteurs est devenue essentielle pour un pays non seulement en termes de contribution au budget (bien que cet aspect soit également important), mais aussi en termes de sécurité nationale et de relations internationales. Cette compréhension est cruciale, car elle nous permet de réaliser qu'aujourd'hui, une véritable souveraineté de l'État est presque impossible sans une composante technologique forte. Un pays qui aspire à une indépendance politique réelle doit également prendre en compte un ensemble de facteurs importants pour atteindre la souveraineté technologique.