L'ambition vietnamienne en matière de puces

Il y a exactement 16 ans aujourd'hui, alors que le projet d'Intel, leader mondial des semi-conducteurs, n'avait pas encore pris forme à Ho Chi Minh-Ville, la première puce du Vietnam est née.

« Le Vietnam a dévoilé sa première puce, marquant son entrée sur le marché des microprocesseurs », commentait EETimes , un magazine électronique américain de longue date, dans un article de 2008. Ce microprocesseur est le fruit du travail d'un groupe d'enseignants et de jeunes ingénieurs du Centre de recherche et de formation en conception de circuits intégrés (ICDREC) de l'Université nationale de Hô-Chi-Minh-Ville, inauguré le 16 janvier 2008. Cet événement est devenu l'un des dix événements scientifiques et technologiques nationaux marquants de cette année-là. Six ans après les premières recherches, l'ICDREC a lancé la première version commerciale de la puce. Mais les puces vietnamiennes ont progressivement disparu du marché faute de clients et les stratégies à grande échelle décrites précédemment n'ont pas abouti. Plus de dix ans après l'abandon du rêve d'autonomie de l'industrie des semi-conducteurs, les puces « made in Vietnam » – des produits créés par des Vietnamiens maîtrisant la technologie, et pas seulement l'assemblage – sont redevenues un objectif national porteur d'espoir. Les décideurs politiques souhaitent que le pays ait une place sur la carte mondiale des semi-conducteurs - un terrain de jeu réservé aux pays dont le revenu moyen est supérieur à 11 000 USD par an, soit près de trois fois celui du Vietnam.

Processus de fabrication de puces et participation des entreprises vietnamiennes

Source : Association des semi-conducteurs (SIA)

Pionnier

Au début des années 2000, avec la création du premier parc de haute technologie du pays, Hô-Chi-Minh-Ville a perçu les opportunités offertes par l'industrie des semi-conducteurs, un produit considéré comme le « cerveau » de tous les appareils électroniques. « La puce est le produit final de cette industrie. Pour un développement à long terme, nous devons investir dans la recherche sur les matériaux, la conception et la production », a déclaré le Dr Phan Thanh Binh, professeur associé et ancien directeur de l'Université nationale de Hô-Chi-Minh-Ville de 2007 à 2016. Dès 2004, le plus grand centre de formation des ressources humaines du Sud a créé un laboratoire, aujourd'hui l'Institut de nanotechnologie. Sur les conseils d'un partenaire français, cet établissement a été doté d'un système de salle blanche capable de fabriquer des composants semi-conducteurs à l'échelle de la recherche et de l'enseignement. Un an plus tard, l'ICDREC a été créé, se concentrant sur la conception, première étape du processus de fabrication des puces en quatre étapes. Concernant les matériaux semi-conducteurs, l'Université nationale de Hô-Chi-Minh-Ville ne disposait pas à l'époque de suffisamment d'experts pour créer une unité de recherche spécialisée, selon M. Binh. Deux ans après l'introduction de la puce 8 bits (le nombre d'unités d'information pouvant être traitées simultanément), l'ICDREC a continué d'annoncer la conception réussie d'une puce 32 bits. À l'époque, ce résultat était considéré comme une avancée majeure, car les gammes de puces les plus répandues dans le monde étaient toutes 32 et 64 bits. En 2014, le centre a choisi la gamme de puces de traitement 8 bits pour la commercialisation. Un lot de 150 000 puces a été fabriqué à Taïwan, permettant d'intégrer de nombreux appareils tels que les compteurs électriques électroniques, la géolocalisation de véhicules et les systèmes de traitement des eaux. La production de ces puces n'a nécessité que quelques heures, mais constituait une première étape potentielle vers l'ambition d'autosuffisance en matière de technologie des semi-conducteurs. À l'époque, le directeur de l'ICDREC, Ngo Duc Hoang, avait déclaré que les puces 8 bits n'étaient pas nouvelles, mais qu'elles étaient encore largement utilisées dans les produits électroniques simples. Le marché vietnamien pour ce type de puces représentait des milliards de dollars. Cependant, il s'agissait du premier et du dernier lot de puces commerciales du centre.

Première puce commerciale vietnamienne conçue par l'ICDREC. Photo : ICDREC.

« Maîtriser la technologie de conception de puces est une grande réussite, mais faire accepter un produit de recherche par le marché en est une autre », a déclaré le Dr Lam Quang Vinh, professeur associé et directeur du département des sciences et technologies de l'Université nationale de Hô-Chi-Minh-Ville. Les puces de l'ICDREC ont été commercialisées plus tard, ce qui a rendu difficile la concurrence avec de nombreux produits similaires, moins chers, déjà disponibles sur le marché. De plus, le projet parallèle d'usine de puces de la Saigon Industry Corporation, d'une capacité de 1,8 milliard de produits par an, n'a pas non plus été mis en œuvre. Les scientifiques de l'ICDREC ont donc dû gérer eux-mêmes les ventes, ce qui a compliqué encore davantage la tâche.

En raison de son manque de productivité, cette unité ne pouvait pas se permettre de verser des salaires élevés à des ingénieurs comme les entreprises étrangères de conception de puces. De nombreux employés clés ont alors progressivement rejoint des entreprises d'investissement direct étranger (IDE) du même secteur. Au cours des cinq dernières années, le centre n'a plus disposé de ressources humaines suffisantes pour mettre en œuvre de nouveaux projets. Malgré l'échec de la commercialisation, le professeur Dang Luong Mo, conseiller professionnel de l'ICDREC, a estimé que le centre avait rempli sa mission pionnière. « Les produits actuels prouvent que les Vietnamiens sont parfaitement capables de créer leurs propres puces », a-t-il déclaré.

Saut

Lorsque les premiers microprocesseurs étrangers ont été produits en série au Vietnam, FPT , leader technologique du pays, a également recruté discrètement des ingénieurs vietnamiens à l'étranger. Leur objectif était de fabriquer des puces « made in Vietnam ». « Nous sommes spécialisés dans la production de logiciels, mais le matériel a toujours été notre rêve », a déclaré Tran Dang Hoa, président de FPT Semiconductor, alors cadre supérieur de FPT Software. Nguyen Vinh Quang a été l'un des premiers ingénieurs à rejoindre l'équipe puces de FPT à l'invitation de M. Hoa en 2014. Près de dix ans d'expérience dans l'industrie des semi-conducteurs ont permis à M. Quang de comprendre la réalité : lancer un produit sans marque sur le marché présente un risque élevé d'échec. L'entreprise a donc opté pour l'externalisation, c'est-à-dire concevoir des solutions sur commande de fabricants de puces externes, tout en poursuivant ses activités de recherche et développement. Il a fallu huit ans à FPT pour passer officiellement du statut d'employé à celui de maître du secteur des puces électroniques.

Puces FPT disposées en forme de carte du Vietnam, présentées lors de l'événement Techday en octobre 2023 à Hanoï. Photo : Van Anh

Après la Covid-19, la chaîne d'approvisionnement a été rompue et les tensions commerciales entre les principaux pays ont provoqué une crise d'approvisionnement dans l'industrie mondiale des puces électroniques. Le marché était assoiffé de puces, le groupe a donc immédiatement saisi l'opportunité et a officiellement créé FPT Semiconductor en 2022. M. Quang en est devenu le directeur général. Les puces de puissance, des micropuces assurant une alimentation électrique stable aux appareils, constituent le premier produit de l'entreprise. « Le monde ne dispose pas seulement de puces de traitement avancées de 2 à 3 nm. Les puces de puissance ne sont pas difficiles à fabriquer, et chaque produit en a besoin », a déclaré M. Quang. Avec l'explosion des appareils intelligents connectés à l'Internet des objets (IoT), la demande pour différents types de puces est également de plus en plus diversifiée. Cependant, de nombreux clients ne peuvent pas demander aux grandes marques d'affiner la conception de leurs puces de puissance en fonction de leurs propres besoins, car ces produits ont une faible valeur. C'est là l'opportunité pour FPT Semiconductor. En proposant des conceptions de produits adaptées aux besoins de ses partenaires, l'entreprise a immédiatement reçu des commandes. Au cours des deux dernières années, l'entreprise a lancé trois gammes de puces de puissance, vendant plus de 25 millions d'unités. « Notre qualité peut égaler à 80-90 % celle des grandes marques, tout en répondant aux besoins des clients, notamment à moitié prix », a déclaré avec assurance le PDG de FPT Semiconductor. L'entreprise se concentre sur les commandes de petite taille, tant au niveau national qu'international, un segment souvent négligé par les grandes marques de puces. Ne se limitant pas aux produits populaires, les ingénieurs vietnamiens évoluent progressivement vers des gammes de puces complexes à forte valeur commerciale. Fin octobre 2023, Viettel High Tech (VHT) a annoncé sa première puce, la 5G DFE, entièrement conçue par ses ingénieurs et intégrant une technologie d'IA. Ce modèle de puce est capable de traiter 1 000 milliards de calculs par seconde – une performance « modeste » par rapport aux produits de nouvelle génération, dont la capacité de calcul est des dizaines de fois supérieure, mais il s'agit de la puce la plus complexe jamais conçue par les Vietnamiens. Cette puce a été lancée par Viettel il y a cinq ans, alors que la technologie 5G se déployait progressivement dans le monde. M. Le Thai Ha, ingénieur en chef de VHT, a déclaré qu'à l'époque, de nombreux grands équipementiers de télécommunications mondiaux, tels que Huawei, Ericsson, Nokia, ZTE et Samsung, concevaient eux-mêmes leurs puces 5G, au lieu de recourir à des produits tiers comme pour la génération 4G. L'objectif était de réaliser une avancée technologique majeure et de surpasser la concurrence. Le marché manquait de puces adaptées au réseau de nouvelle génération, obligeant les entreprises vietnamiennes à se débrouiller seules. « Développer ses propres puces est indispensable pour être autonome et compétitif sur le segment des équipements 5G », a déclaré M. Ha, qualifiant ce projet ambitieux et coûteux, mais incontournable. Maîtriser le processus de conception est une étape importante pour que le Vietnam puisse participer plus activement à l'industrie mondiale des semi-conducteurs, dans un contexte où aucune gamme de puces 5G commerciale n'est encore disponible au monde. C'est la condition sine qua non pour que Viettel se tourne vers la production de puces destinées à de nombreux domaines tels que l'IA, la 6G et l'IoT. Le ministère de l'Information et des Communications prévoit que l'industrie des semi-conducteurs au Vietnam atteindra 20 à 30 milliards de dollars d'ici 2030. Cependant, seules deux entreprises nationales, FPT et Viettel, ont participé à ce marché dès la première étape, sur un total de plus de 50 entreprises du secteur. En termes de production, le Vietnam dispose d'usines de conditionnement et de tests de grandes entreprises comme Intel ou Amkor, mais ne dispose d'aucune unité de fabrication (fab). Le modèle choisi par des entreprises vietnamiennes comme Viettel High Tech et FPT Semiconductor est celui du « fabless », c'est-à-dire qu'elles se contentent de concevoir et de vendre des produits, sans construire d'usine. Par exemple, la fabrication des puces de FPT est commandée en Corée, tandis que le conditionnement et les tests sont effectués à Taïwan.

Besoin de la main de l'État

« Le « fabless » est une option judicieuse pour les entreprises, mais au niveau national, nous avons encore besoin d'usines de fabrication si nous voulons créer une véritable dynamique », a déclaré le professeur Dang Mau Chien, président du Conseil de l'Institut de nanotechnologie. Les pays bien positionnés sur la scène industrielle des semi-conducteurs ne se limitent pas à la conception des puces, mais maîtrisent les trois étapes. De plus, une dépendance totale à l'égard des usines de fabrication de puces étrangères entraînera des risques de sécurité, notamment pour les puces électroniques utilisées dans le domaine de la sécurité nationale et de la défense. Rien qu'en Asie du Sud-Est, les deux étapes de conception et de conditionnement concernent cinq pays, dont le Vietnam. Or, seuls Singapour et la Malaisie disposent d'usines de fabrication, selon les statistiques du cabinet de conseil Ernst & Young.

Répartition de la chaîne de production de semi-conducteurs en Asie du Sud-Est ( Source : EY )

En adoptant un modèle sans usine, les dirigeants de FPT Semiconductor estiment également que le Vietnam a besoin d'un écosystème complet pour faire des semi-conducteurs une industrie nationale. « Nous espérons qu'un jour nos puces seront fabriquées localement afin de réduire les coûts », a déclaré M. Quang. C'est également l'objectif à long terme du directeur : faire du Vietnam un maillon important de l'écosystème des micropuces semi-conductrices, avec des activités complètes de conception, de production, de conditionnement, de test et de fabrication d'équipements d'ici 2040. L'usine de fabrication est l'étape la plus coûteuse de l'industrie des semi-conducteurs. Le capital initial est estimé à plusieurs milliards de dollars US pour les systèmes de salle blanche, les machines et les équipements. Cependant, selon le professeur Chien, c'est le montant nécessaire pour produire des gammes de puces avancées pour les appareils mobiles et les ordinateurs. Les puces simples ne nécessitent que quelques dizaines à quelques centaines de millions de dollars US. Il a cité le fait qu'au cours des 20 dernières années, l'Institut de nanotechnologie a investi environ 200 milliards de VND (plus de 8 millions de dollars américains) et est parvenu à fabriquer des puces basiques avec 5 à 6 couches de masques photolithographiques, une étape importante du processus de fabrication qui détermine la complexité de la puce. Or, sur le marché, de nombreuses gammes de puces populaires nécessitent 25 à 35 couches. « Avec des machines coûteuses et des équipements de précision, nous sommes tout à fait capables de fabriquer des puces plus sophistiquées. Le processus de base reste le même : celui qui maîtrise les étapes clés sera progressivement capable de fabriquer des produits complexes », a déclaré le professeur Chien. Il a cité l'exemple de nombreux ingénieurs, après avoir pratiqué la fabrication de puces à l'institut, qui peuvent facilement partir travailler à l'étranger pour de grandes entreprises et percevoir des salaires très élevés.

Des ingénieurs de l'Institut de nanotechnologie (VNU-HCM) fabriquent des composants semi-conducteurs en salle blanche pour la recherche et l'enseignement. Photo : Quynh Tran.

Mais le marché ne constitue pas seulement le capital et les ressources humaines, mais aussi le principal obstacle au développement de l'industrie nationale des puces électroniques, selon le professeur agrégé Phan Thanh Binh. Si l'on se concentre uniquement sur des puces populaires et abordables, le Vietnam devra concurrencer les prix des produits de pays leaders comme la Chine. Le cas de l'ICDREC en est un exemple typique. Il estime que les quatre facteurs de réussite dans ce secteur de haute technologie sont : des universités de recherche, des entreprises qui comprennent le marché et sont prêtes à investir, des experts dotés d'une expérience pratique pour les accompagner, et surtout l'État pour coordonner. « La production de puces électroniques doit être importante et l'usine doit fonctionner 24 h/24 et 7 j/7. La question est de savoir qui consommera les produits ? La politique est-elle prête à soutenir ce nouveau secteur ? », a-t-il demandé. Les clients de l'industrie des puces électroniques sont les fabricants de composants électroniques. Or, le nombre d'entreprises vietnamiennes implantées dans ce secteur est très faible. Selon la Direction générale des douanes, 99 % du chiffre d'affaires annuel à l'exportation de produits électroniques provient des investissements directs étrangers (IDE). Maître Nguyen Phuc Vinh, expert en puces semi-conductrices, convient que ce secteur a besoin de l'intervention réglementaire de l'État pour se développer. Le gouvernement a pour objectif une transformation numérique dans tous les domaines, ce qui signifie que la demande en appareils électroniques, informatiques et IoT sera très forte. Si l'État passe des commandes directes ou crée des barrières techniques avec des exigences de sécurité élevées, en privilégiant les produits nationaux, l'équipe d'ingénierie vietnamienne est capable de concevoir et de produire de manière autonome des puces pour les produits de télécommunications, les modems Wi-Fi, les appareils photo, etc. « Les appareils directement liés aux données personnelles devraient privilégier l'utilisation de puces vietnamiennes. C'est le moyen de protéger la sécurité nationale dans l'espace numérique », a déclaré M. Vinh. Vingt ans, ce n'est pas beaucoup pour que le Vietnam s'implante dans une industrie de haute technologie exigeant une précision absolue comme les puces semi-conductrices. Mais selon M. Nguyen Vinh Quang, c'est le moment où les trois facteurs, le ciel, la terre et le peuple, concourent aux ambitions du Vietnam en matière de puces. Pour répondre à la demande mondiale de puces électroniques, de nombreux pays leaders dans le domaine des semi-conducteurs, comme les États-Unis et le Japon, souhaitent soutenir l'entrée du Vietnam sur ce marché. C'est également l'orientation future du pays. « Notre génération a nourri le rêve de fabriquer des puces électroniques au Vietnam dès le premier jour de son entrée dans la profession. Mais quelques étincelles à l'époque n'ont pas suffi. Aujourd'hui, c'est le feu sacré de tout le pays », a déclaré M. Quang.

Contenu : Viet Duc - Luu Quy

Graphismes : Hoang Khanh - Thanh Ha

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