De 662,6 milliards à 1 590 milliards de dollars : la reconfiguration de la chaîne industrielle mondiale des semi-conducteurs sous la « double trajectoire » de la puissance de calcul de l’IA et des procédés matures

Points clés

• En 2025, le marché mondial des semi-conducteurs s’élève à 662,6 milliards de dollars ; entre 2026 et 2035, son taux de croissance annuel composé est de 9,1 %, et il devrait atteindre environ 1 593,9 milliards de dollars en 2035 ; la région Asie-Pacifique représente plus de 60 % de ce marché, soit environ 397,6 milliards de dollars de revenus.
• La stratification de la valeur est claire : les puces logiques représentent 38,0 % de la structure des produits, les nœuds matures de 28 nm et plus environ 42,0 % du marché, tandis que les nœuds avancés de 7 nm et moins et le « centre de données et IA » constituent les segments à la croissance la plus rapide.
• La valeur de la fonderie est fortement concentrée sur les procédés avancés : chez TSMC, en 2024, le 3 nm représentait 18 % des revenus de wafers, et les procédés avancés de 7 nm et moins totalisaient 69 %.
• L’attention de la concurrence technologique passe de la « miniaturisation d’un seul procédé » à une synergie systémique « procédé + encapsulation avancée + bande passante mémoire + matériaux + fabrication intelligente ».
• Les deux lignes directrices de la division régionale du travail — l’expansion des capacités chinoises dans les procédés matures, et les investissements des États-Unis, du Japon et de l’Europe dans les procédés avancés, l’encapsulation et les matériaux — vont simultanément redéfinir l’équilibre offre-demande et la configuration géopolitique.

Introduction

L’institut d’études de marché market.us donne, dans un rapport sur le marché des semi-conducteurs, un ensemble de prévisions sur dix ans : le marché mondial des semi-conducteurs devrait atteindre 662,6 milliards de dollars en 2025, avec un taux de croissance annuel composé de 9,1 % entre 2026 et 2035, et approcher 1 593,9 milliards de dollars en 2035. Ce rapport cite également les données de la World Semiconductor Trade Statistics (WSTS) et de la Semiconductor Industry Association (SIA), selon lesquelles les ventes mondiales de semi-conducteurs se sont élevées à près de 800 milliards de dollars en 2025 et devraient dépasser 1 000 milliards de dollars en 2026.

Il existe un écart manifeste entre ces deux séries de chiffres, ce qui constitue en soi une porte d’entrée pour comprendre l’industrie actuelle : les différents périmètres statistiques couvrent des champs différents ; il convient donc de prêter attention à leurs limites lorsqu’on les compare. Mais quel que soit le périmètre adopté, la conclusion va dans la même direction : les semi-conducteurs passent du statut de « produit cyclique de l’électronique grand public » à celui d’« actif sous-jacent de l’infrastructure de calcul ».

Ce qui mérite davantage d’analyse n’est pas le volume total, mais la répartition de la croissance. La croissance est fortement concentrée sur le calcul accéléré par l’IA, la mémoire à haute bande passante, les procédés avancés et l’encapsulation avancée, ainsi que sur les semi-conducteurs de puissance qui soutiennent l’électrification ; les procédés matures, l’électronique grand public et les autres grands marchés traditionnels jouent plutôt un rôle stabilisateur.

Cet article ne reprend pas les chiffres du rapport ; il analyse, selon quatre dimensions — les orientations technologiques, la transmission le long de la chaîne industrielle, le paysage concurrentiel et la division régionale du travail — ce que cette courbe de croissance signifie pour l’industrie mondiale des semi-conducteurs.

I. Contexte : du cycle de l’électronique grand public au cycle de l’infrastructure de calcul

Au cours des quarante dernières années, les fluctuations de l’industrie des semi-conducteurs ont été principalement déterminées par les cycles de stocks et de renouvellement des PC et des téléphones mobiles. Le point d’ancrage de la demande de cette phase d’expansion s’est déplacé.Les trois piliers de la demande. Premièrement, les serveurs d'IA et l'infrastructure cloud : la SIA a classé les applications liées à l'IA parmi les principaux moteurs de la demande pour les ventes mondiales de semi-conducteurs de 630,5 milliards de dollars en 2024 ; NVIDIA a annoncé un chiffre d'affaires de 115,2 milliards de dollars pour son activité centres de données de l'exercice 2025, en hausse de 142 % sur un an, cette demande provenant des plateformes de calcul accéléré utilisées pour les grands modèles de langage et l'IA générative. Deuxièmement, le socle des terminaux : en 2025, les expéditions mondiales de smartphones devraient atteindre près de 1,26 milliard d'unités, et les données d'IDC indiquent des expéditions mondiales de PC d'environ 260 millions d'unités, dont près de 76 millions sur un seul trimestre ; dans les deux dimensions du rapport, applications et utilisateurs finaux, l'électronique grand public représente 28,0 % de part dans les deux cas. Troisièmement, l'électrification et l'automatisation industrielle : les ventes mondiales de véhicules électriques devraient dépasser 20 millions d'unités, soit plus de 25 % des ventes totales de véhicules ; les données de la Fédération internationale de robotique montrent qu'en 2024, environ 542 000 robots industriels ont été nouvellement installés dans le monde, pour un parc en fonctionnement d'environ 4,7 millions d'unités, l'Asie représentant près de 75 % des nouvelles installations. Chaque robot industriel, chaque système d'entraînement électrique nécessite un grand nombre de composants analogiques et de puissance pour assurer la détection, la régulation de tension et le contrôle moteur.

Les nouvelles contraintes physiques de l'offre. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) prévoit que, d'ici 2030, la consommation électrique mondiale des centres de données atteindra environ 945 TWh, soit près du double du niveau actuel. Cela signifie que la « puissance de calcul par watt » sera aussi importante que la performance absolue, et l'efficacité énergétique passe d'un indicateur d'ingénierie à une variable de décision d'achat.

II. Impact technologique : stratification et synergie des trajectoires technologiques

1. Les procédés de fabrication présentent une structure « en haltère ». Le rapport montre que les nœuds matures de 28 nm et plus représentent environ 42,0 % du marché ; leurs atouts résident dans des coûts maîtrisés, une fiabilité éprouvée et un cycle de vie long, et ils servent largement l'électronique automobile, les équipements industriels, l'électroménager et les produits de consommation. Parallèlement, les nœuds avancés en dessous de 7 nm constituent le segment à la croissance la plus rapide, car ils déterminent le plafond de performance et d'efficacité énergétique des accélérateurs d'IA, des processeurs de smartphones haut de gamme et des CPU cloud. La structure industrielle présente donc une forme où les deux extrémités sont fortes et le milieu est comprimé.

Les données de TSMC confirment cette concentration de la valeur : en 2024, le 3 nm représentait 18 % de son chiffre d'affaires lié aux wafers, et les procédés avancés de 7 nm et moins représentaient au total 69 %. Les procédés avancés ne sont plus une « vitrine technologique », mais le cœur de la structure de revenus des fonderies.

2. Le packaging avancé devient un second champ de bataille. IBM et Rapidus ont annoncé un partenariat axé sur les technologies de fabrication de packaging de chiplets destinées aux semi-conducteurs de la génération 2 nm, ce qui montre que le packaging est passé d'une étape de back-end à une compétition technologique de niveau front-end. Une étude académique de 2025 montre qu'une méthode de placement de chiplets sensible à la chaleur (thermal-aware) permet de réduire de 11 % la longueur des interconnexions et de 11 % les contraintes structurelles, tout en n'augmentant la température que de 0,5 % — ce type d'amélioration apparemment mineure est précisément la clé de la production à grande échelle des systèmes multi-puces.3. La bande passante mémoire devient le remède au goulot d'étranglement de la puissance de calcul. Micron indique que sa mémoire HBM3E consomme environ 30 % d'énergie en moins que les solutions concurrentes, tout en offrant plus de 1,2 TB/s de bande passante pour les charges de travail d'IA. Dans l'entraînement et l'inférence d'IA, les contraintes de bande passante et de capacité mémoire atteignent souvent leur plafond plus tôt que les unités de calcul, ce qui fait du HBM l'un des maillons de la chaîne industrielle disposant du plus grand pouvoir de négociation.

4. Les variables environnementales de la lithographie et des matériaux. Une étude de 2025 revue par des pairs a constaté que l'utilisation de la lithographie EUV au nœud 7 nm permet de réduire de 18 % les couches contenant des PFAS par rapport à la lithographie DUV par immersion au nœud 7 nm. À mesure que les principales économies durcissent la réglementation sur les composés perfluorés (PFAS), les choix de matériaux et de procédés acquièrent une dimension de conformité, et non plus seulement de coût et de rendement.

5. L'intelligence au niveau de la fabrication elle-même. Une étude de 2025 sur l'optimisation de la fabrication de semi-conducteurs montre que des modèles de planification de capacité basés sur l'IA peuvent augmenter la capacité de 1,8 % et raccourcir le cycle de fabrication de 1,8 %. Pour les usines de wafers à forte intensité capitalistique, dont le cycle dure plusieurs mois, une amélioration de cet ordre correspond directement à un écart d'efficacité du capital de l'ordre de plusieurs centaines de millions de dollars.

6. Les semi-conducteurs de puissance liés à l'électrification. Le Département de l'Énergie des États-Unis indique que les semi-conducteurs en carbure de silicium (SiC) sont des composants clés des systèmes de propulsion des véhicules électriques, utilisés dans les onduleurs, les chargeurs embarqués (OBC) et les convertisseurs DC-DC. Par rapport aux solutions matures à base de silicium, l'avantage d'efficacité du SiC dans les scénarios à haute tension et haute température en fait l'une des catégories de semi-conducteurs automobiles au seuil technologique le plus élevé et les plus contraintes par les capacités de production.

Où se situent les barrières technologiques. Premièrement, la disponibilité des équipements de lithographie EUV et plus avancés ; deuxièmement, les capacités d'ingénierie en matière de rendement et de gestion thermique pour le packaging avancé ; troisièmement, les procédés d'empilement et la maîtrise de la consommation énergétique des HBM ; quatrièmement, l'écosystème des outils EDA et de la propriété intellectuelle (IP) ; cinquièmement, l'approvisionnement stable en matériaux tels que les plaquettes de silicium de haute pureté, les résines photosensibles et les gaz spéciaux. Ces cinq barrières sont interdépendantes ; la faiblesse d'un seul maillon limite le rythme de production de toute la chaîne.

III. Analyse de la chaîne industrielle : transmission complète de l'amont à l'intermédiaire puis à l'aval

Amont (équipements, matériaux, EDA/IP). Il est le bénéficiaire le plus certain de cette vague d'expansion, et aussi la cible la plus directe des contrôles. À chaque génération de procédé avancé, la consommation de lithographie, de gravure, de dépôt de couches minces, d'équipements de métrologie et de matériaux de haute pureté augmente en intensité. En parallèle, la réglementation sur les PFAS, l'approvisionnement en gaz rares et les capacités de production de plaquettes de silicium constituent des risques potentiels de coût et de conformité.Segment intermédiaire (conception, fabrication, assemblage et test). Côté conception, la répartition des tâches se précise davantage : les puces logiques représentent 38,0 % du mix produit, tandis que les semi-conducteurs analogiques constituent la catégorie de composants à la croissance la plus rapide, car ils relient les systèmes numériques aux signaux du monde réel — température, pression, son, mouvement, tension, etc. — et sont largement utilisés dans les batteries, les chargeurs, les onduleurs et les commandes de moteur. Côté fabrication, la tension centrale réside dans la concentration des dépenses d’investissement sur les nœuds avancés, tandis que la capacité sur nœuds matures (notamment 28 nm et au-delà) continue de s’étendre. Côté assemblage et test, la valeur augmente grâce aux chiplets et à l’intégration 2.5D/3D.

Segment aval (fournisseurs de cloud, OEM, constructeurs automobiles, clients télécoms et industriels). La demande des clients du cloud et des centres de données passe de « l’achat de puces » à « l’achat de puissance de calcul à l’échelle d’une baie complète » ; le centre de gravité de la négociation se déplace vers l’intégration système et les indicateurs d’efficacité énergétique ; les clients automobiles et industriels s’intéressent davantage aux garanties d’approvisionnement à long terme et aux certifications automobiles qu’aux nœuds les plus avancés.

IV. Impact sur la chaîne d’approvisionnement : qui en bénéficie, qui subit la pression

Bénéficiaires :

• Fonderies de procédés avancés et leurs fournisseurs d’équipements et de matériaux : la tendance à une structure de revenus dominée par les nœuds avancés (7 nm et moins représentant 69 % du chiffre d’affaires de TSMC sur les wafers) continue de se renforcer.
• Fournisseurs de HBM et de mémoire haut de gamme : la demande inélastique de bande passante des charges de travail d’IA fait que les indicateurs de consommation énergétique et de bande passante se traduisent directement en pouvoir de fixation des prix.
• Fournisseurs de packaging avancé et de services d’assemblage-test : la standardisation des chiplets et les investissements en R&D dans le packaging de la génération 2 nm placent le packaging au centre de la répartition de la valeur.
• Fournisseurs de SiC et de composants analogiques : la demande à long terme induite par l’électrification et l’automatisation industrielle s’accompagne d’une forte résistance aux cycles.
• Fournisseurs de solutions d’intelligence de fabrication : l’amélioration du débit et la réduction des cycles apportées par la planification de capacité par IA ont une valeur économique directe pour les fabs.

Parties sous pression :

• Fonderies et sociétés de conception très homogènes sur les nœuds matures : l’arrivée massive de capacités pourrait accroître la pression concurrentielle sur les prix.
• Fabricants de systèmes complets et de modules dépendant de capacités de production situées dans une seule région : l’incertitude d’approvisionnement liée aux contrôles des exportations et aux politiques géopolitiques n’est pas encore dissipée.
• Solutions de calcul générique dépourvues d’avantage en efficacité énergétique : sous la contrainte électrique des centres de données, la performance par unité de puissance consommée influencera directement les décisions d’achat.

V. Paysage concurrentiel : comment la structure concurrentielle évolue

Côté calcul : L’ampleur des revenus de NVIDIA dans le calcul accéléré par IA (115,2 milliards de dollars pour les centres de données de l’exercice 2025, +142 % en glissement annuel) montre que ce marché est extrêmement concentré. Toutefois, l’investissement continu des fournisseurs de cloud dans leurs propres accélérateurs signifie qu’à long terme, cette structure de parts pourrait encore être diluée, en particulier après la hausse de la part des charges d’inférence.Côté fonderie : L’inadéquation entre la valeur et la capacité de production est la principale tension. Les procédés avancés sont concentrés entre les mains d’un petit nombre de fabricants, tandis que les procédés matures connaissent une expansion rapide en Chine — les estimations sectorielles indiquent que la capacité chinoise en 28 nm et au-delà pourrait représenter près d’un tiers de la capacité mondiale d’ici 2025, avec une capacité mensuelle supérieure à 10 millions de plaquettes, principalement destinée à l’automobile, à l’électroménager, aux systèmes électriques et aux équipements de contrôle industriel. Cela signifie que le marché mondial de la fonderie tend à former une structure à deux niveaux : « oligopole sur les nœuds avancés + multipolarité sur les nœuds matures ».

Côté packaging : La collaboration entre IBM et Rapidus autour des technologies de fabrication de packaging de chiplets pour la génération 2 nm représente une nouvelle voie de concurrence : ne pas rattraper frontalement les procédés logiques les plus avancés, mais disputer les normes et le pouvoir d’influence sur les procédés sur le segment relativement ouvert du packaging avancé.

Côté analogique et puissance : En tant que catégorie de composants à la croissance la plus rapide, la concurrence dans les semi-conducteurs analogiques dépend davantage du portefeuille de produits, de la qualification client et de la capacité d’approvisionnement à long terme que de l’avance technologique des procédés, ce qui laisse de la place aux fabricants régionaux.

VI. Implications régionales : évolution de la position des pays et régions dans la chaîne industrielle

• États-Unis : Ils conservent une position forte dans l’EDA, l’IP, les équipements de semi-conducteurs, les puces d’accélération d’IA et la puissance de calcul dans le cloud, tout en influençant les flux technologiques des chaînes d’approvisionnement mondiales par le biais des contrôles à l’exportation. L’accent de leur politique industrielle est mis sur le rapatriement partiel des segments de fabrication avancée sur le territoire national.
• Taïwan (Chine) : Hub mondial de la fonderie de procédés avancés et du packaging avancé. La structure des revenus de TSMC montre que les procédés avancés constituent désormais le cœur de son activité, ce qui place TSMC en permanence au centre des enjeux géopolitiques.
• Corée du Sud : Sa position dominante dans la mémoire, en particulier la HBM, en fait l’un des maillons les plus difficiles à remplacer dans la chaîne d’approvisionnement de la puissance de calcul IA.
• Japon : Il dispose d’un savoir-faire profond dans les matériaux et les équipements et, grâce à la collaboration entre Rapidus et IBM, cherche à reconstruire une présence de fabrication locale sur la génération 2 nm et le packaging avancé.
• Europe : Elle occupe une position clé dans les équipements de lithographie, les matériaux et les semi-conducteurs automobiles, et figure parmi les principaux acteurs qui édictent les règles de régulation des matériaux tels que les PFAS ; les effets de débordement réglementaire méritent l’attention.
• Chine continentale : Elle a bâti un avantage d’échelle dans les procédés matures, les semi-conducteurs analogiques et de puissance, ainsi que sur le marché intérieur des véhicules électriques et de l’industrie ; la vitesse d’expansion des capacités est une variable clé qui influence les prix mondiaux des nœuds matures.
• Asie du Sud-Est : Elle continue d’assumer un rôle de réceptacle de capacités pour le packaging et le test, ainsi que pour l’assemblage électronique, et bénéficie des stratégies de diversification des chaînes d’approvisionnement.

VII. Perspective d’investissement : pourquoi les marchés de capitaux s’y intéressent

L’attention des marchés de capitaux pour les semi-conducteurs est passée de la « élasticité cyclique » aux « dépenses d’investissement structurelles ». Trois logiques sous-tendent cette évolution :Premièrement, la visibilité de la demande s’améliore. La consommation électrique des centres de données devrait approcher 945 TWh d’ici 2030, ce qui fournit un point d’ancrage physique relativement prévisible aux investissements dans les infrastructures de calcul. Deuxièmement, la répartition de la valeur se concentre sur un petit nombre de maillons — procédés avancés, HBM, packaging avancé — qui ont en commun des barrières technologiques élevées, de longs cycles d’expansion des capacités et un fort pouvoir de négociation. Troisièmement, l’efficacité de fabrication devient elle-même une composante du retour sur investissement : l’amélioration de 1,8 % du débit et la compression de 1,8 % du temps de cycle apportées par la planification des capacités par l’IA ont un effet amplificateur sur la base élevée d’actifs immobilisés des fabs.

Les risques sont tout aussi clairs : le cycle sectoriel n’a pas disparu, et la libération concentrée de capacités sur les nœuds matures pourrait faire pression à la baisse sur les prix ; les contrôles à l’exportation et la réglementation sur les matériaux pourraient modifier la structure des coûts ; les variations de rythme des capex IA se répercuteront directement sur les commandes de procédés avancés et de HBM.

VIII. Perspectives à long terme : 3 ans, 5 ans, 10 ans

Dans les 3 prochaines années : la croissance supplémentaire restera dominée par l’entraînement et l’inférence de l’IA, l’évolution de la HBM, la production en volume de la génération 2 nm et l’expansion du packaging avancé. L’intégration de l’IA dans la fabrication (planification des capacités, optimisation du rendement) passera du stade pilote à un déploiement standard. Les nœuds matures entreront dans une phase de digestion des capacités, et la concurrence par les prix s’intensifiera.

Dans les 5 ans : les chiplets devraient donner lieu à des normes de conception et de packaging plus claires, modifiant ainsi les frontières de la division du travail entre conception de puces et fonderie ; les semi-conducteurs automobiles, portés par le SiC et les composants analogiques, deviendront le deuxième pôle de croissance ; à cela s’ajoutent les contraintes de puissance électrique des centres de données, et les indicateurs d’efficacité énergétique occuperont une place centrale dans les spécifications produit. La taille totale du marché devrait, à ce stade, continuer de progresser vers l’ordre de mille milliards de dollars.

Dans les 10 ans : au taux de croissance annuel composé de 9,1 %, la taille du marché atteindra environ 1 593,9 milliards de dollars en 2035, et l’Asie-Pacifique restera le plus grand marché régional. La véritable variable ne réside pas dans le volume total, mais dans la structure — si la concentration de la valeur dans les procédés avancés et le packaging avancé continue d’augmenter, le pouvoir de négociation de la chaîne de valeur se resserrera encore autour d’un petit nombre de maillons et de régions, tandis que la concurrence dans les procédés matures et les composants analogiques deviendra davantage régionalisée et localisée.

IX. Conclusion

Premièrement, cette phase de croissance est non uniforme. Sur la trajectoire allant de 662,6 milliards de dollars à 1 593,9 milliards de dollars, l’essentiel de la croissance provient de la puissance de calcul IA, de la HBM, des nœuds avancés et du packaging avancé, et non d’une hausse généralisée de toutes les catégories de semi-conducteurs.

Deuxièmement, le champ de bataille principal de la concurrence se déplace. On passe de « qui a le procédé le plus avancé » à « qui sait combiner procédé, packaging, bande passante mémoire, matériaux et efficacité de fabrication en un système productible en volume et livrable ». La collaboration entre IBM et Rapidus sur le packaging de chiplets pour la génération 2 nm, ainsi que des avancées de recherche telles que l’agencement de chiplets sensibles à la chaleur, sont autant de preuves de ce déplacement.

Troisièmement, la structure géopolitique de l’industrie prend une forme à deux niveaux : les nœuds avancés sont fortement concentrés dans un petit nombre de régions, tandis que les nœuds matures tendent vers une répartition multipolaire. Le risque des premiers est la concentration, celui des seconds est la surcapacité. Comprendre cela est plus important que de mémoriser n’importe quel chiffre de taille de marché.