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Comment l’essor de l’IA va remodeler l’industrie des semi-conducteurs en 2025

Comment l’essor de l’IA va remodeler l’industrie des semi-conducteurs en 2025

Cet article présente une analyse des tendances, des indicateurs et des données fondamentales qui régissent actuellement le marché des semiconducteurs afin de comprendre les risques et les opportunités potentiels qui nous attendent en 2025 dans différents secteurs applicatifs. Parmi tous ces éléments passés ici en revue, l’IA va  jouer un rôle décisif dans la redéfinition du paysage de l’industrie des puces.

Par Karl Breidenbach, directeur associé chez BCG (Boston Consulting Group), division semiconducteurs, opérations, achats, automobile

Le marché des semi-conducteurs aborde l’année 2025 avec des prévisions solides, mais des attentes modérées par rapport au rebond impressionnant de 2024. Alors que certains analystes anticipent une expansion à deux chiffres cette année encore, poussant la valeur totale du marché au-delà de la barre des 700 milliards de dollars, d’autres restent plus prudents. L’incertitude géopolitique, conjuguée à la faiblesse de la demande des consommateurs et aux défis macroéconomiques persistants dans des régions clés, continuent de peser lourdement sur la trajectoire du secteur.

© BCG Analysis, IMF, SIA, WSTS, TechInsights, IDC, Futures Horizons, Cowan LRA, Supply chain – IQ, S&P Global, SPDP International

À bien des égards, l’industrie des semi-conducteurs poursuit sa double trajectoire de croissance, comme nous le pressentions lors de notre précédente étude parue il y a un an. Le calcul haute performance (HPC) et les applications basées sur l’IA – en particulier celles qui dépendent de l’IA générative et de la mémoire à large bande passante (HBM) – génèrent de forts progrès en matière de logique et de packaging avancés. Dans le même temps, des secteurs critiques tels que l’automobile, les communications et l’électronique grand public sont aux prises avec des stocks excédentaires, une reprise plus faible que prévu et des catalyseurs d’innovation limités.

Cette disparité soulève des questions sur la manière dont les fabricants de puces peuvent adapter leurs modèles économiques, stabiliser leurs marges et saisir les opportunités émergentes dans les années à venir. Dans cet article, les tendances, les premiers indicateurs et les défis qui façonnent les perspectives de l’industrie des semi-conducteurs pour 2025 sont analysés.

1) Une autre année de transition pour les semi-conducteurs

Statu quo et tendances émergentes

Après avoir subi un fort ralentissement en 2023, le marché des semi-conducteurs a considérablement rebondi tout au long de 2024, tiré par une forte demande de solutions d’IA et de HPC. L’IA générative est désormais un moteur puissant, incitant à investir dans les mémoires HBM et les GPU avancés. Le marché reste néanmoins très polarisé. Alors que les technologies de pointe prospèrent, de nombreuses applications matures des semi-conducteurs – analogiques, Mems, optoélectronique – sont confrontées à une sous-utilisation persistante et à une pression sur les marges. Reste à savoir si l’IA pourra compenser ou non les difficultés des secteurs en difficulté.

En ce début d’année 2025, la question centrale est de savoir si ce rebond sera régi par une dynamique plus large ou s’il restera limité par les vents contraires liés aux incertitudes macroéconomiques mondiales et aux inefficacités structurelles. En effet, 2025 constitue un tournant pour les fabricants de puces qui cherchent à se positionner sur un cycle haussier qui pourrait s’étendre jusqu’en 2030. Les principales sociétés d’études de marché prévoient une croissance mondiale du marché des semi-conducteurs comprise entre 6 et 16% en 2025, la dynamique la plus forte étant susceptible d’arriver au cours du second semestre.

Néanmoins, les fabricants de semi-conducteurs qui se concentrent sur des nœuds technologiques plus matures (MCU et logique à usage général, composants de puissance, composants analogiques et mixtes, Mems, optoelectronique, etc.) sont toujours aux prises avec de faibles taux d’utilisation et une rentabilité diminuée.

Figure 1 : Évolution des revenus dans les principaux secteurs des semi-conducteurs (conception, équipements de production, fabrication, assemblage & test)

Les signaux mitigés de 2024

Le dernier trimestre 2024 a montré des signes de reprise, tirée essentiellement par les marchés centrés sur l’IA, mais de sérieux défis persistent :

  • Faiblesse du secteur automobile : certains fournisseurs de rang 1 sont aux prises avec des stocks excédentaires de semi-conducteurs en raison de la lenteur de la production de véhicules électriques et d’une demande plus faible que prévu en dehors de la Chine.
  • Frein macroéconomique : la fragilité économique persistante en Europe et la contraction du marché intérieur chinois ont fortement diminué la consommation de semi-conducteurs dans les secteurs de la logique, des énergies renouvelables, de l’électronique de puissance et de l’optoélectronique, pour ne citer que ces quelques exemples.
  • Segments sous-performants : alors que les segments de pointe tirés par les segments du HPC et de l’IA sont en plein essor, les semi-conducteurs matures et les équipements traditionnels de production de semi-conducteurs connaissent une croissance plus lente dans un contexte d’offre excédentaire et de baisse de la demande.

Les raisons d’espérer la reprise

Plusieurs points positifs sont toutefois à noter en ce début d’année 2025 :

  • L’IA, principal moteur de croissance : les serveurs d’IA restent le moteur de croissance du secteur, entraînant des gains à deux chiffres dans les puces logiques et les mémoires. Les mémoires HBM et les GPU avancés continuent d’être sous le feu des projecteurs, renforçant le rôle décisif à venir de l’IA dans la redéfinition du paysage de l’industrie.
  • Cycles de renouvellement des PC et des smartphones: les marchés des PC et des smartphones devraient augmenter de 4 à 5%, aidés par l’adoption accrue des accélérateurs d’IA de pointe dans les appareils grand public.
  • IoT industriel et 5G : la numérisation continue et les déploiements étendus de la 5G devraient soutenir la demande sur les nœuds de semi-conducteurs avancés et existants.

Indicateurs clés pour 2024 et 2025

L’illustration ci-dessous présente une synthèse de l’industrie des semi-conducteurs en 2024, avec des mises à jour clés pour le quatrième trimestre, ainsi que des prévisions pour 2025. Ces données fusionnent diverses analyses de marché et sources de recherche, permettant de mettre en évidence les mesures et tendances critiques qui façonnent les perspectives de l’industrie à court terme.

 

Figure 2 : Indicateurs clés des semi-conducteurs pour les perspectives 2024 et 2025

2024 : croissance pour les secteurs de pointe, des signes de vie pour d’autres

  • PC/smartphones et automobile: la demande de smartphones et d’ordinateurs portables a affiché des gains modestes en 2024, soutenue par l’intégration des accélérateurs d’IA. En revanche, les semi-conducteurs automobiles ont perdu de leur vigueur dès la fin de 2023, une tendance qui a persisté en 2024, avec pour conséquence des problèmes de stocks.
  • Mémoires et puces liées à l’IA : les serveurs d’IA continuent de dépasser les marchés traditionnels, stimulant considérablement la croissance du marché des mémoires (HBM et DDR5) et des puces logiques dans les centres de données.
  • Composants analogiques/mixtes et composants discrets : ce segment reste dans un rebond lent, aidé quelque peu par les circuits intégrés de gestion de l’énergie axés sur l’IA et les systèmes IoT industriels.
  • Croissance au quatrième 2024 : la croissance séquentielle du secteur des semi-conducteurs pour le quatrième trimestre 2024 devrait se situer dans la fourchette de 3 à 7%, alimentée principalement par l’IA et le calcul haute performance.
  • Stratégie des fabricants de mémoires : les fabricants de Dram ont réorienté leur production vers des mémoires de pointe et hautes performances, réduisant ainsi l’expansion des offres de mémoire traditionnelles.
  • Niveaux des stocks : le quatrième trimestre 2024 a vu une légère baisse des stocks des principaux fabricants de semi-conducteurs, même si les stocks de puces restent environ 20% supérieurs à la normale, reflétant les inquiétudes persistantes concernant l’évolution du marché au cours des prochaines années.
  • Délais de livraison : les délais de livraison globaux se sont améliorés pour s’établir autour de 10 à 12 semaines, bien que pour les GPU dédiés à l’IA et les Asic hautes performances, on reste plutôt à environ 15 semaines.
  • Fonderies : les nœuds avancés de moins de 7 nm continuent de bénéficier d’un taux d’utilisation des usines supérieur à 90% grâce à l’IA, tandis que pour les nœuds matures, le taux se rapproche de 75%.
  • Assemblage et test de semi-conducteurs externalisés (OSAT) : le taux d’utilisation des unités OSAT s’est établi à environ 65 à 70%, ce qui suggère une légère hausse de la demande globale.
  • Dynamique des prix : les prix de vente moyens (ASP, Average Selling Prices) pour les semi-conducteurs avancés auront vraisemblablement augmenter de 10 à 12% en 2024, alors que d’autres continuent de subir une pression sur les prix.

Perspectives 2025 : résurgence du cycle haussier et moteurs de croissance

  • L’IA continue de dominer : les serveurs d’IA et les puces dédiées seront le fer de lance de l’expansion du marché en 2025, avec une croissance probable à deux chiffres de la logique et de la mémoire pour les applications d’IA, qui pourraient constituer jusqu’à 30% des revenus totaux du secteur.
  • Marché des PC et des smartphones : même s’ils affichent une certaine dynamique, ces segments ne devraient maintenir qu’une croissance modérée à un chiffre, largement alimentée par les fonctionnalités d’IA intégrées aux appareils.
  • Automobile et industriel : une croissance des volumes de semi-conducteurs d’environ 2% est attendue dans les véhicules légers en général, portée essentiellement par les véhicules électriques, gros consommateurs de semi-conducteurs, et la tendance des constructeurs automobiles à se tourner vers une architecture d’ECU plus centralisée. Pendant ce temps, le secteur industriel risque de souffrir de stocks excédentaires.
  • Analogique, Mems, circuits discrets de puissance et optoélectronique : après une baisse significative en 2023 et en 2024, la reprise se profile à l’horizon pour 2025, portée par une demande renouvelée de l’IoT industriel, des systèmes d’aide à la conduite (ADAS), des véhicules électriques et des technologies d’affichage de nouvelle génération.
  • Taux d’utilisation des fonderies et des unités OSAT : les nœuds de pointe (< 7 nm) pourraient rester au-dessus de 90% d’utilisation, tandis que les taux d’utilisation des unités OSAT pourraient atteindre 75 à 80%, reflétant la demande croissante de packaging avancés.
  • Investissements : une augmentation de 8% de la capacité de production des tranches de 12 pouces est prévue, en particulier pour les nœuds de gravure en dessous de 5 nm, pour suivre le rythme des demandes incessantes centrées sur l’IA. Il est prévu que 17 nouvelles usines de semi-conducteurs soient mises en service en 2025, la plupart d’entre elles en Chine.

2) Scénarios pour le nouveau cycle des semi-conducteurs

Une chose est claire : en 2025, la croissance du marché des semi-conducteurs dépendra des domaines du traitement des données et des communications. Comme le suggère la figure ci-dessous, ces deux segments contribuent considérablement au rebond en cours, tandis que l’automobile et l’industrie restent atones. Ce contraste démontre à quel point il est essentiel pour les fabricants de puces d’élaborer des stratégies sur mesure qui correspondent aux forces divergentes de chaque partie du cycle.

Figure 3 : Évolution des revenus dans les principaux secteurs applicatifs des semi-conducteurs

En 2024, le traitement des données a poursuivi son cycle de forte croissance, propulsé par de lourdes charges de travail pour l’apprentissage et l’inférence dans les applications d’IA provenant des hyperscalers et des environnements cloud. Les cas d’usage de l’IA en entreprise s’accélèrent, promettant de poursuivre sur cette lancée en 2025. Le secteur des communications et l’électronique grand public progressent également, mais leur croissance reste prudente puisque les utilisateurs finaux attendent généralement des applications d’IA plus importantes pour justifier des achats supplémentaires.

L’automobile et l’industrie subissent, quant à elles, un cycle baissier prolongé. Depuis la crise du Covid-19, le secteur automobile a connu quatre trimestres consécutifs de dynamique négative, et le secteur industriel six. Les stocks excédentaires, le déploiement inégal des véhicules électriques et la faiblesse des facteurs économiques mondiaux ont exacerbé ces problèmes. Les améliorations futures dans ces segments dépendent fortement d’une croissance robuste du PIB dans des régions spécifiques et d’une teneur plus élevée en semi-conducteurs dans les véhicules électriques.

Ces chemins divergents ont encore consolidé les revenus des leaders des nœuds avancés, tels que Nvidia, SK Hynix et TSMC, alors que, dans le même temps, les fabricants spécialisés dans les nœuds plus matures sont confrontés à une capacité de production sous-utilisée et à des niveaux de stocks trop importants (environ 30% au-dessus de la moyenne sur 10 ans). Point positif, les délais de livraison pour de nombreux segments se sont allégés, ce qui laisse présager une certaine stabilisation des contraintes de la chaîne d’approvisionnement.

La vision à long terme : des voies de croissance divergentes

Comme le montre la figure sous dessous, ces divergences deviennent encore plus marquées lorsqu’elles sont projetées au-delà de 2025. Bien que le secteur des semi-conducteurs reste cyclique, il a historiquement soutenu un TCAC (taux de croissance annuel composé) de 7 à 8% pendant trois décennies. Toutefois, l’essor de l’IA remodèle la courbe de croissance. Cette année, les Dram et les GPU pourraient connaître des taux de croissance supérieurs à 30%, soulignant leur rôle de plus en plus vital dans les architectures de nouvelle génération, les centres de données et les appareils grand public. Parallèlement, des technologies telles que les semi-conducteurs à grand gap (WBG), la photonique sur silicium et les circuits intégrés à signaux mixtes – bien qu’elles ne soient pas strictement « de pointe » – jouent un rôle essentiel dans le soutien des infrastructures d’IA.

Figure 4 : Prévisions de croissance pour 2025 par rapport au TCAC de 2024 à 2030

3) Facteurs façonnant le marché des semi-conducteurs en 2025

Plusieurs facteurs fondamentaux devraient influencer le rythme et la qualité du cycle de mise à niveau des semi-conducteurs au cours des douze prochains mois :

– Le rythme de croissance de l’IA et les contraintes liées au packaging avancé
– Les conditions économiques mondiales et la demande chinoise
– La politique de la nouvelle administration américaine en matière de semi-conducteurs
– La résilience de la chaîne d’approvisionnement et les perturbations géopolitiques

Rythme de croissance de l’IA et contraintes liées au packaging avancé

L’IA reste le moteur déterminant de la demande de semi-conducteurs, en particulier pour les GPU et les mémoires HBM. Les hyperscalers déploient des solutions internes, intensifiant encore la demande de puces logiques d’IA personnalisées et de mémoires spécialisées. Les cas d’usage de l’IA en entreprise dans les domaines de la finance, de la santé et de l’industrie manufacturière alimentent une dynamique supplémentaire. Cependant, des goulots d’étranglement en matière de packaging avancés, allant des architectures basées sur des chiplets à l’intégration 2,5D/3D de haute complexité, constituent un véritable obstacle. Moins d’une poignée d’acteurs sont actuellement en mesure de fournir des solutions de packaging avancées à grande échelle, ce qui allonge les délais de livraison bien au-delà de six mois. En parallèle, une poignée de fournisseurs de mémoires dominent le secteur des mémoires HBM, amplifiant le risque de pénurie. L’ensemble de l’écosystème de l’IA pourrait être ralenti si les fournisseurs ne peuvent pas augmenter rapidement leurs capacités en matière de packaging et de mémoires.

Conditions économiques mondiales et demande chinoise

La croissance du PIB mondial pour 2025 devrait atteindre 3,2%, soutenue par une inflation modérée et des politiques monétaires plus stables. En revanche, le PIB de la Chine pourrait ralentir à 4,5%, sous la pression de l’épargne élevée des consommateurs et de la surcapacité industrielle. Pourtant, la Chine reste un moteur essentiel de la demande de semi-conducteurs, soutenue par plus de 100 milliards de dollars d’investissements locaux prévus. À la pointe de la technologie, les nœuds avancés pour servir l’IA et le HPC pourraient dépasser 15% de croissance, en fonction des progrès en matière de packaging et de mémoires HBM. Les nœuds matures au-dessus de 28 nm seront confrontés à des pressions sur les coûts dans un contexte de marchés automobiles et industriels atones. Pendant ce temps, les tensions commerciales et les contrôles à l’exportation – en particulier entre Washington et Pékin – persistent, reflétant une chaîne d’approvisionnement mondiale de plus en plus découplée. Pour les fabricants de puces et les fabricants d’équipements, entretenir une présence localisée en Chine sera vital à la fois pour préserver et accroître leur part de marché en 2025.

Politique de la nouvelle administration américaine en matière de semi-conducteurs

Sous la direction du nouveau président élu, les États-Unis pourraient adopter une position plus dure en matière de semi-conducteurs, en donnant la priorité aux usines de fabrication nationales et à la sécurité nationale. La principale de ces mesures pourrait être de revoir, ou même d’annuler partiellement, la loi Chips and Science Act, d’une valeur de 52 milliards de dollars, ce qui laisse présager un recours plus important aux droits de douane plutôt qu’aux subventions. On s’attend à des restrictions plus strictes à l’exportation sur les technologies avancées de fabrication de puces à destination de la Chine, associées à une augmentation des droits de douane (jusqu’à 50% sur certaines importations) qui pourraient être étendues à d’autres zones géographiques et d’autres types de puces/équipements/matériaux. Les conseillers de la Maison blanche font également allusion à des stratégies visant à protéger les principales installations de production de Taïwan en cas de conflit.

Résilience de la chaîne d’approvisionnement et perturbations géopolitiques

La chaîne d’approvisionnement des semi-conducteurs reste vulnérable aux tensions géopolitiques, aux catastrophes naturelles et à l’accès restreint aux matériaux critiques, comme en témoignent les récentes restrictions des exportations chinoises de gallium et de germanium. Les applications avancées dépendent fortement de ces considérations, ce qui intensifie les inquiétudes concernant les dépendances à une source unique. Des événements catastrophiques, tels qu’un ouragan à Spruce Pine, en Caroline du Nord, qui abrite une production clé de quartz de haute pureté, montrent à quel point des perturbations localisées peuvent se répercuter à l’échelle mondiale. Les fermetures soudaines de routes commerciales ou les catastrophes naturelles subies par des fournisseurs risquent de déclencher des effets désastreux similaires à ceux observés lors de la crise du Covid, où des pics de demande ou des déficits d’approvisionnement se répercutent sur toute la chaîne. Même dans les technologies où la demande est actuellement faible, les stocks limités et les longs délais de production peuvent amplifier les instabilités lorsque des changements brusques se produisent. Par conséquent, il est essentiel de renforcer la résilience grâce à un approvisionnement diversifié, des plans d’urgence pertinents et une plus grande flexibilité opérationnelle pour maintenir la stabilité de la chaîne d’approvisionnement même lorsqu’un environnement imprévisible se produit.

Karl Breidenbach, directeur associé chez BCG (Boston Consulting Group), division semiconducteurs, opérations, achats, automobile

4) Ce qu’il faut faire en 2025

Alors que nous venons d’entamer 2025, cinq tendances de fond se démarquent : la demande incessante d’IA et les contraintes de packaging, les conditions économiques mondiales changeantes façonnées par la Chine, l’évolution des politiques américaines en matière de droits de douane et de subventions, les vulnérabilités persistantes de la chaîne d’approvisionnement et les marchés finaux divergents (du calcul haute performance à l’automobile). Ces grandes tendances donnent le ton à l’industrie des semi-conducteurs, créant à la fois des défis à enjeux élevés et des opportunités rares.

Le marché étant divisé entre les acteurs des technologies matures et ceux des technologies avancées, les stratégies doivent être soigneusement adaptées pour répondre aux impératifs spécifiques de chaque groupe. Répondre efficacement à ces forces permettra de distinguer les gagnants des perdants.

Les ténors des technologies avancées doivent se concentrer sur des techniques de packaging révolutionnaires, au-delà des solutions 2,5D/3D, pour répondre aux exigences constantes de performances de l’IA. Ils doivent également sécuriser l’approvisionnement de mémoires dédiées et de composants pour le calcul haute performance grâce à des accords proactifs à long terme qui les protègent contre les restrictions à l’exportation imposées par certains gouvernements. Enfin, il serait fort utile d’établir des collaborations de R&D plus approfondies avec les fournisseurs d’hyperscalers et de cloud, afin de garantir le développement d’accélérateurs d’IA de nouvelle génération adaptés à leurs besoins en matière d’infrastructure.

Quant aux fournisseurs de technologies matures, il leur faudrait adopter des programmes d’efficacité basés sur l’analyse afin de réduire les coûts cachés tout en maintenant un rendement élevé, mais aussi déployer des modèles de tarification intelligents (regroupant des services ou proposant des fonctionnalités à plusieurs niveaux) pour protéger leurs marges face à des concurrents moins préparés à faire face aux ralentissements cycliques. Par ailleurs, le bon sens doit mener les fournisseurs de technologies matures, lorsqu’ils augmentent leur capacité de production, à cibler des segments de niche encore mal desservis dans les secteurs de l’automobile, de l’industrie ou de l’électronique grand public, qui pourraient bénéficier de performances améliorées sans forcément nécessiter une technologie de pointe.

À la lumière d’éventuelles hausses de tarifs, de l’évolution des subventions gouvernementales et des perturbations persistantes dans l’approvisionnement en matériaux (du gallium au quartz de haute pureté), la résilience de la chaîne d’approvisionnement n’est plus une option. Les leaders du secteur devront diversifier de manière proactive leur base de fournisseurs, renforcer leurs stocks d’intrants essentiels et élargir les partenariats locaux de fabrication ou d’assemblage, en jonglant entre les coûts et les contraintes liées à la sécurité nationale.

Malgré la volatilité à venir, 2025 devrait également apporter des opportunités. Les sociétés du semi-conducteur bien préparées peuvent se baser sur des feuilles de route de produits agiles, des collaborations réfléchies et des stratégies d’approvisionnement réactives pour prospérer. En fin de compte, le succès dépendra de l’anticipation des nouveaux changements politiques, du maintien de l’adaptabilité opérationnelle et de l’établissement de relations clients durables dans toutes les zones géographiques clés. Ce faisant, les acteurs du semi-conducteur vont non seulement surfer sur le cycle actuel, mais également préparer le terrain pour un leadership à long terme dans un marché mondial en constante évolution.

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