La demande pour l’IA catalyse TSMC à accélérer l’expansion de sa production ; la capacité mensuelle de 2 nm vise 120 000 unités d’ici la fin de l'année

La course à l’armement des puces AI est en train de remodeler le rythme d’expansion de la capacité mondiale la plus avancée de fabrication de wafers.

Selon le Quotidien économique de Taïwan, le 28 septembre, des géants de la technologie comme Apple, Nvidia, AMD, Qualcomm et MediaTek ont récemment collectivement augmenté leurs réservations de capacité pour la famille 2 nm de TSMC, avec une hausse de 10 % à 20 %. Stimulé par cette demande, TSMC accélère considérablement son plan d’expansion de la production de 2 nm, visant une capacité mensuelle de 120 000 wafers d’ici la fin de l’année, bien au-delà des prévisions de marché précédentes de 90 000 à 100 000 wafers, atteignant ainsi dès 2025 l’objectif initialement fixé pour 2027. Cette vitesse d’expansion a été confirmée officiellement par TSMC comme la plus rapide de son histoire.

Yu-Ching Hou, Senior Vice President et Co-Chief Operating Officer de TSMC, a dévoilé lors du Forum technique nord-américain de TSMC cette année que, pour répondre à une forte demande alimentée notamment par l’AI, cinq usines 2 nm seront simultanément mises en production pour la première fois cette année, couvrant deux sites à Hsinchu et trois à Kaohsiung. Il a également souligné que la production de wafers de 2 nm la première année augmentera de 45 % par rapport à la production de 3 nm la première année en 2023, et que le taux de croissance annuel composé de la capacité 2 nm atteindra 70 % de 2026 à 2028.

Dans le même temps, l’expansion de la capacité 3 nm de TSMC progresse en parallèle. Au quatrième trimestre de cette année, la capacité mensuelle de 3 nm de la Southern Science Park devrait approcher 180 000 wafers, avec l’ajout de trois nouvelles usines 3 nm à Taïwan, en Arizona (États-Unis) et au Japon, complétant ainsi un déploiement mondial de la chaîne d’approvisionnement en procédés avancés.

Commandes en hausse, l’expansion du 2 nm avance nettement plus vite que prévu

Le marché prévoyait initialement une capacité mensuelle de production de 2 nm d’environ 90 000 à 100 000 wafers à la fin de l’année, atteignant entre 110 000 et 140 000 wafers en 2027 grâce à une croissance à deux chiffres. Toutefois, selon des sources industrielles rapportées, la demande élevée d’Apple et d’autres clients a permis à la famille 2 nm de TSMC de battre des records tant en rapidité qu’en ampleur, dépassant largement la montée en puissance de la capacité de la famille 3 nm lors de sa première année.

Les clients ayant passé ces commandes supplémentaires couvrent les principaux acteurs des secteurs des puces AI et du calcul haute performance (HPC) — Apple, Nvidia, AMD, Qualcomm et MediaTek — avec une hausse des réservations comprise entre 10 % et 20 %. Bien que TSMC ne commente généralement pas les informations concernant ses clients ou les rumeurs de marché, les déclarations publiques de Yu-Ching Hou lors du Forum technique nord-américain confirment officiellement cette accélération de l’expansion.

Selon les analyses du secteur, la forte expansion de la capacité 2 nm de TSMC est clé pour les clients nécessitant un soutien massif et stable en fabrication avancée de wafers, ce qui aide à sécuriser la chaîne d’approvisionnement et à soutenir la feuille de route de leurs produits AI.

Cinq usines en production simultanée, une montée en puissance du 2 nm la plus rapide de l’histoire

D’après les rapports, l’intervention de Yu-Ching Hou au Forum technique nord-américain est le signal officiel le plus clair donné à ce jour concernant l’expansion de la production. Cinq usines 2 nm seront mises en production simultanément cette année, une première pour TSMC, reflétant l’urgence de la demande sur le marché.

En observant les indicateurs chiffrés, la production de wafers en 2 nm la première année augmentera de 45 % par rapport au 3 nm en 2023, signe que TSMC réalise une montée en puissance encore plus rapide au nœud technologique le plus avancé. De 2026 à 2028, le taux de croissance annuel composé de la capacité 2 nm devrait atteindre 70 %, une expansion d’une telle intensité étant extrêmement rare dans l’industrie des semi-conducteurs.

À titre de comparaison, le rythme d’expansion de la capacité 3 nm de TSMC est plus régulier — le taux de croissance annuel composé prévu entre 2022 et 2027 est d’environ 25 %. Le fort contraste entre ces deux rythmes met en évidence la migration rapide du marché vers des procédés plus avancés.

Déploiement global du 3 nm mené en parallèle, nouvelle usine américaine opérationnelle en 2027

Alors que l’expansion du 2 nm s’accélère, la capacité 3 nm de TSMC continue également de croître. Au quatrième trimestre de cette année, la capacité mensuelle de la Southern Science Park atteindra près de 180 000 wafers, avec une attente optimiste de 200 000 à 210 000 wafers d’ici 2027, soit une croissance annuelle d’environ 16 %.

Sur le plan du déploiement mondial de la capacité, TSMC construit trois nouvelles usines 3 nm respectivement à Taïwan, dans l’Arizona aux États-Unis et au Japon, afin d’assurer le soutien à la demande future pour le procédé 3 nm. En outre, à Taïwan, TSMC reconvertit en continu les équipements 5 nm pour supporter le 3 nm, renforçant ainsi l’efficacité d’utilisation de ses installations existantes.

La deuxième usine de wafers américaine utilisera la technologie de processus 3 nm, sa construction est terminée et la production de masse débutera au second semestre 2027 ; il s’agira du nœud de processus le plus avancé jamais implanté aux États-Unis par TSMC, ce qui revêt une importance stratégique pour répondre aux besoins de la chaîne d’approvisionnement locale.

Les analystes estiment que cette accélération de l’expansion du 2 nm chez TSMC aura un effet direct sur le marché à plusieurs niveaux.

• Pour les clients, l’accélération de la disponibilité de la capacité signifie qu’Apple, Nvidia et autres grands clients pourront plus tôt garantir un approvisionnement suffisant en wafers avancés, accélérant ainsi la production de masse des puces AI et des produits finaux tout en réduisant les risques de goulots d’étranglement dans la chaîne d’approvisionnement.
• Pour TSMC elle-même, l’extension inattendue de la capacité 2 nm augmentera sensiblement la part de revenus issus des procédés avancés, et combinée à un déploiement mondial accru du 3 nm, la dynamique globale de fonctionnement devrait se renforcer durablement.
• Pour l’industrie mondiale des semi-conducteurs, l’expansion rapide de TSMC sur les nœuds de processus les plus avancés consolide davantage sa position dominante sur le marché mondial de la fonderie, tout en signalant que l’investissement massif dans l’infrastructure AI migre de la conception des puces vers la production.