Elles alimentent nos téléphones, nos voitures, nos lave-vaisselle… ainsi que les systèmes d’intelligence artificielle qui soutiennent l’économie. Elles sont également au cœur d’une rivalité géopolitique acharnée.
Traduction de Computer Chips Are the Most Magnificent Things Humanity Has Ever Made par Gideon Lewis-Kraus dans le New Yorker, 19 octobre 2026. Temps de lecture : 60 min.
Notre histoire compte quelques réalisations collectives véritablement monumentales : le Machu Picchu, la Grande Muraille de Chine, les pyramides de Gizeh et peut-être, si l’on veut bien se montrer généreux, les aqueducs romains. La civilisation mondiale moderne a apporté une contribution à ce panthéon éternel. Il ne s’agit pas de l’alunissage, mais de la chaîne d’approvisionnement des semi-conducteurs.
Cela nous semble ridicule à presque tous. Une micropuce n’est qu’un bibelot fait de métal et de sable raffiné. Elle ne semble pas revêtir des proportions épiques. À y regarder de plus près, cependant, ces proportions épiques s’y trouvent, en miniature. Imaginez une réplique parfaite d’une métropole tentaculaire, comme Tokyo ou São Paulo, gravée à l’échelle atomique sur une plaquette de la taille d’un ongle. Les détails urbains seraient fidèlement reproduits jusqu’à la moindre balle de golf ou au moindre œuf — chacun réduit à environ le volume d’une molécule d’hémoglobine, soit la croissance d’un ongle humain en cinq secondes. Si une puce n’était qu’une simple sculpture, ce ciselage représenterait déjà une prouesse considérable. Mais une puce est, en réalité, une ville fonctionnelle pour une population d’électrons affairés. Ils virevoltent, pilotent nos avions, alimentent la Bourse et, de plus en plus, réfléchissent à notre place. Contrairement aux fusées, qui sont produites en quantités relativement modestes, les micropuces sont fabriquées par milliards. C’est ce qu’il y a de plus impressionnant à leur sujet. Ou peut-être à notre sujet.
Les micropuces sont produites en série, comme n’importe quel bibelot, dans des usines. La plupart de ces usines, et les meilleures d’entre elles, étaient autrefois situées aux États-Unis. Dans les années 1980, la situation a commencé à changer. Les entreprises américaines de semi-conducteurs étaient menacées par l’émergence de concurrents japonais. Notre industrie nationale a demandé au gouvernement d’intervenir. Les économistes ont haussé les épaules. Le consensus de l’époque était en faveur du libre-échange. Si un produit pouvait être fabriqué à moindre coût ailleurs, tout le monde en bénéficiait. Les consommateurs américains méritaient de faire de bonnes affaires sur les montres numériques, les calculatrices de poche et les ordinateurs rudimentaires. L’expression la plus légendaire, bien qu’apocryphe, de cette attitude a été attribuée à un homme à tout faire de l’administration de George H. W. Bush : « Chips de pomme de terre, puces informatiques, quelle différence ? Ce sont toutes des chips. »
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Ce n’était pas tout à fait une blague. Un chroniqueur du Los Angeles Times a souligné que le plus grand fabricant national de puces, Intel, était « à peu près de la même taille que Frito-Lay Inc., la filiale de PepsiCo et premier fabricant de chips ». (Un dirigeant d’Utz s’est mis sur la défensive, se plaignant qu’ « la fabrication moderne de chips fait appel à pas mal de technologie »). L’idée, c’est que les gadgets sont des gadgets. Si on se fichait de savoir d’où venaient les chips au sel et au vinaigre, pourquoi se soucierait-on de leurs cousins au goût de silicium ?
Aujourd’hui, on s’en soucie beaucoup. Les puces sont le fondement de l’IA, entre autres, et l’IA soutient l’ensemble de notre économie. L’entreprise la plus valorisée au monde est le concepteur de puces Nvidia. L’année dernière, l’action de cette société a à elle seule représenté environ quinze centimes sur chaque dollar généré par l’indice S&P 500. D’un point de vue économique, le problème avec les puces aujourd’hui, c’est qu’il n’y en a jamais assez. Une voiture peut en contenir deux mille. Lorsque la pandémie a provoqué des problèmes dans la chaîne d’approvisionnement, les constructeurs automobiles se sont rendu compte qu’ils avaient négligé d’en réserver un nombre suffisant. Le gouvernement a fait pression sur les fabricants de puces pour qu’ils redéfinissent leurs priorités dans l’exécution des commandes, préservant ainsi le droit inaliénable des Américains à acheter de nouveaux pick-up. Les puces qui permettent à Claude et à ChatGPT de parler sont plus spécialisées que celles d’une Chevrolet, et l’industrie des puces a réagi en réaffectant ses ressources à ces gammes de produits. Si les puces de base viennent à manquer, il ne faudra pas longtemps avant que le propriétaire moyen ne puisse plus s’offrir un lave-vaisselle, sans parler d’un téléphone. Si la réaction hostile à l’IA semble déjà vive aujourd’hui, attendez de voir la vaisselle s’empiler.
Mais les enjeux financiers sont insignifiants comparés aux enjeux géopolitiques. La grande majorité des puces les plus avancées au monde sont fabriquées à Taïwan, une île tropicale surtout connue aux États-Unis pour son thé aux perles, la chaîne de restaurants Din Tai Fung et sa proximité tendue avec une superpuissance qui ne la considère pas comme une nation indépendante, mais comme un territoire temporairement perdu. La perspective d’une invasion chinoise plane depuis longtemps sur l’horizon taïwanais.
Si la Chine venait à envahir l’île, ou même à mettre en place un blocus naval, la vie telle que nous la connaissons se poursuivrait environ le temps qu’il faut pour fabriquer une puce — une saison ou deux. Puis les stocks s’amenuiseraient. Le prix affiché d’un iPhone pourrait être confondu avec celui d’une montre de luxe. Non pas que cela importe à qui que ce soit. Les stocks de routeurs Wi-Fi, de pompes à insuline, de stimulateurs cardiaques et de lecteurs de cartes bancaires, ainsi que ceux de voitures et de lave-vaisselle, s’amenuiseraient et finiraient peut-être par disparaître. Les actions technologiques — à toutes fins utiles, le marché boursier lui-même — ne vaudraient plus le papier sur lequel elles sont imprimées. Bloomberg Economics a estimé que la seule première année d’une guerre autour de Taïwan pourrait coûter à l’économie mondiale 10 600 milliards de dollars, soit environ un dixième du PIB mondial. Pat Gelsinger, ancien PDG d’Intel, m’a déclaré : « Vous pensez que la fermeture du détroit d’Ormuz était effrayante ? Ce n’était qu’une bagatelle. Cela ne représentait que 20 % du pétrole. Taïwan représente 80 % de la chaîne d’approvisionnement mondiale. Une panne partielle de trois semaines là-bas aurait un impact économique plus important que la Grande Dépression. »
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L’enjeu, à un terme qui n’est peut-être pas si lointain, est l’équilibre mondial des pouvoirs. Les fabricants chinois de puces ont encore environ cinq ans, voire plus, de retard sur leurs homologues occidentaux. Si les entreprises américaines spécialisées dans l’intelligence artificielle se voyaient limitées à des solutions de rechange — à la petite fraction de puces adaptées produites en Corée ou sur notre territoire —, notre avance actuelle dans la course à l’armement vacillerait presque instantanément. Ce ne serait peut-être pas la pire des choses si nos étudiants reprenaient l’habitude de rédiger eux-mêmes leurs dissertations. Mais une pénurie de puces pourrait également signifier la fin de notre avantage militaire.
En conséquence, Washington s’est récemment rallié à l’idée que la provenance des semi-conducteurs importe davantage que celle des Pringles. Un consensus nostalgique s’est dégagé en faveur de leur production nationale. Pour un observateur profane, la construction d’une usine de puces peut sembler simple : on achète un terrain et on verse de l’argent à un entrepreneur pour qu’il construise un immense bâtiment destiné à abriter des machines. Ce n’est malheureusement pas si simple.
La Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, ou T.S.M.C., fabrique la quasi-totalité des puces de pointe dans le monde et affiche une capitalisation boursière d’environ deux mille milliards de dollars. Parmi les dix entreprises les plus valorisées au monde, elle est l’une des deux seules à ne pas être un géant technologique américain. (L’autre est Saudi Aramco.) Contrairement à ses concurrents — des noms connus de tous tels qu’Apple, Google et Amazon —, l’entreprise n’a jamais vraiment cultivé d’identité de marque destinée au grand public. Ses « fabs », comme on appelle ses usines, ne sont ouvertes aux clients qu’à contrecœur, et même ceux-ci ne peuvent jeter un œil qu’à leurs propres lignes de production. Cette extrême réticence est délibérée. Certaines des conceptions de puces que l’entreprise réalise, comme celles qui font fonctionner un iPhone ou un Mac, constituent des secrets commerciaux d’une valeur inestimable. D’autres, comme les schémas des puces haut de gamme de Nvidia, sont traitées comme des actifs relevant de la sécurité nationale et sont soumises aux contrôles à l’exportation américains.
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TSMC a son siège social dans le parc scientifique de Hsinchu, une enclave soigneusement entretenue située à la périphérie d’une ville côtière, à environ une heure de Taipei. Ses immenses usines ne sont ni fortifiées ni dissimulées. Certaines offrent une vue panoramique sur les éoliennes blanches qui parsèment le littoral du détroit de Taïwan telles de sveltes sentinelles. La Chine se trouve à une centaine de miles de là, de l’autre côté de l’eau. Le centre névralgique de l’entreprise est revêtu des couleurs de la marque : des gris discrets rehaussés de touches de rouge vif. Lorsque je me suis approché du hall d’entrée pour la première fois, peu avant sept heures un matin humide de juin, un agent d’entretien illustrait parfaitement le souci du détail de l’entreprise. Debout dans un bassin décoratif qui lui arrivait aux genoux, il poussait avec soin un balai gorgé d’eau sur le fond pour balayer la saleté invisible entre les socles surélevés ornés de roses artificielles. La décoration intérieure se résumait entièrement à un portrait à l’huile de Morris Chang, le fondateur de l’entreprise. Il y figurait avec sa pipe emblématique, dans un bureau en désordre, entouré de piles de livres et éclairé par une plaquette de silicium lumineuse.
Une réceptionniste chevronnée se tenait, impassible et sans ciller, derrière un immense bureau, veillant sur les étroits tourniquets de l’entrée. Divers objets sont interdits dans l’ensemble du complexe, notamment les téléphones, les montres connectées, les appareils d’enregistrement et, curieusement, les feuilles de papier d’imprimante vierges recto-verso. Comme je n’avais pas encore dépassé le hall d’entrée, j’ai osé demander la permission de photographier le tableau. La réponse fut un « non » immédiat, poli et catégorique.
Les premiers ordinateurs étaient essentiellement des enchevêtrements d’ampoules électriques. La logique fondamentale de l’informatique repose sur le fait que pratiquement n’importe quel ensemble d’instructions peut être exécuté par une constellation interconnectée de commutateurs pouvant être activés ou désactivés. Ces premiers ordinateurs, développés pendant la Seconde Guerre mondiale, faisaient penser aux entrepôts en sous-sol d’un grossiste en lustres. Il fallait tout un peloton de soldats pour courir dans tous les sens et remplacer les ampoules au fur et à mesure qu’elles grillaient. En théorie, ces appareils pouvaient accomplir des tâches d’une grande complexité. En pratique, même une tâche relativement simple pouvait se solder par un tas de cuivre calciné et de verre brisé.
Après la guerre, aux Bell Labs, le physicien William Shockley et deux de ses collègues inventèrent un commutateur plus petit, plus rapide et qui n’explosait pas. Le transistor, comme on l’appelait, exploitait la propriété particulière d’un type d’élément appelé semi-conducteur : il pouvait être activé pour conduire l’électricité, à la manière d’un métal, et désactivé pour bloquer le courant, comme du verre.
Ce petit gadget valut à ses inventeurs un prix Nobel et améliora presque immédiatement la vie des gens. La radio à transistors portable, apparue juste à temps pour Noël 1954, est devenue un véritable succès commercial. Les ordinateurs du futur n’auraient plus besoin d’être d’énormes machines qui prenaient feu. Leur potentiel semblait illimité.
Il y avait cependant un obstacle redoutable. L’informatique repose sur des circuits, c’est-à-dire des transistors reliés entre eux à d’autres composants électriques. L’efficacité d’un circuit dépend de deux facteurs : le nombre de transistors qu’il contient et la densité de leurs interconnexions. Contrairement aux ampoules électriques, les transistors pouvaient être ajoutés en quantités illimitées aux schémas de circuits. Malheureusement, ils devaient encore être soudés à la main. Ce processus prenait du temps, coûtait cher et s’avérait souvent hasardeux. Une seule petite erreur de câblage pouvait tout gâcher. À mesure que les circuits s’agrandissaient, la difficulté de l’interconnexion augmentait de manière exponentielle. On appelait cela la « tyrannie des nombres », et c’était démoralisant. Dans les années 1950, on savait déjà que pour aller sur la Lune, il faudrait un système de guidage informatique. Un circuit capable d’y parvenir, composé de dix millions de composants, pouvait être esquissé sur papier. Mais personne ne pouvait réellement le construire.
Au cours de l’hiver 1958, deux hommes ont découvert indépendamment comment donner vie à ces circuits dessinés sur papier. L’ancienne méthode consistait à assembler des circuits à partir de transistors individuels, comme si l’on cousait ensemble un enchevêtrement de parties du corps déconnectées. La nouvelle méthode consistait à prendre un bloc monolithique de matériau semi-conducteur, comme s’il s’agissait d’un bloc de marbre, et à en sculpter une figure. Si le choix initial du substrat avait prévalu, la région des vergers de cerisiers autour de Palo Alto s’appellerait aujourd’hui la « Germanium Valley ».
L’histoire des origines de la Silicon Valley comporte deux contradictions. La première concerne le lieu où tout a commencé. L’un de ses pères fondateurs, Jack Kilby, n’était pas basé en Californie, mais à Dallas, chez Texas Instruments. La Silicon Valley était une idée, pas un lieu. La seconde concerne le rôle de la concurrence dans l’innovation. L’autre père fondateur, Robert Noyce, a débuté sa carrière sous la direction de Shockley, le pionnier du transistor (et célèbre raciste scientifique). Lassé du despotisme managérial de Shockley, Noyce — accompagné de sept collègues, qui devinrent connus sous le nom des « Huit Traîtres » — fit défection pour fonder une entreprise rivale, Fairchild Semiconductor, puis fit à nouveau défection pour fonder Intel. Au cours de la décennie qui a suivi, les avocats de Texas Instruments et de Fairchild se sont livrés une bataille juridique acharnée au sujet du brevet. Les générations suivantes de fondateurs ont tiré de ces récits la leçon morale selon laquelle toute grande entreprise naît d’une trahison et se nourrit de combats. En réalité, ce n’était pas du tout ainsi que Kilby et Noyce voyaient les choses. Ils se souciaient davantage des solutions que des exploits héroïques, et étaient ravis de partager le mérite.
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Les premiers circuits intégrés mis sur le marché étaient compacts, fiables et totalement inabordables. Le seul client plausible était la seule organisation ayant à la fois la volonté et le budget nécessaires pour poursuivre à tout prix un objectif d’une difficulté irrationnelle : le gouvernement fédéral. Pour les fabricants de puces naissants, le complexe militaro-industriel était une aubaine. Les contrats dans les secteurs de l’aérospatiale et de la défense ont financé la mise en place, très coûteuse en capitaux, d’une base de production. Mais les dirigeants s’irritaient des limites imposées par le monopson de Washington : leurs ingénieurs n’aimaient pas rendre des comptes à des hauts fonctionnaires bureaucratiques ; les secteurs trop dépendants de la générosité de l’État s’engourdissent ; et seule une demande généralisée leur permettrait de réaliser des économies d’échelle. Les dirigeants ont cherché à attirer les acteurs du secteur privé, et ce volume de commandes s’est traduit par une efficacité accrue, une accélération de la recherche et une baisse des prix. En 1971, Texas Instruments a lancé la calculatrice Pocketronic. Elle offrait quatre fonctions de pointe : l’addition, la soustraction, la multiplication et la division. À la fin de la décennie, selon l’ouvrage de T. R. Reid intitulé « The Chip », les États-Unis comptaient plus de calculatrices que d’habitants.
En 1964, quelqu’un demanda à Gordon Moore, un collègue de Noyce, de prédire l’évolution de cette technologie. Il avait remarqué que, au cours de chacune des dernières années, la densité des transistors — c’est-à-dire le nombre pouvant être intégrés dans un même espace — avait doublé. Moore estima sans trop y réfléchir que cette tendance se poursuivrait. À l’époque, une puce à la pointe de la technologie comptait soixante transistors. Selon sa logique, la puce de 1975 en comporterait soixante-cinq mille — une estimation absurde. Lorsque le pari fut réglé, les puces les plus récentes en comptaient soixante-cinq mille cinq cent trente-six. Si l’industrie automobile avait innové au même rythme, calcula Moore quelques années plus tard, « nous roulerions confortablement dans nos voitures à 100 000 mph, avec une consommation de 50 000 miles par gallon d’essence ». Le plus fou, c’est que ces améliorations étaient pratiquement gratuites. Moore poursuivit : « Il nous reviendrait moins cher de jeter notre Rolls-Royce et de la remplacer que de la garer en centre-ville pour la soirée. »
Le charme n’a pas été rompu. Le téléphone dans votre poche est plusieurs ordres de grandeur plus sophistiqué que les ordinateurs utilisés pour la mission Apollo. Un seul AirPod pourrait facilement calculer une trajectoire vers la Lune. Un porte-clés de voiture suffirait. Une brosse à dents électrique. Il existe d’ailleurs des Rolls-Royce que nous jetons effectivement régulièrement. Les puces de la mission Apollo étaient moins puissantes que celles que l’on trouve aujourd’hui dans un test de grossesse numérique. Nous gaspillons une capacité d’alunissage pour afficher un signe « plus ».
La ville néerlandaise d’Eindhoven a été fondée sur la maîtrise de la lumière artificielle. À la fin du XIXe siècle, deux frères, Gerard et Anton Philips, ont lancé une entreprise d’ampoules à incandescence qui allait finalement devenir l’un des plus grands conglomérats électroniques au monde. Les premiers maillots de l’équipe de football locale arboraient un emblème en forme d’ampoule, et des graffitis représentant des ampoules sont encore peints à la bombe sur les murs des passages souterrains de la ville. Non loin de là, la banlieue verdoyante de Veldhoven abrite désormais ASML, l’entreprise la plus valorisée d’Europe. Ce que vend cette société, c’est de la lumière rarifiée.
ASML, dont le nom d’origine était Advanced Semiconductor Materials Lithography, est peut-être surtout connue pour ne pas faire sonner de cloche. En 2024, le Wall Street Journal l’a qualifiée d’« entreprise la plus vitale dont vous n’avez jamais entendu parler ». La société porte son anonymat comme un signe de fierté. Alex Schafgans, cadre supérieur en ingénierie chez ASML, m’a confié : « En interne, nous sommes fiers du fait que vous n’ayez aucune idée de la complexité de ce que nous faisons. Si quelqu’un me demande, lors d’un barbecue, de lui expliquer mon métier, cela me prend huit minutes. » Une puce électronique finie de TSMC est l’aboutissement de milliers d’étapes. Chacune est indispensable à sa manière, mais la plus indispensable est le passage de la puce dans une machine ASML.
La loi de Moore n’a jamais été une loi au sens propre, comme la gravité, mais une régularité observée. Les puces s’amélioraient selon un calendrier rigoureux. Cette observation est devenue une promesse : tous les deux ans, l’industrie livrerait un produit deux fois plus performant, sans coût supplémentaire. Le reste du monde en est venu à compter là-dessus. Apple, par exemple, tient pour acquis qu’elle peut concevoir un nouveau téléphone à l’aide de puces puissantes qui n’existent pas encore. Ces puces fictives voient alors le jour grâce à l’engagement aveugle de plus de deux millions d’employés du secteur des semi-conducteurs, déterminés à perpétuer une prophétie auto-réalisatrice.
Les transistors d’une puce, par exemple, étaient autrefois reliés entre eux par des lignes microscopiques de fil d’aluminium. À mesure que les transistors rapetissaient, les canaux qui les reliaient devenaient proportionnellement plus étroits, et les performances de l’aluminium ont atteint leurs limites. Le cuivre aurait été un choix supérieur, mais il s’infiltrait dans le silicium et endommageait les puces ; sa simple présence dans les usines de fabrication était strictement interdite. Mais les chercheurs d’IBM, inspirés par le travail du métal des artisans damascènes du Moyen Âge, ont inventé une technique pour protéger le silicium du cuivre. La loi de Moore a ainsi bénéficié d’un sursis.
Le principe fondamental qui sous-tend la production en série des semi-conducteurs est qu’une puce peut être « imprimée », à l’instar d’une photographie, à l’aide de la lumière. Les plans architecturaux d’une puce sont tracés sur un pochoir, ou « masque ». Lorsque la lumière est projetée à travers le pochoir, comme le soleil à travers un vitrail, le contour fantomatique de la puce est inscrit sur une plaquette de silicium recouverte d’un produit chimique photosensible. Gelsinger, l’ancien PDG d’Intel, a eu recours à une comparaison théologique : « Au cœur d’une usine de fabrication se trouve la lithographie, et au cœur de la lithographie se trouve la lumière, et Dieu dit : “Que la lumière soit.” »
Aux débuts de l’industrie, ce procédé pouvait être bricolé à partir de produits courants. Noyce, de Fairchild, se rendit dans un magasin de photographie et trouva quelques objectifs utilisables dans une caisse de caméras de cinéma anciennes. Le pochoir pouvait être tracé sur une vitre ordinaire.
La source lumineuse était une lampe ordinaire. À mesure que les transistors rapetissaient et que les puces gagnaient en densité, le processus exigeait une plus grande précision. Une simple particule de poussière suffisait à détruire les puces, si bien que les usines sont devenues des salles blanches imprenables, où les ouvriers portaient des combinaisons de protection. Les composants de mauvaise qualité achetés dans le commerce ont été remplacés par des matériaux et des outils sur mesure. La lumière ne faisait pas exception. La lumière d’une lampe était un instrument trop grossier pour les motifs fins. À des longueurs d’onde plus courtes, cependant, la lumière pouvait être maniée comme un scalpel.
L’industrie a progressé le long du spectre jusqu’à la lumière violette, la plus courte longueur d’onde que nous puissions voir, puis a franchi le seuil de la visibilité. Au-delà se trouvait « l’ultraviolet profond », où notre dépendance à la lumière donnée par Dieu a cédé la place aux lasers à excimère fabriqués à partir de gaz de krypton ou de fluorure d’argon. Cela a résolu un problème, mais en a créé d’autres. Les variations de pression atmosphérique provoquées par le passage d’un orage, ou la production excessive de bouses de vache, endommageaient les puces. Ces problèmes pouvaient être corrigés, mais la menace sous-jacente était existentielle. Au début des années 1990, l’ultraviolet profond semblait être la meilleure et dernière option possible. Nous étions sur le point de graver des détails encore plus fins dans le silicium jusqu’en 2005 environ. Les puces dont nous disposions cette année-là auraient été les meilleures que nous ayons jamais eues. Dans ce cas de figure, nous n’aurions probablement pas eu l’iPhone, sans parler d’Uber, de Spotify ou de Netflix, ce qui aurait peut-être été pour le mieux. Mais nous n’aurions sans doute pas non plus de prévisions météorologiques fiables à cinq jours, de freinage d’urgence automatique, d’échographes de poche, de séquençage génétique rapide pour les bébés malades, ni d’images de trous noirs.
L’essentiel de notre vie contemporaine repose sur la décision de tout miser sur une technologie dont la concrétisation semblait presque impossible. Les dirigeants d’Intel, avec l’aide du gouvernement fédéral, ont investi massivement dans la lumière ultraviolette « extrême » (EUV). Il y avait environ un million de raisons pour lesquelles elle ne pouvait pas être exploitée, notamment le fait que la source naturelle d’EUV la plus proche soit le soleil. En raison de préoccupations à la fois techniques et politiques — les lithographes japonais étant hors de question —, le seul espoir venait d’ASML, une entreprise alors relativement méconnue. Jan Mulkens, physicien, a rejoint la société pendant cette période tumultueuse. Il était sorti de son premier entretien d’embauche, en 1992, en se disant : Ces types sont complètement fous. Il faut que je travaille ici. ASML repose sur la conviction que si l’on recrute des personnes qui n’en savent pas assez pour se rendre compte que la tâche qui les attend est vouée à l’échec, elles pourraient bien vous surprendre.
Aucune institution, aussi farfelue que soient ses employés, ne pourrait y parvenir seule. Même si l’on parvenait d’une manière ou d’une autre à faire apparaître la lumière des étoiles sur Terre à l’échelle industrielle, celle-ci disparaîtrait immédiatement dans n’importe quoi — une particule d’air égarée, par exemple, ou les lentilles en verre utilisées pour capter la lumière. ASML a collaboré avec le célèbre fabricant allemand de lentilles Zeiss. Mulkens, qui est également cycliste amateur, bien qu’il se soit cassé l’épaule à quatre reprises, a déclaré : « Zeiss se trouve à cinq cent nonante-deux kilomètres d’ici, et j’ai fait ce trajet plus d’une centaine de fois. » Jos Benschop, vice-président d’ASML à l’air rusé et prédateur, a revêtu un masque d’intensité allemande théâtrale : « Quand on conçoit des choses ensemble, il faut se voir, il faut avoir des contacts quasi quotidiens — il faut se regarder dans les yeux. »
Cette collaboration a donné naissance à des miroirs qui sont les objets artificiels les plus lisses de l’univers connu. Si l’on agrandissait l’un d’entre eux à l’échelle de la planète, la plus haute montagne aurait l’altitude d’une carte à jouer posée face vers le bas. D’autres miroirs fournis par Zeiss pourraient diriger un faisceau lumineux de manière à atteindre une pièce de dix cents sur la Lune ; en fait, ils pourraient même viser avec précision soit la moitié gauche, soit la moitié droite de cette pièce.
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En 2006, Samsung a passé la première commande d’une machine EUV, mais avait précisé que le coût n’en valait la peine que si un certain nombre de puces pouvaient être imprimées par heure. Un prototype viable devait produire au minimum cent watts de lumière. À l’époque, ASML en était bloquée à cinq. L’entreprise a dépassé le délai de sept ans. Samsung, on le comprend, commençait à perdre patience.
À l’approche de la date butoir définitive, Schafgans, alors chercheur, « luttait depuis des années contre tous ces fantômes dans la machine ». Un jour, à bout de ressources, il a tâtonné à l’intérieur de la machine à la recherche d’un petit indicateur qui avait été installé pour contrôler un réglage particulier. Ce n’était pas le genre de manivelle destinée à être tournée, mais Schafgans a eu l’impulsion de la manipuler. Il a déclaré : « Imaginez-moi, dans une combinaison de salle blanche, tenant mon ordinateur portable d’une main, tandis que de l’autre, je plongeais dans cette énorme machine avec un petit tournevis pour régler un cadran qui n’était même pas censé l’être. » Son instinct lui a dicté de le tourner dans ce qui était, mathématiquement parlant, la mauvaise direction. Pour une raison qui reste en grande partie incompréhensible, cela a fonctionné. Schafgans a obtenu une importante promotion.
Trois ans plus tard, en 2019, un colis de Samsung est arrivé à Veldhoven. Pour un œil non averti, ce n’était qu’un simple téléphone, mais les vétérans du secteur y ont vu quelque chose d’inconcevable. Une puce de l’ordinateur de guidage de la mission Apollo comptait six transistors, chacun mesurant environ un tiers de la largeur d’un cheveu humain. À l’intérieur du téléphone se trouvait la première puce imprimée en EUV, qui comptait plus de dix milliards de transistors, chacun plus fin qu’un virus. À la création d’ASML, un gigaoctet de mémoire coûtait près d’un million de dollars. Un giga de mémoire imprimée par EUV ne coûte que quelques dollars. Mulkens parlait comme si ces statistiques vertigineuses n’étaient que de simples retombées de la lutte acharnée menée par ses collègues contre les lois de la physique : « La loi de Moore, je m’en fous complètement. C’est bon pour le marketing. Ceux qui y réfléchissent n’y ont jamais travaillé eux-mêmes. »
L’usine principale d’ASML est dominée par une tour imposante de couleur gris ardoise qui ressemble à une puce géante, une ressemblance peut-être un peu trop évidente. Vu depuis une plate-forme d’observation, le site est enclavé entre de grandes artères routières, avec au-delà des champs agricoles et des toits à pignons. À la boutique d’entreprise située au rez-de-chaussée, l’article le plus populaire est un kit Lego représentant la machine EUV. Fruit de la passion d’un employé, il compte près d’un millier de pièces et coûte deux cents dollars. La machine réelle comporte des millions de pièces et coûte jusqu’à quatre cents millions de dollars.
Personne ne peut prétendre comprendre une machine EUV dans son intégralité. L’appareil a à peu près la taille de deux camions de pompiers empilés et est livré à des clients, tels que TSMC, par une flotte de sept 747. Une fois installée, elle est recouverte d’une enceinte de protection. Accompagné d’un guide, j’ai pu accéder, muni d’un badge, à l’une des quelques dizaines de cabines à accès restreint où la machine est assemblée — une opération qui nécessite environ vingt semaines de travail 24 heures sur 24. Celle qui se trouvait devant nous était presque terminée. Une fois dénudée, elle avait l’apparence d’une hallucination biomécanique : son extérieur monstrueux était entrelacé d’un enchevêtrement de fils argentés, de câbles, de tubes et de cadrans, comme si Optimus Prime1GB Robot Transformer avait été placé sous assistance respiratoire. Depuis une plate-forme surélevée à l’arrière, un superviseur a désigné une petite ouverture par laquelle un technicien de T.S.M.C. lancera le processus d’impression des puces en introduisant un lingot d’étain dans la machine.
De minuscules gouttelettes d’étain en fusion sont propulsées par un canon dans une chambre à vide, où elles sont frappées — soixante mille fois par seconde — par des lasers d’une précision infaillible. Lorsque le brouillard d’étain s’enflamme, l’explosion produit un plasma cinquante fois plus chaud que la surface du soleil. En d’autres termes, ce procédé commence par la production industrielle de supernovas miniatures. Ces supernovas émettent des rayons EUV qui doivent être captés par les miroirs de Zeiss, lesquels ne peuvent fonctionner si leur surface est altérée par ne serait-ce qu’un nanomètre de débris d’étain. La seule façon de préserver la pureté des miroirs consiste à injecter un ouragan continu d’hydrogène gazeux dans le rayon d’action de la supernova. La lumière captée rebondit à travers une galerie de miroirs avant d’être projetée sur le schéma de la puce. Il a fallu des décennies de recherche pour y parvenir ne serait-ce qu’une seule fois. La rentabilité des clients d’ASML repose sur le fait que ce processus se déroule de manière quasi parfaite vingt-quatre heures sur vingt-quatre. Il n’est pas exagéré de dire que des arrêts récurrents feraient dérailler l’économie mondiale.
Quelques jours avant mon arrivée à Veldhoven, un événement interne a donné lieu à une conversation entre le PDG d’ASML, Christophe Fouquet, et Elon Musk. Par le passé, Musk a menacé de contourner tout « limiteur de débit » — un « goulot d’étranglement » ou « point de blocage » dans la production de puces — grâce à sa propre ingéniosité. ASML est le seul fournisseur de cet outil particulier, sans lequel il n’y aurait pas de puces de pointe, et Musk faisait sans doute référence au fait que l’entreprise ne produit qu’une cinquantaine de machines par an. Il semble considérer ces machines comme des photocopieurs surdimensionnés et ne comprend pas pourquoi l’entreprise n’en fabrique pas davantage et plus rapidement. Musk n’est pas le seul commentateur à penser qu’une entreprise européenne, avec sa douce indulgence continentale pour les longues vacances d’été, a pris l’avenir en otage. Cet été, après que le fonds spéculatif de Leopold Aschenbrenner, gourou controversé de la finance et de l’IA, a failli s’effondrer, celui-ci a courageusement réagi en investissant quatre cents millions de dollars dans un concurrent américain spécialisé dans la lithographie. Selon le journaliste néerlandais Marc Hijink, les politiciens américains frustrés qualifient ASML de «cette entreprise».
La raison pour laquelle personne, aux États-Unis ou ailleurs, ne peut « simplement » construire une machine équivalente, c’est qu’il n’y a rien de « simple » là-dedans. Certains composants sont des inventions inédites. D’autres sont des adaptations exceptionnelles de produits existants. Une simple vanne métallique, par exemple, est disponible dans n’importe quelle quincaillerie. Les vannes du « générateur de gouttelettes » d’ASML, en revanche, doivent être capables de supporter du métal en fusion sous des pressions littéralement océaniques, et ce, jour et nuit pendant un an sans faiblir. L’entreprise a dû trouver un fournisseur capable de fabriquer une telle vanne. Mais les fournisseurs n’avaient aucun intérêt financier à le faire, puisque ASML n’achèterait pas ce composant en quantités habituelles. La capacité d’ASML à convaincre malgré tout un fournisseur reposait sur une relation de longue date, avec un capital de confiance accumulé de part et d’autre. Le modèle de base des marchés concurrentiels que l’on trouve dans un manuel d’introduction à l’économie — où des entreprises indépendantes s’engagent dans des transactions commerciales motivées par leur seul intérêt personnel — ne s’applique pas à ce secteur. Il s’apparente davantage à une sorte d’économie coopérative ou planifiée.
Il existe une anecdote célèbre au sujet d’un ingénieur d’ASML qui a expliqué à ses concurrents chinois qu’ils ne pourraient pas construire une machine EUV même si on leur remettait les plans. Marc Assinck, un homme élancé, passionné de café et portant des Ray-Ban surdimensionnées, qui a occupé plusieurs fonctions chez ASML, m’a confié que le concept même d’un tel plan était une erreur : « Il n’existe tout simplement pas de “fichier” de nos machines. La propriété intellectuelle est répartie sur l’ensemble du système. » Il s’est arrêté devant un composant en verre doté de propriétés thermodynamiques obscures. « Zeiss ne dispose pas de cette recette », a-t-il déclaré. « C’est leur fournisseur de verre qui la détient. » Bon nombre de ces pièces ont des délais de livraison de deux ans.
Si de nombreux aspects de l’industrie ne peuvent pas être clonés comme ça, c’est parce qu’ils ne sont pas particulièrement industriels. Certains relèvent véritablement de l’artisanat. Assinck a déclaré : « Cela repose sur des machinistes, des mécaniciens et d’autres artisans dotés d’un savoir-faire tacite. » Il a désigné un bidule encastré fourni par un atelier familial des environs. Des centaines de petits trous de la taille d’une tête d’épingle avaient été percés dans le châssis métallique, et chacun devait être brossé à la main.
Un module majeur de la machine EUV est fabriqué dans une usine ASML du Connecticut qui dégage l’atmosphère d’un atelier d’alchimiste. Lors de ma visite, en juillet, des prismes mystérieux tournaient sur des machines à polir d’aspect médiéval. L’usine embauche le genre de personnes qui réparent elles-mêmes leur moto. Un jeune employé était assis à un établi devant un bloc de verre ambré fraisé qui semblait venir d’une autre planète. Ce bloc, qui porte le plan d’une puce, lévite à l’intérieur de la machine. Il se déplace avec la précision nécessaire pour tracer un brin d’ADN, même lorsqu’il est enveloppé dans un robot qui accélère avec des forces suffisamment puissantes pour déchiqueter un avion de ligne à neuf reprises. L’ensemble de l’appareil ressemble à un appareil d’IRM censé scanner des fractures capillaires au cœur d’un violent crash aérien. L’ingénieur procédait au toucher. Il s’interrompait de temps à autre pour tapoter doucement un endroit précis du bout des doigts. Cela ressemblait moins à de l’ingénierie qu’à de la réflexologie. Cela semblait d’une ironie poignante. Quand on creuse jusqu’aux fondements mêmes d’A. I., on découvre qu’au-delà de toute sa puissance cognitive se cache un type qui tapote des doigts avec une maîtrise occulte.
Juste avant 8 heures du matin, tous les jours de l’année, les portes du Parc scientifique de Hsinchu sont prises d’assaut par une légion de navetteurs arrivant sur des scooters pétaradants.
Le siège de TSMC est un lieu verdoyant et soigneusement entretenu, mais il ressemble davantage à une zone autonome qu’à un complexe d’entreprises. Lors de ma visite, l’été dernier, un guide m’a indiqué, au bout de la rue, le Lycée national expérimental, dont son fils allait obtenir son diplôme le lendemain matin. Nous avons quitté la route de la Prospérité n° 1 pour emprunter la route de la Prospérité n° 2. Des spécialistes du nettoyage des combinaisons de salle blanche filaient à toute allure dans des monospaces aux couleurs de leur marque. On y trouve des pavillons administratifs, des bureaux de poste, des banques, des cliniques et deux universités. Certains employés vivent dans des résidences universitaires sur place, et tous ont facilement accès à des piscines et à des centres de remise en forme. Il est rare de devoir marcher plus d’un pâté de maisons pour se rendre dans un 7-Eleven étincelant. Les fournisseurs de TSMC — des entreprises d’outillage telles qu’Applied Materials et Tokyo Electron, ainsi que des sociétés de logiciels comme Cadence et Synopsys — y ont établi leurs propres « ambassades » locales.
Le visionnaire à l’origine de ce terrarium bouillonnant de vie est Morris Chang. Né en 1931 dans la ville chinoise de Ningbo, il a grandi en fuyant la guerre — passant de Nankin à Guangzhou, Hong Kong, Chongqing, puis Shanghai — et s’est résolu à trouver la paix dans une université à l’étranger . Il s’est inscrit à Harvard, avec l’intention d’étudier Shakespeare, mais s’est rapidement rendu compte que l’ingénierie offrait une voie plus sûre aux immigrés asiatiques, et s’est réorienté vers le M.I.T. À vingt-sept ans, il a accepté un poste chez Texas Instruments, juste à temps pour l’invention du circuit intégré. Chang s’est vu confier le problème du rendement, c’est-à-dire le pourcentage de transistors finis qui fonctionnaient. La chaîne de production qui lui avait été confiée affichait un rendement proche de zéro. Sa pipe à la bouche, Chang s’est consacré à l’excellence opérationnelle. En l’espace de quelques mois, le rendement a dépassé les vingt pour cent.
Chang a gravi les échelons régulièrement avant d’être écarté du poste de directeur général, peut-être en raison du « plafond de bambou ». Il avait alors la cinquantaine et pensait que sa carrière avait atteint son apogée. Au début des années 1980, cependant, le gouvernement taïwanais l’a recruté pour superviser une nouvelle initiative technologique. Dans un épisode du podcast « Acquired », l’animateur David Rosenthal a comparé ce projet à tous ces pays qui déclarent : « Nous allons construire la prochaine Silicon Valley à XYZ. » Cela, a poursuivi Rosenthal, « n’allait probablement pas fonctionner ».
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L’économie taïwanaise d’après-guerre produisait en masse des biens à faible marge, tels que des parapluies et des jouets, pour des clients étrangers. Mattel n’avait pas besoin d’usines Barbie sur son territoire si un partenaire taïwanais pouvait produire des poupées à moindre coût. Ces usines pouvaient également amortir leurs coûts fixes en fabriquant des produits connexes pour d’autres marques. Chang proposa une « fonderie » de semi-conducteurs, qui ferait pour les puces coûteuses ce que ses prédécesseurs avaient fait pour les produits bon marché. À l’époque, cependant, le marché n’existait pas. Les fabricants de puces bénéficiaient d’une aide abondante de l’étranger — dans le livre « Chip War », le chercheur Chris Miller note qu’ils s’étaient lancés dans la mondialisation bien avant que le terme ne se généralise — mais le secteur était également réputé pour son intégration verticale et réalisait les étapes les plus complexes en interne. « Morris, tu as eu beaucoup de bonnes idées au cours de ta carrière », a déclaré Gordon Moore à Chang. « Celle-ci n’en fait pas partie. » Jerry Sanders, PDG du fabricant américain de puces A.M.D., avait un jour déclaré de manière célèbre que « les vrais hommes possèdent des usines de fabrication ».
Les vrais hommes, en l’occurrence, sont ravis de ne pas avoir à dépenser vingt milliards de dollars dans une usine de fabrication.
À la fin de sa première décennie d’existence, TSMC enregistrait un chiffre d’affaires annuel d’un milliard de dollars. En 1993, un jeune Américain d’origine taïwanaise nommé Jensen Huang eut l’idée d’une puce graphique spécialisée, ou GPU, destinée à améliorer l’expérience de jeu vidéo, et fonda Nvidia. Il ne fallut pas longtemps pour que des erreurs de conception mènent Nvidia au bord de la faillite. Huang envoya une lettre personnelle à Chang et reçut un appel à son bureau une semaine plus tard. (Selon le récit de Stephen Witt dans « The Thinking Machine », Huang aurait crié : « Que tout le monde ferme sa gueule, j’ai Morris Chang au téléphone. ») TSMC a décidé de miser sur son prototype. L’architecture spécialisée des puces de Nvidia s’est avérée parfaitement adaptée au développement de l’IA. Entre-temps, Apple a mis au point une puce innovante pour appareils mobiles et a finalement demandé à TSMC de la fabriquer. Le résultat : toutes les générations d’iPhone produites depuis 2014.
TSMC est souvent décrite comme le cœur du « bouclier de silicium » de Taïwan. La doctrine officieuse des États-Unis sur l’indépendance taïwanaise admet une « ambiguïté stratégique » — en d’autres termes, nous pourrions ou non protéger l’île en cas d’invasion chinoise — mais nous restons douloureusement conscients des enjeux nationaux. Nous avons probablement davantage besoin de TSMC que de Boeing. Audrey Tang, une technologue civique taïwanaise et ancienne ministre, m’a confié : « Ce travail n’est pas une abstraction pour les gens — c’est littéralement ce qui permet à Taïwan de rester sur la carte. »
La TSMC en est venue à incarner la force nationale et la raison d’être du pays. Un ingénieur timide et réfléchi, Nicholas Lee, traduit la recherche abstraite en procédures capables de résister à la mise en œuvre en atelier. Une machine peut par exemple nécessiter un réglage pour compenser la baisse de pression atmosphérique provoquée par l’arrivée d’un typhon. Il a rejoint TSMC il y a quatre ans, dès la fin de son master en génie chimique à la prestigieuse Université nationale de Taïwan. Quand je lui ai demandé combien de ses camarades de promotion avaient fait de même, il a ri et répondu : « Au moins soixante pour cent. » Il a ajouté : « Tout le monde pense qu’il y a quelque chose qui cloche chez toi si tu n’acceptes pas un poste chez TSMC. » Entrer chez TSMC, c’est offrir à ses parents l’honneur familial. Les échelons inférieurs de l’entreprise, généralement occupés par des diplômés d’écoles professionnelles ou techniques qui constituent le vivier de TSMC, partagent cette même cohésion sociale. Bien que l’« environnement de travail soit très intense », les défis ont été atténués par le fait que, comme me l’a confié Lee, « nous avons tous grandi ensemble ». À Taïwan, un bébé sur quarante-six est né d’un employé de TSMC.
Sans Morris Chang, nous ne parlerions très certainement pas d’intelligence artificielle, et nous ne parlerions probablement pas non plus de Taïwan en tant qu’État souverain. Lorsque le nom de Chang revient inévitablement dans les conversations chez TSMC, on le désigne sous le nom de « Fondateur Chang », ou parfois simplement « le Fondateur ». Le Fondateur a 95 ans et est un héros populaire.
Il fait de temps à autre une apparition lors de la journée sportive annuelle de l’entreprise, pour laquelle TSMC loue un stade. Comme le dit Miller : « Chang voulait devenir le Gutenberg de l’ère numérique. Il a fini par devenir bien plus puissant encore. »
On m’a dit que T.S.M.C. était disposée à me faire visiter une usine de fabrication de puces appelée AP6 à deux conditions : que j’arrive sans rien d’autre que mon passeport, et que je porte des vêtements ne comportant pas la moindre trace de métal — pas de fermetures éclair, de boutons-pression, de ferrures, d’ œillets, d’embouts de lacets ou de bagues de protection. (Les pantalons de survêtement étaient techniquement acceptables, mais risquaient de faire perdre la face.) Les usines sont maintenues dans un état de propreté environ mille fois supérieur à celui d’un hôpital. Leur infrastructure de sécurité est plus imprenable que celle d’une banque.
TSMC est un lieu hiérarchisé et solennel, et le protocole exigeait que nous rejoignions d’abord le directeur de l’usine pour une séance photo. Une fois la photo prise — celle-ci semblait rester confidentielle —, on nous a conduits à toute vitesse le long d’un couloir anonyme vers une réunion de passation de service à 9 h. Chaque équipe entrante commence par un briefing de la part de l’équipe sortante. Une vingtaine de personnes étaient assises dans une salle de crise ; ce que j’avais d’abord pris pour un miroir était en réalité une liaison vidéo vers une configuration identique dans une autre salle du même complexe. D’autres écrans affichaient des graphiques et des tableaux. Jack Chang, un jeune chef de section aux cheveux gominés et vêtu d’un habit ample et élégant en tissu de pointe, m’a chuchoté : « Ici, nous surveillons l’efficacité de chaque étape de production. » Il a poursuivi : « Lors de cette réunion, nous nous demandons : quelle étape a affiché un rendement inférieur à celui d’hier ? Pourquoi ? Comment minimiser les écarts de production ? »
TSMC prend une plaquette de silicium, un disque chatoyant du diamètre d’un disque vinyle, et lui fait subir environ un millier d’opérations. Elle est recouverte d’un film ultrafin de verre ou de métal, enduite de produits chimiques photosensibles, puis passée dans une machine de lithographie. Les produits chimiques sont rincés, et le motif sur le film exposé est gravé en relief par des jets de plasma avant d’être traité avec d’autres produits chimiques. La plaquette est lavée, polie et inspectée pour détecter d’éventuels défauts. Pour les puces les plus sophistiquées, ce parcours du combattant est ensuite répété une centaine de fois en boucle, comme si la silhouette d’une ville entière était érigée un étage à la fois.
Si les fournisseurs de TSMC fournissent les outils, l’entreprise assure quant à elle une optimisation sans concession. Morris Chang a fondé l’entreprise sur sa foi en la « courbe d’apprentissage ». Il s’agit d’un principe économique — pour le dire très simplement, c’est l’idée que plus on fabrique un produit, moins chacun d’entre eux coûte cher — mais c’est aussi un principe culturel. Dans une organisation disciplinée, chaque produit que l’on fabrique est l’occasion d’améliorer la façon dont on le fabrique. Si TSMC fabrique les meilleures puces, c’est parce qu’elle en fabrique désormais la quasi-totalité.
Cette méthode ne fonctionne que tant que les employés font preuve d’une vigilance constante — vis-à-vis des machines, d’eux-mêmes et les uns des autres. Jack m’a dit : « La culture de cet endroit, c’est que, quand quelque chose ne s’est pas bien passé la nuit dernière, il faut le signaler à son supérieur. » Les participants à la réunion de l’AP6 avaient l’air de personnes habituées à être scrutées.
Au cours de la nuit, l’un des outils de polissage avait connu un temps d’inactivité de deux cent neuf secondes. Ce n’était pas un nombre de secondes intolérable, mais ce n’était pas non plus l’idéal. Ce matin-là, le temps d’inactivité était tombé à cent vingt-et-une secondes. Personne, m’a dit Jack, ne se faisait engueuler aujourd’hui.
Dans la zone d’habillage, trois préposés dévoués m’ont aidé à enfiler une combinaison violette en la fermant à la fermeture éclair et en boutonnant les boutons-pression. « Le violet signifie client ou VIP », a expliqué Jack. Une quatrième personne m’a tendu un stylo et une liasse de papier bleu reliée, au toucher froissé et amidonné. Le livret, conçu pour ne libérer aucune particule, portait la mention « Clean Note : le plus haut niveau de propreté pour une utilisation en salle blanche ». Une fois équipés, nous avons marché sur des tapis métalliques qui enregistraient nos niveaux individuels d’électricité statique — les ions corporels errants peuvent fissurer de manière invisible l’intérieur d’une plaquette —, puis nous avons pénétré dans un couloir de douche à air hermétique, où des jets tridirectionnels nous ont soumis à des tornades individuelles afin d’éliminer les impuretés résiduelles.
L’AP6, inaugurée en 2023, était la première usine de TSMC dédiée à l’ensemble du processus de « conditionnement avancé », », une innovation à la pointe du secteur. L’encapsulation avancée consiste à entrelacer plusieurs puces individuelles pour former une super-puce composite. La difficulté réside dans le fait que les puces sont usinées à une échelle microscopique, où la matière elle-même présente les irrégularités du grain du bois. Pour être empilées efficacement, elles doivent être minutieusement appariées afin d’assurer une compatibilité infinitésimale. Jun He, recruté dans une entreprise aérospatiale pour aider à diriger la division, a comparé le flux de fabrication à la gestion du plus grand site de rencontres au monde. Il a été promu vice-président en 2022, juste avant que l’IA ne fasse exploser la demande pour ce produit et ne transforme son service de mise en relation en véritable enfer. Depuis lors, il a dû pratiquement doubler chaque année la capacité de T.S.M.C. en matière d’emballage de pointe, et si les rendements ne sont pas proches de la perfection, ses clients risquent de perdre de l’argent. S’il avait su à quel point ce secteur allait devenir intense, a-t-il récemment déclaré au PDG de T.S.M.C., « je n’aurais pas accepté ce poste ».
Un boîtier avancé fini mesure généralement environ la moitié d’un jeu de cartes et peut coûter aussi cher qu’une voiture de luxe. Amy Tsai, responsable junior au sein de l’équipe des opérations, m’a confié que l’espace total des salles blanches — dont la superficie suffirait à accueillir simultanément vingt-deux matchs de football dans des conditions irréprochables — est réservé « uniquement à nos cinq principaux clients ». » Elle n’a jamais voulu nommer ces clients, mais les candidats ne sont pas nombreux ; la liste restreinte comprend Apple, Nvidia et Broadcom, qui conçoit des puces d’intelligence artificielle pour Google et Meta.
Nous sommes sortis dans un long couloir baigné d’une lueur jaune sulfureuse. Les dalles de sol étaient perforées d’une matrice de points formant des évents qui renouvellent régulièrement tout l’air de la salle blanche. Au-dessus de nos têtes, là où trente kilomètres de rails avaient été installés pour le transport automatisé des plaquettes, circulait un trafic ordonné de mouvements inhumains. Des pinces robotiques glissaient sans bruit le long de voies ramifiées, agrippant sous elles des caisses carrées comme des lots dans un jeu d’arcade. À l’intérieur de ces caisses se trouvaient les précieuses plaquettes. Ce système, a expliqué Jack, avait remplacé une ancienne méthode dans laquelle une personne poussait les plaquettes dans un chariot.
Le travail humain était désormais moins stressant, ajouta un collègue. Il avait un jour visité une usine où une pancarte indiquait : « Si vous heurtez ce chariot, votre salaire sera réduit de X pour cent. » L’installation était si importante, mentionna plus tard un employé, que « nous prions les dieux locaux pour qu’elle fonctionne sans encombre ».
À l’intérieur des halls, les pinces suspendues descendaient pour insérer les plaquettes à une extrémité des machines et les retirer par l’autre. La seule trace visible d’une intervention humaine était constituée par des caches en papier, qui avaient été collés sur les machines pour masquer leurs logos respectifs. Apparemment, il existe des personnes capables de reconnaître à l’œil nu une Nvidia Vera Rubin ou une Apple M6 à partir du positionnement, par exemple, d’une Canon FPA-5520iV LF par rapport à une Surfscan SP5XP, et TSMC m’avait pris pour l’une d’entre elles. Les machines elles-mêmes étaient peut-être moins importantes que la chorégraphie de leur gestion. Comme l’a dit Jun He, le vice-président : « Notre principal avantage concurrentiel réside dans la gestion de la complexité. »
Le lendemain, mes guides et moi avons visité AP7, un site en cours de construction situé à une heure ou deux au sud. Le soleil tropical était accablant, mais les représentants de l’entreprise nous avaient préparé des parasols orange, chacun muni d’un code-barres unique. Malgré de légers retards — les fouilles du site avaient mis au jour des poteries néolithiques d’une valeur inestimable, et l’entreprise avait également dû créer une réserve protégée pour le faisan à collier —, la première phase avait vu le jour au milieu d’un ancien champ de canne à sucre en seulement dix-huit mois. Un directeur adjoint de trente et un ans, au caractère bien trempé et au franc-parler, nommé K. H. Cheng, était venu avec une équipe d’élite pour superviser les travaux.
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La deuxième phase serait opérationnelle d’ici quatre à six mois. Sur le quai de chargement, les livraisons arrivaient par camions alignés dans une file d’attente planifiée un an à l’avance. Les outils, expliqua Cheng, étaient accompagnés d’émissaires des fournisseurs qui resteraient sur place pour aider pendant l’année qu’il faudrait aux techniciens de TSMC pour les maîtriser aussi bien, voire mieux, que leurs fabricants. Lorsque je lui ai demandé si cette pratique s’appliquait également aux machines d’ASML, il a poussé un soupir. « Ces gens-là sont là en permanence, car seuls les concepteurs d’ASML savent tout », a-t-il déclaré. Il a levé l’index : « La seule exception ! » Les entreprises du secteur forment un continuum. Tout comme il n’est pas toujours facile de distinguer où s’arrête Zeiss et où commence ASML, la frontière entre ASML et TSMC est floue. Les relations du fabricant de puces avec ses clients sont tout aussi étroites et délicates. Deux semaines plus tôt, m’a confié Cheng, il avait reçu des représentants d’Apple. Il a déclaré : « J’essaie de ne pas trop en montrer à un client. Je leur en montre le moins possible, car ils veulent toujours plus de contrôle. »
Pour TSMC, une nouvelle usine n’est pas seulement un immense bâtiment sans particules dont le coût s’élève à vingt milliards de dollars. C’est un nœud supplémentaire dans un réseau qui s’étend à travers l’espace et le temps. Les employés d’AP7 étaient installés dans des bureaux provisoires et achetaient des en-cas dans un 7-Eleven temporaire. Une énergie plus importante semblait être consacrée à un projet de construction de l’autre côté de la rue : un autre lycée du parc scientifique, où la prochaine génération serait formée pour prendre le relais de celle-ci.
En 2023, le président Joe Biden a ouvert son discours sur l’état de l’Union en déclarant qu’un préjudice avait été porté à notre fierté nationale. « Ces puces ont été inventées en Amérique », a-t-il déclaré. « Nous avons perdu notre avantage. » Le prix des réfrigérateurs et des berlines avait également été affecté. La solution, selon le président, était de « veiller à ce que la chaîne d’approvisionnement des États-Unis commence aux États-Unis ». La loi « Chips and Science Act » allouait cinquante milliards de dollars à la réindustrialisation du pays grâce aux semi-conducteurs. Le deuxième plus gros contrat fut attribué à TSMC, pour la construction d’un complexe satellite en Arizona.
Cela s’est avéré plus facile à dire qu’à faire. Contrairement à ses homologues taïwanais, l’usine de TSMC à Phoenix a mis environ quatre ans à être achevée. Les autorisations et les réglementations ont posé les difficultés habituelles, mais ce qui a semblé ralentir le plus TSMC, c’est le fait de ne pas pouvoir s’appuyer sur le réseau de sous-traitants qu’elle avait développé chez elle. La première fois qu’un nouvel entrepreneur travaille pour TSMC, on lui confie une mission relativement simple, comme la construction d’un bâtiment technique. L’entrepreneur est évalué selon un ensemble de critères standardisés, et s’il fait ses preuves, il passe au niveau supérieur. Cheng, le directeur adjoint chevronné, m’a confié : « Nous ne faisons pas de paris et nous ne prenons pas de risques. »
Pour une entreprise aux exigences universellement rigoureuses, le recrutement constituait l’aspect le plus risqué. Environ la moitié des effectifs initiaux avait été envoyée en bloc depuis Taïwan. Lors de ma visite, personne ne souhaitait se montrer déplacé au sujet des compétences de mes compatriotes, mais il était clair qu’ils avaient des doutes quant à nos compétences et à notre éthique de travail.
J’ai rencontré Renée Tseng, une jeune femme vêtue d’un jean à la fois décontracté et élégant, qui faisait partie de la première vague d’employés taïwanais envoyés pour mettre en place les opérations en Arizona. Elle travaille au sein du département « Yield Enhancement » : avant qu’une plaquette ne passe d’une étape du processus à la suivante, elle est scannée par un microscope électronique et évaluée par un modèle d’intelligence artificielle , et toute anomalie détectée s’affiche sur son écran pour être évaluée. (L’utilisation de l’IA par l’entreprise l’oblige en effet à racheter ses puces avec une marge de revente.) Elle n’avait suivi aucune formation officielle ; à l’université, elle a étudié les langues étrangères. Mais elle exerce ce métier depuis seize ans, ce qui signifie qu’elle est capable de distinguer immédiatement une rayure en forme de courbe, causée par un outil, d’une rayure en forme d’étoile, causée par un autre. Certaines personnes, dit-elle en haussant les épaules, n’ont aucune aptitude pour cela : « Pour elles, tout se ressemble. » D’autres apprennent le métier, poursuit-elle, mais ce n’était pas exactement quelque chose qui pouvait s’enseigner de manière explicite. Comme pour de nombreux aspects de la fabrication de semi-conducteurs, il existait un savoir tacite qui ne pouvait s’acquérir qu’en intégrant une communauté de praticiens expérimentés. Avec un peu de chance, avec le temps, ses homologues américains finiraient par acquérir l’expérience nécessaire.
Une autre difficulté liée au site de l’Arizona était qu’il avait été coupé de ses liens avec les commerçants locaux. Lors d’une de mes visites de l’usine, j’avais vu des employés pousser des chariots à main équipés d’amortisseurs spéciaux pour protéger les composants des vibrations. À la connaissance de Jack, ceux-ci n’étaient fabriqués que par une seule entreprise, à Taïwan, et devaient être expédiés aux États-Unis. Il n’y avait pas de blanchisserie en salle blanche à Phoenix qui répondait aux normes de TSMC, si bien que toutes les combinaisons de protection étaient transportées dans les deux sens à travers le désert.
Le hic, dans la tentative américaine de fabriquer des puces sur place plutôt qu’à l’étranger, c’est que les puces ne sont en réalité fabriquées nulle part. Une puce peut franchir plus de soixante-dix frontières internationales avant d’être expédiée à un client. Le rôle de TSMC commence avec les plaquettes de silicium, mais celles-ci ont leur propre préhistoire, qui s’étend à l’autre bout du monde. Le polysilicium de pointe destiné aux semi-conducteurs doit être purifié à « onze neuf » (99,999999999 %), ce que seules quelques entreprises spécialisées — basées dans le Michigan, en Allemagne et au Japon — sont en mesure de faire. Ces blocs de silicium sont fondus dans des creusets sur mesure fabriqués à partir du quartz le plus pur au monde, dont la quasi-totalité est extraite d’un gisement isolé dans les montagnes de Caroline du Nord. Ce processus, qui permet d’obtenir des lingots de silicium parfaitement cristallins destinés à être découpés, à la manière de fragiles salamis métalliques, en fines plaquettes, est principalement confié à une entreprise à Taïwan et à deux au Japon. La plupart des étapes de cette chaîne sont contrôlées par des monopoles ou des duopoles. Cela n’est pas dû à une manipulation du marché. C’est parce que chaque activité est si pointue, si complexe et si cruciale qu’il est logique que toute l’expertise disponible soit concentrée dans un ou deux pôles.
Les liens qui unissent ces entreprises sont tout aussi importants que les entreprises elles-mêmes. Vers la fin de la Seconde Guerre mondiale, alors que l’Armée rouge approchait, les puissances alliées ont déplacé Zeiss — dont les lentilles revêtaient déjà une importance stratégique — de son siège historique dans l’est de l’Allemagne vers l’autre bout du pays. Prise isolément, l’idée de mettre à l’abri une partie des activités de TSMC, à Phoenix, relève du même raisonnement. D’une manière générale, cependant, il est incohérent d’envisager un nœud donné de l’industrie des puces électroniques de manière isolée. La chaîne d’approvisionnement des semi-conducteurs est un superorganisme planétaire doté de sa propre écologie. Ce n’est pas comme une plante que l’on peut rempoter à la légère.
Les puces sont le fruit d’une culture organisationnelle — tant au sein des entreprises qu’entre elles — qui encourage les individus à voir au-delà de leurs propres horizons personnels. Jayson Stewart, un physicien de San Diego qui travaille sur la source lumineuse d’ASML, m’a confié que « les horizons temporels de l’entreprise sont très tournés vers l’avenir. Je suis encore assez jeune, et nous parlons de 2050, d’événements à venir qui se produiront probablement après mon départ à la retraite ». Il a ajouté qu’il y a pas mal d’employés d’ASML qui mesurent leur ancienneté monastique en décennies. Certains d’entre eux sont restés assis dans la même salle blanche, vêtus de la même combinaison, à travailler sur la même petite buse pendant quinze ans. Il se souvient : « Quand l’un d’entre eux a pris sa retraite, il a dit : “Prenez soin de mon ASML” — pas “ASML”, mais “mon ASML” ». Pour M. Schafgans, le responsable de l’ingénierie, même cela semblait trop restrictif : « Je suis reconnaissant de faire partie de l’ensemble de la chaîne. » Cela peut ressembler à un discours de brochure, mais s’il en est ainsi, il ne s’agit pas de l’autopromotion d’une entreprise en particulier, mais de la vision d’ensemble de tout le secteur.
Lorsque j’ai discuté avec Mike Schmidt, qui dirigeait l’équipe principale de l’administration Biden chargée de la mise en œuvre de la loi sur les puces électroniques, j’ai exprimé un certain scepticisme quant à l’idée qu’une industrie nationale puisse être créée ex nihilo dans le désert de l’Arizona. J’ai évoqué l’absence de blanchisserie pour salles blanches, et il m’a répondu : « J’adore ça avec les combinaisons de protection ! Ça montre bien à quel point l’écosystème est important, n’est-ce pas ? En partie, c’est qu’il faut se lancer pour y arriver, et ensuite ça s’autoalimente. Dans cinq ans, quelqu’un fera fortune avec une entreprise de blanchisserie pour salles blanches à Phoenix. » Une ou deux usines en Arizona n’étaient pas l’objectif ultime des États-Unis, mais plutôt une première graine. Avec le temps, espérait-il, le désert s’épanouirait. Il s’agissait, selon lui, « d’un programme résolument générationnel ».
Les meilleurs modèles d’IA chinois ne sont en retard sur les nôtres que de trois à six mois. Cette quasi-parité en matière de capacités techniques n’a toutefois guère d’importance tant que nous conservons notre accès prodigieusement privilégié aux puces. La Chine ne dispose pas du savoir-faire de TSMC en matière d’ingénierie des procédés, et elle ne peut pas encore égaler la capacité lithographique des technologies plus anciennes d’ASML, sans parler de sa machine EUV. Le pays finira par rattraper son retard. La raison d’être du régime actuel de contrôle des exportations est que nous pourrions, d’ici là, nous forger une avance insurmontable.
Le gouvernement américain a interdit la vente du produit phare d’ASML en Chine, mais continue d’exporter une génération antérieure de ses machines. L’administration Trump a clairement fait savoir qu’elle préférerait qu’ASML cesse même cette activité. Si l’entreprise choisit de s’y conformer, les Chinois pourraient riposter en refusant de fournir des métaux de terres rares essentiels.
L’Europe n’apprécie pas d’être prise entre deux feux. Dans un scénario récent, des chercheurs européens ont mené une expérience de pensée dans laquelle le Pentagone finirait par qualifier la perte de contrôle sur les machines d’ASML de « menace comparable à la prolifération des armes nucléaires ». Washington pourrait alors tenter d’imposer une structure de gouvernance conjointe qui reviendrait à nationaliser de fait une entreprise étrangère. Au cours d’un dîner, j’ai interrogé M. Benschop, le vice-président d’ASML, sur le statut de l’entreprise en tant que « point d’étranglement ». Il m’a répondu : « Quand j’ai entendu ce terme, je me suis dit : “Je ne veux pas être étranglé” ».
Les prédictions audacieuses concernant l’IA ne manquent pas. Elle guérira le cancer ; elle remplacera tous les emplois ; elle transformera le champ de bataille ; elle garantira notre domination politique ; elle inaugurera un âge d’or de surabondance ; elle provoquera notre extinction. Ce que ces prédictions ont en commun, c’est l’hypothèse selon laquelle les développeurs d’IA bénéficieront d’un accès toujours plus large à des puces toujours plus performantes. Cet accès pourrait être compromis par la Chine. Il s’agit là d’une question de géopolitique, au sens habituel du terme. Cet accès pourrait également être compromis par l’épuisement de la loi de Moore. Cela aussi pourrait être interprété comme une question de géopolitique. La loi de Moore n’a survécu que grâce à une confédération internationale sans précédent.
Lorsque des élus ou des experts parlent de puces, on dirait qu’ils pourraient tout aussi bien parler de pétrole ou de n’importe quelle autre ressource stratégique pouvant être extraite. Lorsque des personnes qui s’y connaissent vraiment en puces en parlent, on dirait qu’elles évoquent des totems sacrés.
Le premier argument qu’ils souhaitent faire valoir est toujours le même ; comme me l’a confié Dylan Patel, qui dirige le cabinet de recherche et de conseil SemiAnalysis : « Ce que les gens ne comprennent pas, c’est que les semi-conducteurs sont ce qu’il y a de plus complexe à réaliser. » Le deuxième argument qu’ils avancent, avant même qu’on ait le temps de formuler une objection, est que la réaction intuitive de chacun est erronée. Patel a poursuivi : « Les fusées, c’est simple. » Brinton Johns, investisseur chez N.Z.S. Capital, a déclaré, à propos de la fabrication de puces : « C’est tellement plus difficile. Les fusées sont une prouesse incroyable, certes. Nous n’avons pas d’échelle d’évaluation de la complexité, mais les fusées mériteraient peut-être un cinq ou un six. » Son partenaire d’investissement, Jon Bathgate, a complété la réflexion : « Les semi-conducteurs, c’est un onze. »
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Et pourtant, nous tenons pour acquis que nous sommes capables de les fabriquer. Nous ne devrions pas. Le principal facteur de cette réussite improbable n’a pas été le génie individuel dans les laboratoires, ni les prouesses individuelles dans les salles de réunion, mais une planification et une coordination collectives à une échelle vertigineuse. La mondialisation a pris une connotation négative à nos yeux, comme si elle constituait nécessairement une entreprise à somme nulle. Et sa forme mercantile — qui est aussi sa forme la plus courante — a en effet causé du tort. Mais la chaîne d’approvisionnement mondiale des semi-conducteurs reflète une voie alternative. Elle a uni ses acteurs dans la poursuite d’un objectif extrêmement difficile qui n’aurait pas pu être atteint sans une solidarité intercontinentale.
Dans sa version la plus spirituelle, la loi de Moore prévoyait que notre puissance doublerait régulièrement. Mais cette idée n’était pas l’œuvre de Gordon Moore. C’est Henry Adams, en 1904, qui a été le premier à proposer ce qu’il a appelé la loi de l’accélération. Il avait remarqué que la production mondiale de charbon avait à peu près doublé chaque décennie depuis 1840. Si ce rythme se maintenait, imaginait-il, un Américain de l’an 2000 disposerait d’une puissance « illimitée » et « penserait en termes de complexités inimaginables pour un esprit d’autrefois ». » Il avait été profondément marqué par une expérience vécue dans la grande galerie des machines de l’Exposition universelle de Paris, où il avait perçu ces inventions imposantes « comme une force morale, à l’instar de ce que les premiers chrétiens ressentaient face à la croix ». Cette dévotion avait soutenu les générations qui avaient construit la grande cathédrale de Chartres. Ce qu’ils avaient accompli au nom de la Vierge était désormais accompli au nom de la dynamo. Mais ce qu’Adams considérait comme des objets de dévotion pourrait mieux être décrit comme des occasions de la manifester. Ces inventions ont donné à un grand nombre d’individus, pour la plupart inconnus les uns des autres, une raison de collaborer à un projet dont ils ne verraient pas l’achèvement de leur vivant.
L’année dernière, j’ai eu l’occasion de m’entretenir avec un archéologue néerlandais, Maikel Kuijpers, au sujet des monuments néolithiques. Stonehenge, m’a-t-il dit, a souvent fait l’objet d’études en tant que mystère technologique. Nous observons ces énormes dalles de pierre extraites de sites lointains par des peuples archaïques et ne pouvons nous empêcher de soupçonner que ces anciens aient eu recours à une technologie précoce perdue dans l’histoire — un cadeau d’extraterrestres, peut-être.
Mais nous savons comment ils l’ont construit, a poursuivi Kuijpers. Il n’y a là aucun mystère. Ils ont rassemblé autant de personnes et d’animaux qu’ils le pouvaient, ont distribué des cordes, et ensemble, ils ont transporté ces immenses dalles sur une grande distance. Cela n’a en rien diminué leur exploit. Au contraire, cela l’a rendu encore plus sublime. ♦
Fichier Excel des traductions par Gilles en vrac
Fiches avec les premières phrases (et non seulement les titres)
Les caractères gras dans le texte sont de Gilles.
Notes
- 1GB Robot Transformer ↩︎