Intel concentre ses efforts en Corée du Sud pour soutenir sa prochaine grande avancée dans le packaging avancé : les substrats en verre. D’après des sources du secteur, la société explore actuellement des accords d’approvisionnement avec Samsung, qui se positionne comme l’un des meilleurs candidats pour fournir cette nouvelle « base » sur laquelle seront assemblés les CPU et GPU de nouvelle génération. Ce mouvement répond à une nécessité stratégique : diversifier ses fournisseurs et accélérer l’adoption d’une technologie essentielle, que tout l’écosystème considère comme critique à l’ère de l’IA.

Cette démarche n’est pas née de rien. Intel négocie depuis plusieurs mois avec fabricants de verre et de substrats pour évaluer leurs capacités et échéances. Dans cette course coréenne, Samsung bénéficie d’un avantage pour deux raisons : d’une part, le conglomérat a investi massivement dans cette technologie ; d’autre part, il possède des synergies internes — Samsung Display, notamment, opère depuis des décennies dans la fabrication de verre de grandes dimensions, de processus de gravure et de traitements désormais recyclés pour le packaging.

Pourquoi le verre est-il au cœur de la prochaine étape du packaging

Depuis plusieurs années, l’industrie des semiconducteurs recherche des alternatives aux sustrats organiques et aux interposers en silicium traditionnels. Le verre apparaît comme le principal candidat pour trois raisons techniques :

1. Stabilité dimensionnelle : Le verre se déforme moins; son coefficient d’expansion thermique est plus faible et uniforme que celui des matériaux organiques, ce qui réduit les tensions et déformations à mesure que la densité des interconnexions augmente.
2. Intégrité du signal : Une meilleure planéité, une rigidité accrue et une perte diélectrique moindre permettent de maintenir des signaux haute vitesse avec moins de bruit. Ceci est crucial lorsque des chiplets requièrent un bande passante massive.
3. Scalabilité du processus : Des technologies comme le TGV (Vias Through-Glass) ouvrent la voie à des vias de haute densité et à de nouvelles topologies d’interconnexion.

En résumé : celui qui maîtrisera le verre pourra emballer davantage et mieux. À une époque où les GPU et les accélérateurs IA repoussent les limites du HBM, des interposers et des sustrats, cette avance pourrait faire toute la différence.

Deux familles en compétition (et que Intel devra maîtriser)

Sous le terme générique de “substrats en verre”, cohabitent aujourd’hui deux produits aux usages distincts :

• Substrats à noyau en verre (GCS) : ils remplacent le noyau organique par verre. Constituant le cœur du package, ils sont plus difficiles à fabriquer et leur maturité technique est encore relative.
• Interposers en verre : ils jouent le rôle de “ponts” en 2,5D et 3D, connectant dies entre eux et avec le reste du package via des rutes à large bande passante. Il est prévu qu’ils arrivent sur le marché avant les GCS.

Intel, tout comme ses concurrents, conçoit des CPU hautes performances et des accélérateurs IA nécessitant ces deux types de composants : interposers en verre pour les architectures chiplet intégrant du HBM, et verre à noyau pour assurer stabilité et intégrité à long terme dans des modules de grande taille. La tâche est complexe, chaque famille de produit requérant des matériaux, des équipements et des paramètres de fabrication différents, la balance coût/performance étant encore en cours d’évaluation.

La Corée en tête : Samsung et SKC Absolics comme leaders

Le marché est bien résumé par un récent séminaire à Séoul : si Taïwan et Japon dominent plusieurs segments, ce sont les entreprises coréennes qui prennent la tête dans le domaine du packaging en verre. Aujourd’hui, les acteurs clés sont :

• SKC Absolics : pionnière avec son usine à Covington (Géorgie, USA), inaugurée en 2022 après un investissement initial de 600 millions de dollars. Elle produit des échantillons de substrats à noyau en verre (GCS) et prépare une deuxième usine six fois plus grande (soit 72.000 m²), ayant déjà obtenu le financement nécessaire pour passer à la production en volume. Absolics est en phase de validation qualité avec ses clients et discute avec AMD.
• Samsung Electro-Mechanics (SEMCO) et Samsung Electronics : ont mis en place à Sejong une ligne pilote capable de produire des plaques de 500×500 mm en TGV. Le fournisseur local Chemtronics prévoit de fournir ces plaques d’ici la fin de l’année, puis de développer sa propre ligne de traitement. SEMCO travaille simultanément sur les substrats à noyau en verre et les interposers, et, selon nos sources, discute avec Intel pour des livraisons. Par ailleurs, Samsung Electronics pousse le développement de l’interposer en verre pour répondre à sa demande interne en foundry.

Le avantage coréen ne se limite pas au capital : Samsung peut réutiliser son expérience et sa chaîne d’approvisionnement en verre issus de Samsung Display (gravure, transport, logistique). Dans un contexte où le composant est plus fragile que le silicium, la manipulation et l’yield sont aussi critiques que le design.

Les États-Unis en retrait… mais avec un capital coréen

La plateforme d’Absolics en Géorgie produit déjà des échantillons de substrats en verre et prévoit de lancer sa deuxième usine pour atteindre le volume. La stratégie est claire : validation auprès des clients, investissements successifs (CAPEX progressif), et une montée en puissance estimée vers 2028, avec tests et pré-série dès 2027. La même tendance s’observe chez d’autres acteurs : construction, équipement, optimisation puis production à grande échelle.

Les bénéfices pour Intel en partenariat avec Samsung

Pour Intel, un accord d’approvisionnement avec Samsung offrirait trois avantages principaux :

1. Temps : Accès à des lignes pilotes et à une ramp-up déjà opérationnelle (Sejong), permettant d’obtenir précocement des échantillons utiles pour les validation.
2. Diversification : Éviter la dépendance à un fournisseur unique — actuellement TSMC dans le silicium — et renforcer la résilience face aux goulets d’étranglement.
3. Connaissance croisée : Collaborer avec un fabricant maitrisant depuis les tgv jusqu’aux logistiques et aux équipements (know-how en particulier de Samsung Display).

Malgré tout, la fidélité à un seul fournisseur n’est pas encore décidée car les acteurs de l’industrie échangent avec plusieurs partenaires : AMD, Intel, NVIDIA, Tesla et Apple manifestent tous de l’intérêt pour le verre, tout en maintenant une certaine flexibilité dans leurs choix, en attendant une standardisation définitive.

Un calendrier réaliste : 2027 comme étape intermédiaire, 2028 pour le décolle

Les principaux fabricants soulignent généralement que les délais ne doivent pas être précipités. La construction, l’équipement, l’optimisation et l’atteinte d’un yield industriel prennent plusieurs années. Plusieurs acteurs (dont Samsung Electro-Mechanics) voient le lancement commercial des substrats à noyau en verre prévu entre 2027 et 2028, avec un volume significatif attendu à partir de 2028. Pour les interposers, une arrivée un peu plus précoce est également envisageable, étant donné leur complexité moindre.

Concrètement, le chemin pour Intel et ses concurrents consistera à travailler avec des échantillons et des lotes pilotes durant 2025-2027, à valider les designs, les matériaux et les routes d’interconnexion, en préparation d’un passage à la production en série dès que l’approvisionnement sera prêt.

Ce qui reste à résoudre : limites et défis

• Normes et design (build-up) : garantir la compatibilité, la reproductibilité entre fournisseurs nécessite l’établissement de standards pour les épaisseurs, vias, métallisation, plans de masses et CTE.
• Procédé du verre : le TGV et la manipulation de grands panneaux sont encore en limites mécaniques ; le verre, étant fragile, pourrait faire obstacle au coût initial.
• Logistique : déplacer des plaques avec milles de vias sans microfissures requiert des matériaux, des outils et des procédures maîtrisés, aujourd’hui assurés par des fabricants de verre et des fournisseurs de gravure et laser.
• Coût / bénéfice : jusqu’à ce que les yields progressent, les GCS pourraient s’avérer plus coûteux que les substrats organiques ; le point d’équilibre sera atteint lorsque la meilleure performance, densité et stabilité compenseront cette augmentation de coût.

Une course à plusieurs volets : qui arrivera en premier et avec quoi

La compétition est double : technologique — en déterminant quelle famille d’échafaudages en verre, core ou interposer, s’imposera en volume —, et capacité — en qui pourra évoluer le plus rapidement et efficacement. Absolics a lancé ses prototypes aux États-Unis ; Samsung accélère avec Sejong. D’autres acteurs en Japon, Taiwan et États-Unis préparent leur entrée. En attendant, les grands clients de volumétrie (hyperscalers et fabless) testent déjà toutes les options.

Pour Intel, la collaboration avec Samsung apparaît comme une décision pragmatique : garantir l’approvisionnement et préserver une marge de manœuvre. Pour Samsung, s’assurer un client fidèle comme Intel valide leur stratégie d’investissement et accélère la standardisation. Dans un marché en forte croissance — avec une demande fortement accrue pour l’IA — cette compétition aura un quorum: plusieurs acteurs pourront coexister, mais celui qui sera le plus rapide prendra l’avantage.

Ce que cela signifie pour l’ère post-nanométrique

Après une décennie centrée sur les transistors et les nœuds de fabrication, la compétitivité se déplace désormais vers la manière dont les dies,HBM et chiplets sont empaquetés. Les substrats en verre représentent la prochaine étape porteuse de potentiel : meilleure intégrité du signal, stabilité thermique et densité. Celui qui arrivera en premier avec du volume et une standardisation aura une longueur d’avance face à la concurrence. Ainsi, Intel, TSMC, AMD, Nvidia, Tesla ou Apple sont déjà en train de tester et réserver des capacités dans cette direction.

Conclusion

Un accord potentiel pour l’approvisionnement en substrats en verre entre Intel et Samsung s’inscrit dans la réalité de 2025 : le packaging devient la nouvelle scène, et le verre son pilier clé. Intel gagne du temps, diversifie ses sources et s’appuie sur un partenaire solide et expérimenté ; Samsung accélère son entrée avec un client exigeant et visible. À court terme, le calendrier est clair : validation, pilotes, puis lancement en série prévu pour 2027-2028. À moyen terme, la véritable atout sera la capacité à produire en volume. La course ne concerne plus uniquement les nanomètres, mais aussi les laminés, vias et normes. Elle est déjà engagée.

Questions fréquentes (FAQ)

Quelle différence entre un « substrate à noyau en verre » et un « interposer en verre » dans le packaging de puces ?
Le substrat à noyau en verre (GCS) remplace le noyau organique par du verre, améliorant la stabilité, le CTE et l’intégrité du signal du package dans sa globalité. L’interposer en verre, quant à lui, sert de « pont » en 2,5D ou 3D, reliant dies (CPU, GPU, HBM) via des routes à haute bande passante. Il est souvent moins complexe à fabriquer et pourrait arriver plus rapidement en volume.

Pourquoi les fabricants de CPU/GPU privilégient-ils le verre plutôt que l’organique ou le silicium ?
Le verre offre une expansion thermique moindre, une meilleure planéité et une meilleure performance diélectrique, ce qui se traduit par des signaux plus propres, une densité d’interconnexion accrue et des packets plus stables. Par rapport au silicium, il peut aussi s’avérer plus économique à grande taille et permet la réalisation de vias traversant le verre (TGV) pour un meilleur escalade en formats larges.

Quand débutera la production en volume de substrats en verre pour chips IA ?
Les estimations les plus réalistes placent cette date après 2027, avec des pilotes et des pre-series dès 2027. La montée en puissance complète nécessitera plusieurs mois d’ajustements pour atteindre des yields industriels.

Quelles entreprises mènent le développement dans ce domaine et avec quels partenaires discutent les grands acteurs ?
En Corée, SKC Absolics (avec une usine en Georgia) et Samsung (SEMCO et Samsung Electronics) sont en tête : Absolics produit des échantillons de GCS et dialogue avec AMD; Samsung expérimente à Sejong pour le TGV et négocie avec Intel. Plusieurs autres régions (Taïwan, Japon, US) se préparent, et les clients de forte volumétrie diversifient leurs partenaires pour limiter leur dépendance.

Sources : thelec.kr et elchapuzasinformatico