La course à la construction de centres de données dédiés à l’intelligence artificielle révèle un goulet d’étranglement moins médiatisé que les GPU, la mémoire HBM ou les commutateurs réseau : les semi-conducteurs de puissance. Ces composants, moins visibles dans l’ombre de l’actualité, sont pourtant essentiels ; sans eux, un serveur ne pourrait pas convertir, stabiliser ni distribuer l’énergie nécessaire à ses processeurs, accélérateurs, mémoires et interfaces réseau. Et la pénurie commence à se faire sentir.

Les délais de livraison s’allongent déjà. Selon TrendForce, le temps d’attente pour certains PMIC, ces circuits intégrés qui gèrent l’alimentation électrique à l’intérieur des serveurs, est passé de 21-26 semaines à 35-40 semaines. La société a également révisé à la baisse ses prévisions de croissance des expéditions mondiales de serveurs pour 2026, passant d’environ 20 % d’augmentation annuelle à environ 13 %. La demande reste forte, mais la chaîne d’approvisionnement ne peut pas suivre le rythme.

Les serveurs IA consomment plus et nécessitent un contrôle électrique accru

Ce problème découle d’une réalité simple : les serveurs dédiés à l’IA consomment bien plus d’énergie que leurs homologues traditionnels. Un rack équipé d’accélérateurs de dernière génération requiert non seulement une puissance totale plus élevée, mais aussi une distribution électrique beaucoup plus précise, stable et segmentée en plusieurs niveaux. Chaque GPU, CPU, mémoire, NIC ou carte requiert des tensions spécifiques et une réponse rapide face aux fluctuations de charge.

Les PMIC, MOSFET et autres composants analogiques et de puissance jouent ici un rôle crucial. Un MOSFET fonctionne comme un interrupteur électronique de haute précision : il permet d’ouvrir ou de fermer le flux électrique rapidement et efficacement. Dans un serveur IA, des milliers de ces décisions électriques de précision se prennent en permanence. Si ces composants ne réagissent pas à temps, le serveur tout entier peut être retardé, même si des GPU sont disponibles.

La conception des nouveaux systèmes accentue également la dépendance à ces composants. Les architectures de puissance à plusieurs étapes, l’alimentation directe à des modules à forte consommation, ainsi que la nécessité de limiter les pertes thermiques entraînent chaque fois plus l’intégration de composants de gestion d’énergie dans les serveurs. L’IA ne demande pas seulement plus de capacité de calcul ; elle exige une électronique d’alimentation plus sophistiquée.

Ce déplacement de la demande profite à des fournisseurs comme Infineon, Texas Instruments ou onsemi, tout en ouvrant le marché à des fabricants de second ou troisième rang en Taiwan et dans d’autres marchés asiatiques. Quand les grands fournisseurs privilégient les produits à forte marge pour les serveurs IA, la demande non satisfaite se tourne vers des alternatives moins connues, notamment en composants analogiques et de puissance.

Une nouvelle pénurie touche le semi-conducteur moins visible

Au cours des dernières années, la discussion s’est concentrée sur NVIDIA, AMD, HBM, TSMC ou ASML. Cela se comprend, puisqu’ils sont au cœur des infrastructures de haute technologie pour l’IA, souvent les plus coûteux et complexes. Mais l’exemple des semi-conducteurs de puissance montre que la filière est bien plus vaste. Un centre de données ne se limite pas aux accélérateurs : il nécessite aussi des cartes, des alimentations, des contrôleurs, des matériaux, du refroidissement, des substrats, des condensateurs, du câblage, de la connectivité et une énergie disponible en quantité.

Selon TrendForce, les fournisseurs ajustent leur capacité pour répondre à la demande de produits à forte valeur ajoutée liés aux serveurs IA. En parallèle, Samsung prévoit la fermeture de sa fabrique S7 en Corée du Sud pour les wafers de 8 pouces, ce qui pourrait réduire la capacité disponible pour la fabrication de PMIC dans des processus plus matures. La contradiction est claire : une partie critique de la chaîne IA dépend de nœuds de fabrication qui, même s’ils ne sont pas les plus avancés technologiquement, sont difficiles à augmenter rapidement.

Les wafers de 8 pouces restent essentiels pour de nombreux composants analogiques, de puissance et de gestion. Même s’ils manquent de l’éclat des procédés 2 ou 3 nm, ils soutiennent une grande partie de l’électronique industrielle. Lorsqu’un besoin accru se manifeste tant dans les serveurs, les véhicules électriques, la production d’énergie renouvelable, la défense ou l’automatisation, les usines de cette taille se trouvent également sous pression.

Infineon voit là une opportunité. La société allemande a revu à la hausse ses prévisions pour 2026, portées par la demande croissante en solutions d’alimentation pour centres de données IA. Elle estime que ses revenus issus des applications liées à l’IA en datacenters atteindront environ 1,5 milliard d’euros pour l’exercice 2026, et près de 2,5 milliards en 2027. Ce n’est pas une petite somme : cela montre que la gestion de l’énergie est devenue un secteur clé de croissance dans l’infrastructure IA.

La Corée souhaite réduire sa dépendance au SiC et GaN

La Corée du Sud accélère également ses efforts. Le gouvernement s’est concentré sur la production de semi-conducteurs de puissance nouvelle génération, notamment ceux basés sur le carbure de silicium (SiC) et le nitride de galium (GaN). Ces matériaux supportent mieux les hautes tensions, températures élevées et commutations rapides comparés au silicium traditionnel, ce qui les rend très intéressants pour les véhicules électriques, réseaux électriques, défense, énergies renouvelables ou centres de données.

En mars, le ministère du Commerce, de l’Industrie et de l’Énergie a lancé une task force dédiée aux semi-conducteurs de puissance avancée, avec pour objectif de faire passer l’autosuffisance technologique de 10 % à 20 % d’ici 2030. La stratégie comprend une feuille de route technologique, des projets de R&D, une révision réglementaire et des déploiements dans des secteurs clés tels que les réseaux électriques, les datacenters IA et la défense.

La ville de Busan joue un rôle central dans cette stratégie. Elle a été sélectionnée pour deux projets du ministère et a déjà sécurisé 20 milliards de wons en financement public. Le plan local prévoit un investissement total de 28,6 milliards de wons pour développer l’infrastructure des wafers de 8 pouces, ainsi qu’une seconde usine dédiée au SiC prévue pour 2027.

Ce choix s’appuie sur une logique industrielle : SiC et GaN offrent des gains en efficacité, réduisent les pertes, facilitent un meilleur contrôle de l’énergie et permettent des designs plus compacts. Dans un centre de données IA où chaque watt compte et où la refroidissement pèse lourd dans les coûts, améliorer la conversion électrique peut avoir un effet direct sur la densité par rack et la consommation totale dépense énergétique.

PwC le confirme dans son rapport global sur les semi-conducteurs pour 2026. Le cabinet prévoit que le marché mondial dépassera le billion de dollars d’ici 2030, avec une croissance annuelle de 11,6 %, le secteur des serveurs et des réseaux étant celui qui croîtra le plus. Il met en garde : la consommation électrique des centres de données pourrait plus que doubler d’ici 2030, sous la pression de la demande en IA.

En conséquence, les semi-conducteurs de puissance ne sont plus de simples éléments accessoires. Leur défaillance entraîne des retards dans la mise en service des serveurs. Leur inefficacité élève la facture énergétique. Et une chaîne de production trop concentrée expose la filière IA à de nouveaux risques de goulets d’étranglement.

L’IA oblige à repenser toute la chaîne technologique. Après les GPU, la mémoire HBM, puis les réseaux, les substrats, la refroidissement et l’énergie, le focus se déplace maintenant vers les puces qui assurent la stabilité et la performance de cette puissance électrique. Même si ces composants ne figurent pas sur les affichages spectaculaires des annonces, ils sont en train de devenir décisifs pour savoir qui pourra déployer l’IA à temps ou devront attendre presque un an pour certains composants jusque-là invisibles.

Questions fréquentes :

Qu’est-ce qu’un PMIC et pourquoi est-il crucial pour les serveurs IA ?
Les PMIC sont des circuits intégrés de gestion de l’énergie. Ils régulent l’alimentation électrique des divers composants d’un serveur, garantissant stabilité, efficacité et sécurité dans des systèmes à haute consommation.

Qu’est-ce qu’un MOSFET ?
Un MOSFET est un transistor qui agit comme un interrupteur électronique. Il contrôle le flux de courant avec rapidité et précision, indispensable dans les alimentations, convertisseurs et systèmes de contrôle électrique.

Pourquoi les délais de livraison sont-ils si longs ?
La demande en serveurs IA a accru le besoin en composants de puissance, tandis que la capacité de fabrication sur processus matures comme les wafers de 8 pouces n’augmente pas au même rythme, provoquant des ruptures.

Pourquoi la Corée du Sud mise-t-elle sur le SiC et GaN ?
Parce que ces matériaux surpassent le silicium pour des applications à haute tension, fréquence, et efficacité énergétique, essentielles pour centres de données, véhicules électriques, réseaux électriques ou défense.

via : biz.chosun et PWC