La société japonaise Rapidus a franchi une étape cruciale dans la compétition mondiale pour les semi-conducteurs avancés. Elle a dévoilé, pour la première fois, des chiffres de densité logique pour son procédé 2 nanomètres « 2HP », le plaçant au même niveau que le N2 de TSMC et bien au-dessus d’Intel 18A.
Cette avancée, encore en phase préliminaire, positionne Rapidus de manière inattendue mais ambitieuse, capable de rivaliser dans un secteur jusqu’alors dominé par les géants industriels tels que TSMC, Samsung et Intel.
Densité logique : la métrique qui fait la différence
Selon les informations communiquées par l’analyste @Kurnalsalts, le nœud 2HP de Rapidus atteint 237,31 MTr/mm² (millions de transistors par millimètre carré). Cette valeur est pratiquement égale à celle du N2 de TSMC (236,17 MTr/mm²), qui était jusqu’ici la référence de la prochaine génération.
En revanche, Intel 18A affiche une densité estimée de 184,21 MTr/mm², une différence significative malgré un nœud légèrement plus petit en nomenclature. Selon des analystes, cette différence s’explique par la méthodologie utilisée : Intel privilégie la performance par watt et recourt à des techniques telles que BSPDN (Backside Power Delivery Network), qui occupent une partie des couches métalliques frontales, ce qui réduit la densité brute dans les bibliothèques à haute densité (HD).
Une orientation vers les bibliothèques HD et les cellules compactes
Les deux acteurs, TSMC et Rapidus, ont opté pour des bibliothèques HD (High Density), avec une hauteur de cellule de 138 unités et un pitch de 45 nanomètres (G45). Cette approche vise à maximiser la densité logique et le nombre de transistors, ce qui indique que leurs nœuds respectifs offriront une capacité comparable une fois en production de masse.
La clé résidera dans l’équilibre entre cette densité, la consommation énergétique, la performance par watt et la possibilité d’étendre la production sans compromettre la performance.
TSMC et l’avantage temporel
TSMC a déjà confirmé qu’elle amorcera la production en masse de son nœud N2 au quatrième trimestre 2025, consolidant ainsi sa position de leader dans la feuille de route.
De son côté, Rapidus prévoit de mettre à disposition de ses clients un kit de conception de processus (PDK) au premier trimestre 2026, ce qui indique un léger retard en termes de calendrier. Toutefois, la parité en densité logique constitue un argument compétitif pouvant séduire des partenaires stratégiques.
Le Japon cherche à retrouver son rôle dans le secteur des semi-conducteurs
Rapidus s’impose comme la principale initiative du Japon pour renouer avec une présence significative sur le marché des semi-conducteurs de pointe. Le projet bénéficie d’un soutien gouvernemental et d’alliances internationales, et suscite l’intérêt d’acteurs comme NVIDIA, qui explorent des alternatives à leur forte dépendance à TSMC.
Une approche innovante consiste en l’adoption d’un procédé front-end d’un seul wafer (single-wafer processing), permettant d’ajuster la production sur de faibles volumes avant une montée en charge. Cette technique vise à améliorer la performance de manière progressive tout en réduisant les risques lors des phases initiales d’adoption.
L’ombre d’Intel et la fragmentation du marché
Pour sa part, Intel maintient sa stratégie avec 18A, en privilégiant l’efficacité énergétique plutôt que la densité brute. Cet objectif vise à conférer à ses propres activités de foundry et à ses clients clés un avantage compétitif, plutôt que de mener la course à la densité en transistors par millimètre carré.
La comparaison entre Rapidus, TSMC et Intel illustre la diversité des visions sur ce que signifie « liderar » dans le domaine des semi-conducteurs :
- TSMC : vitesse d’exécution et leadership en production massive.
- Rapidus : densité compétitive avec une innovation technologique.
- Intel : performance par watt et différenciation via des technologies comme BSPDN.
Un outsider dans la course aux 2 nm
La montée en puissance de Rapidus comme concurrent direct dans le domaine des 2 nm pourrait redéfinir la dynamique mondiale. Bien qu’elle doive encore confirmer sa capacité à produire à grande échelle et avec fiabilité, ses progrès suggèrent que le Japon ne veut pas rester à l’écart de cette compétition.
La question qui demeure est de savoir si le marché, dominé par des alliances stratégiques et des chaînes d’approvisionnement très concentrées, accueillera un nouvel acteur capable de rééquilibrer le pouvoir entre l’Asie, les États-Unis et l’Europe.
Questions fréquentes (FAQ)
1. Qu’est-ce que la densité logique dans les semi-conducteurs ?
Il s’agit d’une mesure du nombre de transistors pouvant être intégrés dans un millimètre carré de silicium. Plus ce chiffre est élevé, plus la capacité de calcul est importante en moins d’espace.
2. Rapidus peut-elle vraiment rivaliser avec TSMC ?
En densité logique, oui. Toutefois, TSMC possède encore un avantage en termes d’expérience, de volume de production et d’écosystème client.
3. Pourquoi Intel est-elle en retrait en densité avec 18A ?
Son procédé privilégie l’efficacité et la performance par watt, ce qui réduit la densité selon les métriques classiques.
4. Quand les nœuds de 2 nm seront-ils disponibles ?
TSMC prévoit un démarrage de la production de masse au quatrième trimestre 2025, tandis que Rapidus annoncera son PDK début 2026, avec une montée en puissance progressive par la suite.
