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Semiconducteurs : TSMC présente les premiers GPU Nvidia made in USA

Quelques jours après Intel, TSMC annonce lui aussi que son usine dernier cri américaine a démarré la production de circuits. Pour autant, le niveau technique reste en deçà de celui des usines taiwanaises.

Yann Serra
par
Publié le: 21 oct. 2025

C’est une semi-victoire pour l’administration Trump : TSMC, le Taiwanais numéro un mondial de la fabrication des semiconducteurs, vient de présenter le premier wafer de circuits Nvidia Blackwell gravé sur le sol américain.

On ignore exactement de quel modèle de GPU Blackwell il s’agit, mais il est peu probable que ce soit un B200 ou B300 haut de gamme. En effet, ces GPU doivent leur rapport performance/watt à une finesse de gravure de 3nm, comme seule sait pour l’instant le faire l’usine Fab 18 de TSMC qui est située à Taiwan.

Selon les indications de TSMC, son usine américaine, située à Phoenix, dans l’Arizona, sait pour l’heure seulement graver des semiconducteurs avec une précision de 5nm (appelée 4N). Le circuit américain est donc certainement équivalent au RTX Pro 6000, le GPU Blackwell d’entrée de gamme, dépourvu de mémoire HBM, que Nvidia propose pour les stations personnelles et serveurs d’appoint.

Accessoirement, les B200 et B300 bénéficient d’un socle gravé avec la technologie CoWoS, laquelle n’existe également qu’à Taiwan. Cette technologie est la seule capable de relier sans perte d’énergie des circuits très haut débit gravés séparément. Soit, ici, les cœurs de calcul gravés par TSMC et la mémoire HBM qui sort des usines sud-coréennes de SK Hynix et/ou Samsung.

À ce stade, TSMC ne possède d’ailleurs aucune chaîne de packaging aux USA qui lui permettrait de transformer les circuits gravés ensemble sur un wafer en autant de puces installables dans des serveurs ou des stations. Cette étape industrielle devrait être sous-traitée à l’américain Amkor à partir du second semestre 2026, sans qu’on sache si la qualité (précision, résistance à la chaleur, consommation modérée d’énergie) sera similaire à celle des puces entièrement fabriquées en Asie.

Une à deux générations de retard et plus cher

Selon le calendrier de TSMC, la gravure en 3 nm sur le sol américain serait possible vers 2028. D’ici là, les usines taiwanaises seront passées à la gravure en 2nm dès la fin de l’année 2025 (Fab22), voire à la gravure en 1,6 nm prévue pour début 2027.

Sur le papier, les usines américaines devraient épargner aux clients de TSMC (Nvidia, AMD, Apple...) de payer des taxes à chaque fois qu’ils rapatrient aux USA des puces produites à Taiwan pour les revendre dans le monde entier. Problème, les puces fabriquées aux USA devraient aussi coûter 5 à 20% plus cher que celles fabriquées à Taiwan. Principalement à cause du coût de la main-d’œuvre locale.

Cette estimation avait été préalablement faire par Lisa Su, La PDG d’AMD. Elle avait déclaré qu’elle continuerait à faire fabriquer ses prochains processeurs Epyc (dits Venice) haut de gamme à Taiwan. Et elle commanderait à l’usine américaine de fabriquer des puces de générations précédentes pour équiper les serveurs d’entrée de gamme.

Face à Intel

L’annonce de l’entrée en production de l’usine américaine de TSMC intervient quelques jours après qu’Intel a présenté les premières puces sorties de sa toute dernière usine Fab52. Également située en Arizona, celle-ci parvient à graver les semiconducteurs avec une finesse de 1,8 nm. Elle concrétise le rêve de l’ex-PDG d’Intel, Pat Gelsinger, de remettre le fondeur Intel au niveau de son concurrent TSMC.

Outre la finesse de gravure, les transistors gravés par la Fab52 ont deux innovations censées limiter la consommation d’énergie et les dégagements de chaleur. La technique RibbonFET consiste à superposer plusieurs liens conducteurs (quatre a priori) pour que la porte électronique qui les enrobe fasse contact avec leurs quatre côtés. Elle ne faisait contact que sur trois côtés dans la version précédente FinFET, où les liens étaient gravés côte à côte sur le socle de silicium.

TSMC utilise toujours la technique FinFET sur les actuels GPU Blackwell de Nvidia, mais il planche sur une approche similaire à celle d’Intel pour les puces qui seront gravées avec une finesse de 2 nm.

L’autre innovation d’Intel dans la gravure s’appelle PowerVia. Elle consiste à apporter le courant en passant sous le socle de silicium, alors que traditionnellement il arrive par le haut, là où passent les données. Intel avance que séparer l’alimentation des données évitera efficacement les interférences.

Enfin, évidemment, Intel assemble sur place ses circuits de semiconducteurs en puces intégrables à des PC ou serveurs.

Dans un contexte, où l’administration Trump n’est pas certaine de pouvoir compter sur TSMC pour déménager 50% de sa production de semiconducteurs aux USA, l’américain Intel concentre désormais l’essentiel de l’espoir de réindustrialisation nationale. Précédemment, le gouvernement américain a nationalisé près de 10% de son capital et a demandé au champion Nvidia d’y investir aussi, à hauteur de 4% de son capital.

De manière assez ironique, la première puce sortie de sa nouvelle usine, le processeur Panther Lake (Core Ultra) pour PC qui est donc censé incarner la revanche d’Intel sur TSMC, mixe sur son socle un circuit avec les cœurs x86 qui est bien gravé dans la Fab52 et un autre, avec les nouveaux cœurs GPU Xe3 qui, lui, selon la configuration, est gravé dans la Fab18 de... TSMC.

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