Ces dernières années, le monde a dû faire face à un manque de semi-conducteurs, qui sont les substances qui conduisent l’électricité entre les métaux et les isolants. Le semi-conducteur le plus connu est le silicium.

Si vous associez ce concept aux appareils électroniques, les semi-conducteurs clés sont les processeurs et autres microcircuits qui sont présents dans presque tous les appareils que les gens utilisent tous les jours, des smartphones aux voitures.

En 2021, les semi-conducteurs frapper un record mondial en termes de ventes. La production de produits électroniques a également augmenté, avec des centaines de millions de semi-conducteurs complexes engloutis par les consoles de jeux. Le nombre de GPU produits a atteint des niveaux jamais vus auparavant, avec de grands fabricants comme Nvidia voyant records historiques en termes de production.

Malgré tout cela, les prix de l’électronique ont grimpé en flèche et les fabricants de produits connexes ont eu du mal à trouver des semi-conducteurs.

Cryptomineurs : coupables ou innocents ?

Il est devenu habituel non seulement de mentionner mais aussi reprocher mineurs de crypto-monnaie en raison de la pénurie mondiale de cartes GPU et de semi-conducteurs. À leur crédit, les mineurs achetaient un grand nombre d’unités de traitement graphique, vidant parfois des magasins entiers d’un coup.

Certains pays qui ressentent de manière aiguë la pénurie de cartes luttent déjà contre le minage de crypto-monnaie.

Dans le même temps, les fabricants eux-mêmes ne prennent pas une position aussi tranchée. Lisa Su, PDG d’AMD mentionné en juin 2021 que les mineurs sont loin d’être responsables du manque voire de l’absence totale de certaines cartes GPU. Il a dit que leur influence sur le marché est généralement minime et ne dépasse pas 5 à 10 % de la demande totale.

Andy Long, PDG de White Rock Management, une société de technologie d’actifs numériques basée en Suisse, a convenu avec Su que l’exploitation minière n’est pas entièrement à blâmer :

« Les GPU sont toujours très demandés pour alimenter Ethereum et d’autres mines d’altcoins. L’estimation publiée par Nvidia du pourcentage de GPU traditionnels allant aux mineurs est à un chiffre, mais le chiffre réel est probablement plus élevé que cela, environ 20 %.

Un autre facteur majeur de la pénurie de cartes GPU est la pandémie de COVID-19. La chaîne d’approvisionnement a montré qu’en raison du grand nombre d’employés qui ont commencé à travailler à domicile, le nombre d’acheteurs a tellement augmenté que les processeurs graphiques, un composant crucial des ordinateurs personnels, ont tout simplement disparu de la vente.

Cependant, la situation concernant l’appétit des mineurs pour les cartes GPU a commencé à changer sensiblement plus tôt cette année.

Tout d’abord, le changement est dû au passage d’Ethereum (ETH) au protocole Proof-of-Stake (PoS), prévu pour l’été 2022.

Actuellement, la blockchain Ethereum est maintenue par des mineurs qui résolvent des énigmes cryptographiques et reçoivent ensuite une récompense dont la valeur est calculée en fonction du taux de hachage de chaque GPU individuel.

C’est ce qu’on appelle la preuve de travail (PoW). Dès qu’Ethereum passera au nouveau protocole, les mineurs ne seront plus nécessaires car les détenteurs de crypto valideront les transactions de bloc en fonction du nombre de jetons qu’ils misent.

Étant donné que les cartes GPU ne seront plus nécessaires pour l’extraction d’Ether, une fois qu’Ethereum 2.0 entrera en vigueur, leur demande chutera considérablement.

Cette évolution de la demande est déjà très perceptible. Au cours des deux premiers mois de 2022, les ventes de cartes GPU de Nvidia sont en baisse de 75% par rapport à 2021, car les grandes sociétés minières qui achetaient ces types de cartes ont cessé d’acheter. Cela signifie également que Nvidia sera obligé de rediriger les cartes GPU vers le secteur des jeux et de baisser les prix.

Il y a d’autres raisons à la baisse des prix. Depuis avril de cette année, les États-Unis ont réduit les tarifs d’importation sur la fourniture de biens en provenance de Chine de 25%. Les États-Unis sont l’un des plus grands acteurs du marché des GPU, où opèrent des sociétés comme Nvidia, AMD et Intel, de sorte que les réductions tarifaires ont entraîné une baisse des prix des cartes GPU.

Salle blanche au Glenn Research Center de la NASA. Ces salles blanches sont indispensables à la fabrication de wafers semi-conducteurs.

L’intérêt des acheteurs pour les cartes s’amenuise également dans le contexte d’un retour progressif des personnes au bureau après deux ans de travail à distance et de la nécessité de disposer d’un ordinateur moderne à la maison pour effectuer confortablement les tâches de travail.

« Les cartes de minage dédiées sont également une plus grande partie maintenant », a déclaré Long, « Ce sont des cartes sans sortie vidéo qui sont uniquement destinées au traitement des données. Nous les avons vus pour la première fois en 2017 avec la sortie de cartes dédiées à l’architecture Pascal comme les P106 et P104. Désormais, la gamme CMP de Nvidia cible explicitement les mineurs, avec certains SKU dédiés haut de gamme uniquement disponibles pour ceux qui souhaitent passer des commandes de plusieurs dizaines de millions de dollars. La pénurie de cartes de jeu dédiées a beaucoup à voir avec l’offre et la demande simples pour l’objectif principal du jeu, ainsi qu’avec les applications de type « HPC » où les gens utilisent des cartes de jeu pour le rendu et les tâches d’IA. »

Le déficit n’est pas terminé

La solution au problème de pénurie de cartes GPU semble simple : les fabricants doivent fabriquer plus de cartes pour répondre à la demande. Cependant, dans la pratique, ce n’est pas le cas. L’un des problèmes est l’approvisionnement en plaquettes de silicium, qui sont utilisées pour produire les puces. En 2019, la demande de wafers c’était assez faible, mais en 2020, après la mise en quarantaine du monde entier, la demande d’ordinateurs, de tablettes, de téléviseurs et d’autres équipements nécessitant des puces a considérablement augmenté. La demande de plaquettes a tellement augmenté que Sumco Corp, le deuxième plus grand fabricant de plaquettes au monde, a déclaré que sa production est réservé jusqu’en 2026.

Usine de tranches de 300 mm de Samsung à Xian, Chine, mai 2014. Source : Actualités iters

Cependant, la production de processeurs, de cartes GPU et de cartes mémoire nécessite plus que de simples tranches de silicium. Après le début des actions de guerre en Ukraine, les fabricants mondiaux de semi-conducteurs ont dû faire face à une pénurie de néon, nécessaire au fonctionnement des systèmes laser utilisés pour créer les puces. Le problème est que les deux entreprises russes, Ingas et Krion, produisent entre 45% et 54% de l’approvisionnement mondial en mélanges gazeux contenant du néon. On ne sait pas encore comment les fabricants mondiaux trouveront un moyen de sortir de cette situation.

En mars 2022, certains experts a cru que la pénurie de semi-conducteurs pourrait prendre fin en 2023. En particulier, le patron de Micron Technology, l’un des plus grands producteurs de mémoire informatique et de stockage de données informatiques, estime qu’à partir de cette année, les fabricants pourront accumuler un stock important de puces à mesure que ainsi que l’organisation des fournitures. En 2023, il n’y aura plus de tels problèmes et les entreprises mondiales pourront largement atteindre le niveau de production qu’elles avaient avant la pandémie.

Mais la situation en Ukraine pourrait ralentir cette reprise et redoubler le déficit de jetons, forçant le prix à augmenter avec une vigueur renouvelée. Récemment, Intel a déclaré qu’il avait stocké et continuait de surveiller les interruptions d’approvisionnement alors qu’il tentait de trouver Polices néon alternatives. Samsung a déclaré que certaines usines pourraient visage pénurie, le néerlandais ASML, qui produit des scanners pour les puces d’impression utilisées par TSMC et Samsung, n’a pas cacher ses préoccupations et a déclaré qu’au cours des deux prochaines années, les producteurs pourraient faire face à une pénurie de matériel de machinerie majeure.

Alors qu’adviendra-t-il des semi-conducteurs dans un avenir proche, et donc des ordinateurs ? Le marché des GPU est susceptible de se remettre de la pandémie de COVID-19 et de la baisse de la demande des mineurs, mais les événements mondiaux testent une fois de plus les fabricants avec un manque de composants pour la production d’équipements de GPU. Bien sûr, il vaut la peine de croire que l’entreprise trouvera les matières premières et construira de nouvelles chaînes d’approvisionnement, mais personne ne peut prédire dans combien de temps cela se produira. En tout cas, la pénurie de semi-conducteurs semble se poursuivre, et les prix des cartes GPU vont encore augmenter, mais dans ce cas, les mineurs n’y seront pour rien.