Derrière la « puce nationale » du Huawei Mate60 : la production externalisée par SMIC, et le rôle clé des puces pour machines minières
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Derrière la « puce nationale » du Huawei Mate60 : la production externalisée par SMIC, et le rôle clé des puces pour machines minières
Des commandes provenant d'entreprises de matériel minier ont un temps occupé 95 % de la capacité N+1 de SMIC.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : TechFlow
Hier, l'information la plus fracassante sur le marché venait de Huawei. En parcourant distraitement mes groupes WeChat pendant mon temps libre, j'ai constaté que les communautés consacrées aux cryptomonnaies, aux actions et à l'immobilier discutaient toutes spontanément du Huawei Mate 60. Sans aucune campagne de mise en avant, notification ou communication préalable, Huawei a soudain mis en vente sur sa boutique officielle, sous le nom de « programme pionnier », son nouveau smartphone phare, le Mate 60 Pro.
La question qui intéresse tout le monde concerne cette puce — d'où vient-elle exactement ?
Depuis son inscription sur la liste des entités américaines restreintes par le gouvernement américain le 16 mai 2019, Huawei fait face à un blocage technologique total. Le 14 septembre 2020, TSMC a complètement cessé la fourniture de puces à Huawei, plongeant ainsi l’entreprise dans une situation de rupture d’approvisionnement. Cela fait désormais 1081 jours.
Aujourd'hui, il est confirmé que le Huawei Mate 60 Pro utilise la puce Kirin 9000s développée par HiSilicon (filiale de Huawei). Elle comporte 8 cœurs (4 gros cœurs + 4 petits cœurs), avec une fréquence maximale de 2150 MHz. Le GPU est un Maleoon 910.
Mais qui fabrique cette puce ? Dès l'annonce, Shenzhen Huaqiangbei entre en scène : un réparateur de téléphones mobiles diffuse en direct le démontage du téléphone. L'analyse révèle que le numéro de série du CPU du Mate 60 Pro est 2035-CN, où « CN » indique que le lieu de production est la Chine continentale. Auparavant, les puces fabriquées par TSMC portaient la mention « TW ».
La réponse est désormais claire : la puce Kirin 9000s du Mate 60 Pro est produite par SMIC.
Selon certaines captures d'écran partagées par des internautes, la puce Kirin serait gravée en 5 nm. Toutefois, les experts technologiques analysent généralement que le 9000S n'utilise pas une technologie 5 nm, mais plutôt le procédé N+2 de SMIC.
SMIC est la seule entreprise chinoise capable de produire en série des puces en technologie FinFET 14 nm. Les procédés N+1 et N+2 sont tous deux des améliorations de la technologie FinFET 14 nm, réalisés à l’aide de machines de lithographie DUV (lithographie optique), contournant ainsi les restrictions américaines. (Les procédés les plus avancés nécessitent des machines EUV).
SMIC n'a jamais officiellement annoncé que N+1 et N+2 correspondent à une technologie 7 nm, mais dans l'industrie des semi-conducteurs, on considère largement que le procédé N+1 équivaut à une technologie 7 nm LPE (basse consommation) et N+2 à une technologie 7 nm LPP (haute performance).
Le lancement du Mate 60 Pro semble confirmer publiquement que le procédé N+2 de SMIC est désormais mature et prêt pour une production de masse. Pourtant, de nombreux professionnels du secteur ne sont pas surpris : depuis déjà deux ans, SMIC produit en effet des puces 7 nm selon le procédé N+1, dont les clients principaux sont — les entreprises de minage de bitcoins.
En juillet 2022, la célèbre société d’analyse par ingénierie inverse à l’étranger, TechInsights, a publié un rapport. Après avoir désassemblé une puce spécialisée dans le minage appartenant à l’entreprise MinerVa Semiconductor, elle a confirmé que celle-ci était fabriquée par SMIC selon un procédé 7 nm.
D’après le site web de MinerVa Semiconductor, cette puce était livrée dès juillet 2021, ce qui permet de déduire que SMIC disposait dès le début de l’année 2021 de la capacité de produire en série des puces en technologie 7 nm.
Des sources industrielles ont indiqué à TechFlow que Innosilicon, leader chinois dans la conception IP et de circuits sur mesure, également concepteur de puces pour mineurs, a été l’un des premiers clients du procédé N+1 de SMIC, ayant réussi sa production pilote fin 2020. La puce de minage de MinerVa Semiconductor a très probablement été conçue par Innosilicon.
Au tout début d’un nouveau procédé, le rendement (yield) est généralement faible. Pour les fondeurs, il est essentiel d’améliorer progressivement ce taux afin d’attirer davantage de clients. Mais cela nécessite des commandes initiales pour tester le processus, créant ainsi un cercle vicieux.
Apple a fortement soutenu et accompagné TSMC durant le développement de sa technologie 5 nm. En retour, 50 % de la capacité de production 5 nm de TSMC lui est réservée.
SMIC ne bénéficie pas d’une telle influence que TSMC, mais a eu la chance de trouver ce qu’on pourrait appeler une « version allégée d’Apple » — des entreprises comme Canaan Creative et Innosilicon, spécialisées dans la conception de puces pour mineurs.
Les entreprises de minage ont offert à SMIC à la fois des commandes (donc des revenus) et une opportunité d’expérimenter et d’améliorer leur rendement.
D’après le compte-rendu de la conférence téléphonique 2021 de l’entreprise minière Canaan Creative, celle-ci collabore avec SMIC depuis 2019, notamment sur des puces minières en 14 nm, et SMIC aurait alloué jusqu’à 95 % de sa capacité N+1 à Canaan Creative.
Compte-rendu de la conférence téléphonique de Canaan Creative, 01/03/2021
Les entreprises de minage ont naturellement besoin de technologies de pointe, mais cela ne signifie pas que les fondeurs soient prêts à leur attribuer leurs capacités les plus avancées.
Par exemple, TSMC, qui n’a aucun problème pour trouver des clients, voit les grandes entreprises de smartphones faire la queue pour obtenir ses services. Il est donc peu probable qu’elle accorde une grande priorité aux entreprises de minage. Bitmain, leader du secteur, avait même dû payer intégralement d’avance pour obtenir la capacité de production de TSMC.
Samsung, quant à lui, ayant obtenu de nombreuses commandes auprès de Nvidia et Qualcomm, avait annoncé à la fin 2020 qu’il refusait toute commande liée à la blockchain.
Les entreprises de minage ont besoin de procédés avancés, tandis que SMIC a besoin de clients pour ses nouveaux procédés. Les intérêts convergent parfaitement.
Quant au rendement, problème majeur pour d’autres fabricants de puces, il est nettement moins critique pour les entreprises de minage.
Selon des professionnels du secteur, les circuits intégrés (IC) dédiés au minage ont une structure relativement simple et une petite mémoire RAM. Par conséquent, lorsqu’ils sont produits selon un nouveau procédé, leur rendement est souvent supérieur à celui d’autres types de puces.
Une puce de minage regroupe souvent des dizaines, voire des centaines de cœurs (cores). Ces cœurs fonctionnent en parallèle sans interférer les uns avec les autres. Ainsi, alors qu'une puce classique peut être rejetée si une seule unité est défectueuse, une puce de minage ne perdra qu’un seul core, les autres continuant à fonctionner normalement.
Les différentes puces présentent des nombres variables de cores défectueux : certaines en ont beaucoup, d'autres peu. Cela entraîne des différences de puissance de calcul. Ce problème est généralement résolu par tri (« binning ») : les puces les plus performantes sont assemblées dans des mineurs haut de gamme, les moins performantes dans des modèles bas de gamme.
Un mineur intègre souvent des centaines de puces. Même si une ou deux puces sont totalement inutilisables, cela n’affecte pas grandement son fonctionnement global. C’est pourquoi les entreprises de minage tolèrent un taux de rendement plus faible.
En résumé, au moment où SMIC avait le plus besoin de clients pour tester ses nouveaux procédés N+1 et N+2, les puces de minage se sont imposées comme partenaires idéaux, jetant ainsi les bases du lancement aujourd’hui du Huawei Mate 60 Pro.
Comme l’a dit un dirigeant lors d’une visite dans une entreprise de minage : les puces ASIC sont aussi des puces.
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