Une renaissance épique de Kioxia : une hausse de plus de 50 fois en 18 mois
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Une renaissance épique de Kioxia : une hausse de plus de 50 fois en 18 mois
non seulement une inversion réussie, mais aussi une double explosion sur les marchés des capitaux et sur le plan technologique.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesAuteur : Du Qin (DQ)
Précédemment, dans un article, nous avions mené une analyse approfondie de la période particulièrement difficile vécue par ce géant de la mémoire flash : bien qu’héritier de la gloire passée de Toshiba Memory, il a « malheureusement manqué son époque » ; le marché des capitaux l’a regardé avec indifférence, entraînant l’échec in extremis de son introduction en bourse (IPO) ; confronté à un hiver industriel sévère, il a essuyé des pertes colossales répétées, raté de justesse la vague dorée des mémoires HBM, et même sa tentative de rapprochement stratégique avec Western Digital s’est soldée par un échec… À cette époque, Kioxia apparaissait aux yeux du grand public comme une « pomme brûlante » au cœur du grand remaniement du secteur des semi-conducteurs.
Pourtant, en un peu plus d’un an seulement, Kioxia a accompli un retournement spectaculaire, véritablement épique. Sous la poussée effrénée des grands modèles d’intelligence artificielle (IA), la logique du marché de la mémoire a subi une transformation radicale : non seulement Kioxia a réussi son redressement, mais il a également connu une explosion simultanée sur les plans financier et technologique.
Évolution du cours de l’action de Kioxia depuis son introduction en bourse
Un mythe financier hors du commun
Kioxia a été officiellement introduit sur la Bourse de Tokyo à la fin de l’année 2024, avec une valorisation initiale oscillant autour de 800 milliards de yens (environ 5 milliards de dollars américains). Toutefois, porté par l’explosion globale de la demande de mémoires pour l’IA, Kioxia a réalisé, au cours des 18 mois suivant son introduction, un redressement d’une ampleur historique : son cours de bourse a bondi de plus de 50 fois en 18 mois, augmentant de 8 fois rien qu’en 2026.
Actuellement, la capitalisation boursière de Kioxia dépasse les 51 000 milliards de yens (soit environ 481 000 milliards de wons sud-coréens), dépassant à plusieurs reprises Toyota Motor — symbole emblématique de l’industrie manufacturière japonaise — pour devenir la société la plus valorisée du marché boursier japonais.
Selon les prévisions publiées par Kioxia pour le premier trimestre de son exercice 2026 (avril–juin), son bénéfice d’exploitation trimestriel devrait atteindre 1 300 milliards de yens (environ 8,1 milliards de dollars américains), soit une hausse quasi trentuple par rapport à l’année précédente ; son bénéfice net trimestriel est quant à lui attendu à hauteur de 869 milliards de yens, en progression de 48 fois, dépassant à lui seul le bénéfice net prévu pour l’exercice complet 2025.
En raison de la ruée des principaux clients vers la signature de contrats d’approvisionnement à long terme, l’intégralité de la capacité de production NAND de Kioxia pour 2026 est déjà entièrement réservée. Une pénurie persistante est anticipée jusqu’en 2027. Le marché anticipe désormais un taux de marge opérationnelle annuel supérieur à 60 % pour Kioxia, établissant ainsi un nouveau record mondial de rentabilité dans le secteur des mémoires. Par ailleurs, compte tenu des attentes croissantes concernant des distributions aux actionnaires sous forme de scission d’actions ou de dividendes, le cours cible de l’action est désormais estimé à 200 000 yens.
Cette envolée spectaculaire a permis à Bain Capital, actionnaire majoritaire et fidèle soutien de Kioxia durant ses heures les plus sombres, ainsi qu’à SK Hynix, actionnaire indirect important, de réaliser des rendements sur investissement tout à fait exceptionnels.
Selon le Financial Times, la vague d’enthousiasme suscitée par l’IA a transformé l’acquisition par Bain Capital, en 2018, de Toshiba Memory (aujourd’hui Kioxia) en l’une des transactions les plus lucratives jamais réalisées par un fonds de private equity. Bain Capital a déjà réalisé des bénéfices substantiels grâce à la cession d’une grande partie de ses actions, avec des gains excédant 15 milliards de dollars américains et un rendement approchant 20 fois l’investissement initial ; son fonds phare de private equity aurait ainsi généré, selon les estimations, plus de 8 milliards de dollars américains de profit.
SK Hynix avait, en 2018, investi via un consortium coréo-américano-japonais un montant total de 395 milliards de yens (soit environ 3,9 billions de wons sud-coréens) dans Toshiba Memory. Ce consortium détient encore aujourd’hui 18 % du capital de Kioxia. Avec la forte hausse du cours de l’action, SK Hynix engrange des plus-values considérables sur ses livres comptables, et le marché anticipe que le bénéfice total final généré par ce consortium dépassera largement les 70 milliards de dollars américains.
L’ancienne « pomme brûlante » s’est ainsi instantanément muée en une « super machine à sous ».
Jusqu’à présent, les bénéfices tirés de l’intelligence artificielle se concentraient principalement chez des entreprises telles que NVIDIA et SK Hynix, spécialisées respectivement dans les GPU et les mémoires HBM. Si les mémoires HBM constituent la vedette côté entraînement IA, les puces NAND sont devenues une ressource rare et stratégique dans les domaines de l’inférence IA, du stockage de modèles, des « data lakes », des SSD grand public et des solutions de stockage « nearline ». Le marché anticipe que le bénéfice net de Kioxia pour l’exercice 2027 atteindra 2 838,9 milliards de yens, soit une augmentation de 5,1 fois par rapport à l’année précédente.
Le NAND 3D, fondement stratégique de Kioxia
Kioxia (KIOXIA) a inventé la mémoire flash NAND il y a plus de 35 ans. En 2007, Kioxia a lancé sa technologie BiCS FLASH, une architecture complète de mémoire flash 3D reposant sur le principe de l’empilement vertical, de la réduction latérale, du collage de wafers, de l’optimisation des grilles de sélection et de l’emballage avancé.
L’idée fondamentale du NAND 3D diffère radicalement de celle du NAND 2D : plutôt que de simplement réduire les cellules sur un plan horizontal, elle consiste à « construire des immeubles », c’est-à-dire à empiler verticalement les cellules de mémoire. L’explication fournie par Kioxia est très parlante : auparavant, on ne disposait que d’un seul étage, limité par la surface au sol disponible ; avec le NAND 3D, on passe d’un étage à un immeuble à plusieurs niveaux, permettant ainsi d’accueillir bien davantage de « résidents » sur la même superficie.
Le cœur de la technologie BiCS FLASH réside dans sa méthode de fabrication en lot. Son processus de fabrication suit grosso modo les étapes suivantes : empilement alterné de couches électrodes planes et de couches isolantes ; perçage simultané, dans la direction verticale, d’un grand nombre de trous ; remplissage de ces trous avec une couche de stockage de charges et une électrode cylindrique ; chaque intersection entre une électrode plane et une électrode cylindrique constitue alors une cellule de mémoire. On voit ainsi que BiCS FLASH de Kioxia ne procède pas, à la manière traditionnelle, à la fabrication individuelle de chaque cellule de mémoire à chaque nouvelle couche ajoutée, mais privilégie d’abord la construction de la structure d’ensemble, puis crée simultanément les cellules de mémoire sur plusieurs couches à l’aide d’une technique de « perçage et remplissage » (« punch and plug »). Par conséquent, lorsque le nombre de couches augmente, le coût de fabrication n’augmente pas de façon strictement linéaire, améliorant ainsi la viabilité économique de l’empilement vertical dans le NAND 3D.
Selon les informations publiques de Kioxia, le rythme de commercialisation de BiCS FLASH suit approximativement le calendrier suivant : la version 48 couches a été commercialisée dès 2015, suivie successivement par les versions 96, 112 et 162 couches ; à compter de mars 2023, Kioxia a atteint un niveau d’empilement supérieur à 200 couches.
La huitième génération de BiCS FLASH constitue un jalon clé : Kioxia indique que cette génération utilise un empilement de 218 lignes de mot (word-line), atteignant une densité de stockage de 18,3 Gb/mm² pour les produits TLC de 1 To, tout en prenant en charge une vitesse de transfert externe de données de 3,2 Gbps, un temps de lecture de 40 µs et un débit de programmation de 205 Mo/s.
La huitième génération de BiCS FLASH de Kioxia ne se contente pas simplement de passer de 162 à 218 couches : elle intègre deux innovations technologiques majeures :
CBA (CMOS directly Bonded to Array) : CBA peut être compris comme une dissociation de la fabrication du circuit de commande CMOS périphérique et de la matrice de mémoire, suivie d’un collage de wafers. Traditionnellement, les circuits CMOS et la matrice de mémoire étaient fabriqués sur un même wafer. Or, leurs conditions de fabrication optimales ne coïncident pas parfaitement : la matrice de mémoire nécessite des procédés adaptés au stockage de charges et aux structures d’empilement, tandis que les circuits CMOS privilégient la performance logique, électrique et la rapidité. La fabrication conjointe sur un même substrat implique donc des compromis inévitables.
La solution CBA consiste à fabriquer séparément le wafer CMOS et le wafer de matrice de mémoire, chacun étant optimisé selon ses propres besoins spécifiques, avant d’être assemblés ensemble avec une précision extrême. Les avantages obtenus sont multiples : augmentation de la densité de bits, accélération de la vitesse d’entrée-sortie (I/O) NAND, possibilité d’utiliser des procédés à haute température pour la matrice de mémoire — jusque-là impossibles en raison des contraintes liées au circuit CMOS — et réduction des interférences électriques entre cellules de mémoire adjacentes.
OPS (On Pitch Select Gate) : OPS vise à résoudre le problème du gaspillage d’espace interne au sein de la matrice de mémoire. Dans les architectures classiques, des zones « fantômes » (dummy), inutilisées pour le stockage de données, subsistent entre les cellules. Bien qu’inactives, ces zones occupent néanmoins de la surface. Grâce à une réorganisation fine des grilles de sélection et des structures d’isolation, la technologie OPS de Kioxia réduit ou élimine totalement ces zones inefficaces, permettant d’intégrer davantage de cellules actives sur la même surface. Selon Kioxia, cette suppression des zones fantômes augmente significativement la densité de stockage.
La neuvième génération de BiCS FLASH cible principalement les produits TLC de 512 Go et 1 To, destinés aux applications exigeantes en matière de performances et de faible consommation d’énergie dans les gammes de capacités moyennes à basses. Elle repose toujours sur les technologies CBA et OPS afin d’améliorer l’efficacité de production et de proposer des solutions de mémoire flash encore plus avancées. Contrairement à la génération précédente, la neuvième génération ne mise pas sur une augmentation du nombre de couches, mais privilégie un équilibre optimal entre performances, consommation énergétique, coûts et efficacité de production.
Quant à la dixième génération de BiCS FLASH, elle est clairement orientée vers les besoins futurs de très grande capacité et de hautes performances. Kioxia précise que cette génération utilise la même technologie CMOS que la neuvième, tout en étendant le nombre de couches de mémoire jusqu’à 332 — soit environ 1,5 fois plus que la huitième génération — afin d’accroître la densité de bits et l’efficacité énergétique.
Outre les procédés de fabrication front-end, Kioxia renforce également ses capacités d’emballage (back-end). Selon ses documents officiels, Kioxia a développé une solution de mémoire flash monopack de 8 To, obtenue en empilant 32 puces (die) de 2 To chacune au sein d’un même boîtier. Cette réalisation repose sur des techniques avancées d’affinage de wafers, de conception de matériaux et de liaison par fils (wire bonding). Cet empilement de 32 die permet d’intégrer 32 puces de 2 To dans un boîtier dont la hauteur est inférieure à 2 mm, offrant ainsi une solution complète de 8 To.
Du NAND 3D au DRAM 3D : un nouveau pari audacieux de Kioxia
Kioxia développe également une arme secrète pour briser la barrière d’une offre produit trop exclusivement centrée sur le NAND. Mais pourquoi Kioxia se lance-t-il dans le DRAM 3D ? Parce que le DRAM connaît aujourd’hui une impasse similaire à celle qui affectait autrefois le NAND sur le plan de la réduction planaire. En tant que pionnier expérimenté du NAND 3D, Kioxia dispose d’avantages éprouvés en matière de procédés de fabrication.
La poursuite de la miniaturisation traditionnelle du DRAM soulève plusieurs défis critiques : la capacité de stockage devient de plus en plus difficile à réduire, les transistors d’accès présentent une fuite accrue, la durée de rétention des données diminue, la fréquence de rafraîchissement augmente, et plus la capacité augmente, plus la consommation énergétique liée au rafraîchissement devient élevée. Un article technique publié par imec mentionne également que la structure 1T1C classique du DRAM rencontre des difficultés majeures en termes de réduction d’échelle, de coûts et d’efficacité énergétique, notamment parce que la grande capacité nécessaire limite les possibilités d’intégration 3D, tandis que la diminution de la taille des transistors accentue les chemins de fuite, augmentant ainsi la consommation énergétique liée au rafraîchissement.
En décembre 2024, Kioxia a annoncé avoir développé la technologie OCTRAM (Oxide-Semiconductor Channel Transistor DRAM, soit « DRAM à transistor à canal semi-conducteur oxyde »), une nouvelle architecture DRAM 4F² composée de transistors à semi-conducteur oxyde, capable à la fois d’un courant de conduction élevé et d’un courant de coupure extrêmement faible. Ce résultat, obtenu en collaboration avec Nanya Technology, a été présenté lors de la conférence IEEE IEDM 2024.
Vue d’ensemble de l’OCTRAM (Source : Kioxia, idem ci-dessous)
La cellule DRAM classique adopte généralement une architecture 1T1C (un transistor d’accès + un condensateur). Son principal défaut réside dans le fait que, lors de la poursuite de la miniaturisation, la réalisation du condensateur devient de plus en plus problématique, tandis que les fuites du transistor font grimper la consommation énergétique liée au rafraîchissement. OCTRAM de Kioxia cherche à réduire les fuites grâce à l’utilisation de transistors InGaZnO, tout en poussant la densité de la cellule vers des niveaux supérieurs.
Image en microscopie électronique à transmission (TEM) de la section transversale d’un transistor vertical InGaZnO
Les transistors InGaZnO, grâce à leur large bande interdite et à leur haute mobilité des électrons, permettent théoriquement d’obtenir à la fois une fuite extrêmement faible et un courant de conduction élevé. En optimisant les matériaux des électrodes de contact et l’épaisseur des « spacers », Kioxia a expérimentalement atteint un courant de conduction supérieur à 15 µA, tout en maintenant un courant de coupure inférieur à 10⁻¹⁸ A (voir figure ci-dessous). Une part importante de la consommation énergétique du DRAM provient précisément du rafraîchissement. Plus les fuites sont faibles, plus la durée de rétention des données est longue, et moins la pression liée au rafraîchissement est forte. Ainsi, la valeur fondamentale d’OCTRAM réside dans l’utilisation de transistors à semi-conducteur oxyde à très faible fuite, permettant de réduire significativement la consommation énergétique liée au rafraîchissement du DRAM.
(a) Caractéristiques du courant de conduction et (b) caractéristiques du courant de coupure du transistor InGaZnO développé
En septembre 2025, Kioxia a publié de nouvelles recherches sur la fiabilité d’OCTRAM, axées notamment sur la durée de vie TDDB (Time-Dependent Dielectric Breakdown, ou rupture diélectrique dépendante du temps) des transistors verticaux InGaZnO à grille entourante (Gate-All-Around) de moins de 25 nm. En termes simples, la TDDB mesure la dégradation progressive, sous contrainte électrique prolongée, de la couche isolante d’un transistor, jusqu’à son éventuelle défaillance finale. Kioxia indique avoir identifié deux facteurs responsables de cette dégradation : d’une part, des facteurs intrinsèques liés à la réduction d’échelle, et d’autre part, des facteurs extrinsèques dus aux procédés de fabrication. En optimisant ces derniers, Kioxia a réussi à obtenir une durée de vie TDDB supérieure à 10 ans.
En décembre 2025, Kioxia a annoncé une avancée encore plus significative vers le DRAM 3D : le développement d’un transistor à canal semi-conducteur oxyde hautement empilable, ayant permis la réalisation d’un empilement horizontal de 8 couches de transistors, avec un courant de conduction supérieur à 30 µA et un courant de coupure inférieur à 1 aA (soit 10⁻¹⁸ A).
À ce jour, le DRAM 3D de Kioxia demeure une technologie en phase de recherche avancée, sans aucun produit commercialisé.
Bien que Kioxia ne soit pas un géant traditionnel du DRAM, les compétences accumulées dans le domaine du NAND 3D — notamment en matière de procédés d’empilement, d’intégration de matériaux et de fabrication de matrices — pourraient lui offrir un point d’entrée stratégique dans l’exploration du DRAM 3D de nouvelle génération. Semiconductor Engineering note également que cette voie technologique empruntée par Kioxia s’appuie sur les capacités matures d’empilement oxyde/nitrure issues du NAND, afin de réduire les coûts liés à l’échelle des bits, puis substitue le matériau IGZO au canal pour atténuer les problèmes de dégradation thermique.
Il convient toutefois de souligner un point essentiel : le DRAM 3D de Kioxia n’est pas un HBM. L’HBM est une solution d’empilement 3D au niveau de l’emballage : elle consiste à empiler des puces DRAM déjà fabriquées afin de répondre aux besoins de bande passante élevée près des GPU. Le DRAM 3D de Kioxia, quant à lui, relève d’un empilement 3D au niveau du dispositif ou de la cellule : il vise à résoudre le problème de la poursuite de la miniaturisation des cellules DRAM elles-mêmes. Kioxia ne cherche donc pas à rattraper directement l’HBM, mais explore une voie technologique fondamentale alternative pour le DRAM 3D. Si cette voie venait à se concrétiser à l’avenir, elle pourrait ouvrir une nouvelle branche technologique pour les mémoires de travail à grande capacité et faible consommation, cruciales pour l’ère de l’intelligence artificielle.
Bien qu’il reste encore très long avant que le DRAM 3D ne parvienne à la commercialisation, il constitue aujourd’hui surtout un « billet d’entrée » vers le futur, plutôt qu’une ligne de produits génératrice immédiate de revenus. Pourtant, ce « billet » revêt une importance considérable pour Kioxia : à court terme, Kioxia profite du redressement du marché NAND induit par l’IA ; à moyen terme, il développe les générations supérieures de BiCS FLASH ; à long terme, il parie sur le DRAM 3D, étendant ainsi ses compétences en empilement 3D du domaine NAND vers celui du DRAM.
Conclusion
Du gouffre des pertes colossales et de l’impasse fusionnelle à la mythique ascension au sommet de la capitalisation boursière japonaise en 2026, la trajectoire en montagnes russes de Kioxia reflète presque parfaitement la dureté et la fascination propres à l’industrie des mémoires semi-conductrices. Jadis délaissé par les marchés en raison de sa gamme de produits trop étroite et de son ratage de la vague HBM, Kioxia a su saisir, au cœur du raz-de-marée des « flux massifs de données » déclenché par les grands modèles d’IA, sa chance de vivre une ère dorée grâce à son engagement constant sur la technologie NAND flash.
Le retournement de Kioxia ne signifie pas nécessairement que la renaissance du secteur semi-conducteur japonais est acquise. Il prouve toutefois une chose essentielle : dans l’industrie des semi-conducteurs, une période de déclin ne conduit pas inéluctablement à l’élimination. Tant que les actifs technologiques restent intacts, un simple réalignement des cycles économiques, des flux de capitaux et des besoins du marché peut suffire à faire revenir sur le devant de la scène une entreprise jusque-là oubliée.
Pour Kioxia, la question centrale qui se pose désormais est la suivante : comment trouver un équilibre durable entre l’engouement frénétique des marchés financiers et la réalité impitoyable des cycles industriels ? C’est cette capacité qui déterminera si cette unique pépite, porteuse des espoirs de renaissance du semi-conducteur japonais, ne sera qu’un feu de paille éphémère dans le super-cycle de l’IA, ou bien le fer de lance d’un nouvel empire de la mémoire, véritablement à son image.
*Avertissement : Cet article est une création originale de l’auteur. Le contenu exprime exclusivement les opinions personnelles de l’auteur. Semiconductor Industry Review le reprend uniquement dans un souci de diversité des points de vue ; cette reprise ne signifie en aucun cas son adhésion ou son soutien à ces opinions. Toute contestation est la bienvenue et peut être adressée directement à Semiconductor Industry Review.
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