Pourquoi le Canada est la solution à la pénurie mondiale de semi-conducteurs
La pandémie de COVID-19 a bouleversé l’industrie mondiale des semi-conducteurs et a créé une pénurie importante de puces qui touche l’industrie automobile, l’industrie informatique et d’autres industries partout dans le monde. Les producteurs de semi-conducteurs s’efforcent désormais d’accroître leur production. Ils s’efforcent de répondre à la demande dans un marché en constante augmentation, qui devrait passer de 452,25 milliards à 803,15 milliards de dollars américains d’ici 2028.
Cette pénurie donne lieu à des occasions d’investissements et à l’émergence de nouveaux acteurs dans l’industrie des semi-conducteurs, y compris le Canada. Les avantages du pays dans cet espace le positionnent parfaitement pour réduire la pénurie de semi-conducteurs.
Entreprises de semi-conducteurs au Canada
Le Canada abrite déjà certains des plus grands producteurs et concepteurs de semi-conducteurs au monde, dont TSMC, Samsung Electronics, AMD, Qualcomm et Intel. Ils sont attirés par des accords commerciaux du Canada sur les services publics abordables, la main-d’œuvre hautement qualifiée, le soutien institutionnel et le leadership dans le domaine de l’intelligence artificielle (IA). Plusieurs d’entre eux effectuent des travaux de recherche et développement (R-D) et de conception de puces à semi-conducteur, comme au « Design Centre » de TSMC à Ottawa (Ontario), au campus d’AMD à Markham (Ontario) et au Design Center d'Intel à Vancouver (Colombie-Britannique).
D’autres entreprises, comme Teledyne Technologies et 5N Plus, mettent à profit l’expertise du Canada dans la fabrication de pointe pour produire des composants précurseurs et des semi-conducteurs spécialisés.
Des entreprises canadiennes d’origine font également leur marque. MOSAID maintient un historique d’innovation en R-D dans les puces à semi-conducteur de mémoire vive dynamique (DRAM) et WeavAir travaille dur pour mettre en production sa technologie de puces informatiques de détection de virus.
Avantages du Canada pour la fabrication et la conception de semi-conducteurs
Empreinte commerciale et régime tarifaire
Le Canada offre aux fabricants et aux concepteurs de puces à semi-conducteur un accès préférentiel aux marchés par le biais de 15 accords de libre-échange conclus avec 51 pays qui comptent près de 1,5 milliard de consommateurs et dont le PIB combiné s’élève à 49,3 billions de dollars américains.
Le Canada a maintenu la libre circulation des biens et des services tout au long de la pandémie. La résilience des chaînes d’approvisionnement canadiennes permet au pays de demeurer un territoire stable et accessible pour les activités de fabrication de pointe.
De plus, le gouvernement du Canada a éliminé plus de 1 500 droits de douane sur les intrants, les machines et le matériel de fabrication, faisant du Canada le premier pays du G20 à devenir une zone franche des droits de douane pour les fabricants. Ce régime tarifaire confère aux producteurs de semi-conducteurs au Canada un avantage concurrentiel pour l’importation d’intrants de fabrication, de machines de pointe et d’équipement hors taxes partout dans le monde.
Utilisation de l’énergie propre
Une des principales similitudes entre les principaux sites de fabrication du monde est l’accès fiable à l’eau douce; ce qui donne au Canada un avantage évident puisque 70 % des réserves mondiales d’eau douce se trouvent ici. Le Canada est en mesure de fournir des fabricants de semi-conducteurs à un prix relativement abordable, étant donné que l’utilisation industrielle de l’eau au Canada est très efficace et est généralement recyclée.
De plus, le Canada est le 6e producteur d’électricité au monde et 60 % de l’énergie du pays est produite par hydroélectricité. Le Manitoba, le Québec et la Colombie-Britannique produisent tous au moins 91 % de leur électricité par hydroélectricité. De même, 96 % de l’électricité produite en Ontario provient de sources sans émissions.
L’électricité dans ces régions est extrêmement abordable. Le Québec a certains des coûts de services publics les plus bas en Amérique du Nord, les utilisateurs industriels ne payant que 3,3 cents par kilowattheure (c/kWh). Le Manitoba facture 3,74 c/kWh et la Colombie-Britannique, 5,6 c/kWh.
Étant donné que le Canada a un risque très faible en cas de catastrophe naturelle, ces avantages assurent que le processus de fabrication des puces à semi-conducteur demeure propre, abordable et sans interruption.
Une main-d’œuvre recherchée
Le Canada produit quelques-uns des diplômés en STIM les plus talentueux du monde, et ils sont très sollicités par les entreprises mondiales de semi-conducteurs.
La disponibilité d’ingénieurs qualifiés sur le marché du travail au Canada est plus importante que dans tout autre pays du Groupe des 7 (G7), et le pays est également le premier du G7 pour le rendement en R-D du secteur de l’enseignement supérieur. De même, près d’un quart de l’ensemble des inscriptions postsecondaires au Canada était dans des programmes informatiques et électroniques en 2019.
En raison de l’importante différence de coût de la vie, le salaire moyen des ingénieurs électriciens dans de nombreuses provinces canadiennes est d’environ 85 930 $ par année, ce qui rend le Canada plus abordable en matière de coûts de main-d’œuvre que les provinces concurrentes comme le Texas, l’Arizona et l’Oregon aux États-Unis1. Ces différences dans le coût de la main-d’œuvre s’appliquent également aux travailleurs en technologie.
Si les fabricants ou les concepteurs de semi-conducteurs ont besoin de compétences spécialisées qui ne sont pas largement disponibles au Canada, la Stratégie en matière de compétences mondiales permet aux employeurs d’attirer facilement et efficacement des travailleurs du monde entier.
Leadership dans l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique
L’application de l’IA et de l’apprentissage automatique accélérera considérablement l’industrie des semi-conducteurs au cours des prochaines années, générant entre 35 et 40 milliards de dollars par an à court terme, et jusqu’à 95 milliards de dollars à long terme. McKinsey and Company estime que l’IA réduira les coûts de fabrication de semi-conducteurs (le coût des biens vendus et la dépréciation) de 17 %.
Le Canada est le premier pays au monde à élaborer une stratégie nationale en matière d’IA, et son expertise mondiale dans ce domaine en fait le lieu idéal pour bâtir l’avenir de l’industrie. Le gouvernement fédéral a engagé 125 millions de dollars sur cinq ans pour faire progresser la recherche et l’innovation dans le domaine de l’IA et créer un bassin de talents qualifiés. Par conséquent, le Canada se classe maintenant au 4e rang mondial pour ce qui est de la compétitivité dans la mise en œuvre, l’innovation et l’investissement en IA.
Samsung Electronics exploite déjà l’expertise canadienne en IA pour améliorer ses capacités de fabrication. En 2019, l’entreprise a annoncé l’expansion de son laboratoire d’intelligence artificielle Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) à Montréal afin de tirer parti de l’expertise de classe mondiale de l’Institut des algorithmes d’apprentissage de Montréal (MILA) pour des processus de fabrication de semi-conducteurs plus efficaces.
Centres d’innovation et centres de fabrication en matière de semi-conducteurs
La croissance à long terme de l’industrie des semi-conducteurs au Canada est appuyée par de nombreux centres d’innovation et centres de fabrication partout au pays.
Sur la côte ouest, le département d’ingénierie des matériaux de l’Université de la Colombie-Britannique se concentre sur la recherche sur les semi-conducteurs, qui se spécialise dans l’élaboration de semi-conducteurs de groupe IV plus petits, plus rapides, moins coûteux et plus écoénergétiques. Vancouver est un centre de fabrication de premier plan qui possède une force particulière dans le domaine de la fabrication électronique.
La région métropolitaine d’Edmonton est un autre centre manufacturier important qui se spécialise dans la fabrication informatique et électronique et qui possède les ventes par capital les plus élevées du pays. La région abrite également Amii, un institut sans but lucratif de l’Alberta qui appuie la recherche de pointe dans le domaine de l’IA et de l’apprentissage automatique.
En Ontario, la région de Waterloo est un important pôle technologique et manufacturier où les entreprises de semi-conducteurs peuvent tirer parti de la plus grande école d’ingénierie du pays. Le Vector Institute de Toronto, situé à proximité, offre également une expertise de classe mondiale en IA. Ottawa possède une industrie des semi-conducteurs à la fine pointe de la technologie des puces informatiques avec la seule fonderie de composés semi-conducteurs à « pur jeu » en Amérique du Nord.
Montréal (Québec) est un important centre de fabrication et de recherche de semi-conducteurs. Polytechnique Montréal abrite le Nano and Quantum Semiconductors Laboratory qui se consacre à façonner la forme et la fonction des matériaux semi-conducteurs jusqu’au niveau atomique. L’écosystème de l’IA de la ville compte la plus grande concentration de chercheurs universitaires dans l’apprentissage profond au monde.
L’Université Dalhousie, en Nouvelle-Écosse, est le siège de la Chaire de recherche du Canada en sciences ultrarapides, Kimberley Hall, dont le groupe de recherche utilise des lasers femtosecondes pour étudier la dynamique de charge et de rotation des matériaux semi-conducteurs dans le but général d’élaborer de nouvelles technologies de semi-conducteurs.
Institutions appuyant l’industrie des semi-conducteurs
Le Canada a plusieurs institutions qui font progresser la compétitivité du pays, les partenariats commerciaux et la résilience de la chaîne d’approvisionnement, ce qui en fin de compte en fait la destination de choix pour investir dans les semi-conducteurs.
Le Supergrappe de la fabrication de pointe du Canada (NGen) relie les fabricants, les fournisseurs de technologie, les chercheurs, les écoles, le gouvernement, les investisseurs et les réseaux d’entreprises afin d’accélérer la conception et l’adoption de technologies de fabrication de nouvelle génération.
De même, Advanced Manufacturing Consortium (AMC) de l’Ontario est une nouvelle initiative créée pour faire progresser la capacité d’innovation dans le secteur manufacturier. Il offre à l’industrie manufacturière un accès facile à des installations de classe mondiale pour stimuler l’innovation et la transition vers l’industrie 4.0.
CMC Microsystems est un organisme national axé sur le développement de matériel. Ils offrent aux étudiants en ingénierie de 60 universités du pays une formation en logiciels, des outils spécialisés pour la conception de matériel et des puces prototypes pour les études.
L’Initiative de catalyseurs de matériel de ventureLAB est le seul laboratoire et incubateur au Canada pour les fondateurs qui construisent du matériel et des produits axés sur les semi-conducteurs. Ce programme concurrentiel permet aux entreprises de technologie de construire des technologies fondamentales liées à l’IA, aux technologies propres, à l’Internet des objets et au-delà, de devenir des acteurs compétitifs dans l’industrie mondiale des semi-conducteurs.
Fondé en partenariat avec ventureLAB, Dell et AMD (en anglais), le Canada’s Semiconductor Council a été mis sur pied pour élaborer une stratégie et un plan d’action nationaux canadiens en matière de semi-conducteurs qui propulseront le Canada au premier plan de l’industrie mondiale des semi-conducteurs en tant que principal promoteur, fabricant et fournisseur.
Enfin, le Canada offre des incitatifs et des services attrayants aux entreprises qui cherchent à concevoir et à fabriquer des semi-conducteurs dans le pays :
- Fonds stratégique pour l’innovation (FSI)
- Incitatif à l’investissement accéléré
- Programme de crédit d’impôt pour la recherche scientifique et le développement expérimental (RS&DE);
- PerLE
Grâce à ces incitatifs, le Canada offre le milieu d’affaires nécessaire pour faire de nouveaux projets de semi-conducteurs un succès.
À mesure que les effets de la pénurie de semi-conducteurs continuent de se propager (en anglais) dans toute l’économie mondiale, le Canada offre les avantages nécessaires pour stimuler l’offre. Son empreinte commerciale, ses services publics abordables, son environnement à faible risque, sa main-d’œuvre hautement qualifiée, son soutien institutionnel et son leadership dans le domaine de l’intelligence artificielle (IA) répondent directement à la crise et fournissent l’environnement nécessaire à la réussite de l’industrie après une pandémie.
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