Peu de personnes connaissent Diamond Foundry en dehors des experts en diamants synthétiques.
Pourtant, le 20 mai 2026, l’État espagnol a investi 752 millions d’euros dans cette entreprise technologique américaine. Cet investissement vise à soutenir un projet industriel ambitieux de 2,35 milliards d’euros d’ici 2029, réalisé via la Sociedad Española para la Transformación Tecnológica, qui est sous la direction du ministère espagnol de la Transformation numérique, rapporte TopTribune.
L’Espagne ne se limite pas à financer des usines à Trujillo et à Saragosse ; elle supporte également Diamond Foundry, qui vise à intégrer le diamant dans la fabrication de puces. Ce projet peut potentiellement offrir à l’Europe une nouvelle base industrielle tout en plaçant un élément stratégique, notamment l’intégration et la qualification du diamant dans la production de puces, sous le contrôle d’une entreprise américaine.
Cette technologie soulève un véritable enjeu : la consommation d’électricité par calcul, qui s’accroît à mesure que l’intelligence artificielle augmente la densité de puissance des serveurs. La performance dépend d’une gestion efficace de la chaleur produite près des transistors.
L’Europe, et notamment la France, possède les laboratoires, les entreprises et le savoir-faire nécessaire pour couvrir l’ensemble de la chaîne, allant de la croissance de diamants monocristallins à la conception de processeurs et de superordinateurs. Il est désormais essentiel de connecter ces acteurs avant que d’autres ne fixent les normes et nouent des relations avec les futurs clients.
Risque de pénurie de mégawatts avant celle de puces
Lorsque le surchauffe se produit sur une puce, cela réduit sa fréquence et sa capacité de calcul. Pour pallier ce problème, les concepteurs limitent dès le départ les performances maximales de leurs composants, faisant de la gestion thermique un obstacle majeur au calcul par watt.
La chaleur doit être évacuée de la puce, puis du serveur, et enfin du centre de données. Cette première étape se joue à quelques micromètres des transistors, tandis que les deux autres requièrent des systèmes de refroidissement adaptés à l’échelle du matériel et de l’infrastructure globale.
Un rack dédié à l’intelligence artificielle peut consommer jusqu’à 100 kW, ce qui nécessite de l’énergie pour évacuer la chaleur générée, et souvent de l’eau pour l’absorber. Les principaux opérateurs ont déjà considérablement optimisé leurs installations : dans les centres de données les plus avancés, le refroidissement représente environ 7 % de la consommation totale d’énergie. Cela ne signifie pas pour autant que le problème de la chaleur est résolu, mais indique que les gains additionnels ne proviendront plus principalement de l’amélioration du refroidissement du bâtiment.
La majorité de l’électricité est consommée par les serveurs. Les centres de données européens ont consommé 96 TWh en 2024, et leur consommation pourrait atteindre 236 TWh d’ici 2035. Dans l’Union européenne, le raccordement électrique nécessite déjà entre deux et dix ans selon les pays. Les projets prévus pourraient générer une augmentation de 130 % de la capacité installée, alors que celle-ci devrait seulement progresser de 70 % d’ici 2030.
Il en résulte que la demande pour le calcul pourrait rester insatisfaite en raison d’un manque de mégawatts connectables. Étant donné que l’ajout d’énergie sera difficile, il est crucial d’optimiser chaque mégawatt disponible.
L’objectif n’est pas d’augmenter la température limite de fonctionnement de la puce, mais d’empêcher qu’elle ne l’atteigne. En évacuant la chaleur au plus près des transistors, le diamant peut abaisser la température de fonctionnement de la puce pour une puissance électrique donnée. Cela permet au processeur de maintenir plus longtemps sa fréquence nominale, au lieu de devoir ralentir pour se protéger. Ainsi, lorsqu’il était auparavant tributaire des limitations thermiques, il peut générer davantage de calcul avec la même quantité d’énergie.
Le diamant apporte ainsi moins une nouvelle puissance qu’une capacité à préserver celle déjà disponible, évitant qu’une partie des mégawatts raccordés ne soit utilisée par des puces qui ne peuvent pas fonctionner à pleine capacité.
Optimisation de l’évacuation thermique
Une des stratégies consiste à améliorer l’évacuation de la chaleur à l’interface du transistor. Grâce à sa conductivité thermique exceptionnelle, le diamant peut conduire la chaleur là où le silicium et d’autres matériaux d’interface la retiennent.
Ce principe a déjà été prouvé dans le domaine de l’électronique de puissance et des systèmes à très haute fréquence. Par exemple, un composant en nitrure de gallium (GaN), souvent utilisé dans les chargeurs rapides et les systèmes de télécommunications, a vu sa température de jonction baisser de 40 à 45 % lorsqu’il est monté sur diamant plutôt que sur carbure de silicium, augmentant ainsi sa densité de puissance par trois.
Ces résultats ne s’appliquent pas directement aux processeurs de calcul, mais ils démontrent qu’une dissipation thermique améliorée à proximité du composant peut transformer son fonctionnement. Aucun matériau ne résoudra à lui seul l’augmentation de la demande énergétique, mais le diamant pourrait permettre d’extraire davantage de calcul d’un mégawatt déjà raccordé.
La prise de risque de Diamond Foundry
La démarche de Diamond Foundry prend tout son sens dans ce contexte. Une demande de brevet publiée le 12 mars 2026 illustre des petites pièces de diamant monocristallin, appelées « diamond dies », intégrées dans des wafers reconstitués de 300 millimètres et livrées sur des bandes de type tape-and-reel. L’intention est de rendre ces éléments compatibles avec les équipements automatisés de l’industrie des semi-conducteurs.
Diamond Foundry ne demande donc pas aux fabricants de concevoir une chaîne spécifique pour le diamant ; au contraire, l’entreprise adapte le diamant à des formats et à des processus déjà existants dans l’industrie.
Si cette technologie est efficace à grande échelle, le diamant pourra être utilisé uniquement là où ses propriétés thermiques apportent la plus-value. Cette approche minimise les transformations requises chez les industriels et facilite les essais de qualification. Diamond Foundry s’efforce ainsi de fournir un composant immédiatement utilisable par les fondeurs, les concepteurs de puces et les spécialistes du conditionnement avancé.
La qualification devient cruciale. Lorsqu’un matériau a été intégré dans une architecture, testé et approuvé pour une production en série, changer de fournisseur devient long, coûteux et risqué. Le premier acteur capable de fournir des composants en diamant reproductibles et compatibles avec les chaînes existantes pourra influencer les formats, les interfaces et l’allocation des capacités.
Une usine européenne sous contrôle américain
Trujillo sera le site de croissance des lingots de diamant monocristallin, tandis que Saragosse s’occupera de leur transformation en wafers, ainsi que de leur finition, inspection et conditionnement en salle blanche. Cela signifie que l’Espagne aura sécurisé plusieurs étapes-clés du processus de fabrication qui influencent la qualité et le prix du produit final.
Cependant, Diamond Foundry demeure une entreprise américaine. L’impact stratégique du projet en termes de souveraineté européenne dépendra donc des concessions faites par Madrid : intégration dans la gouvernance, accès aux procédés, localisation de la propriété intellectuelle future, sécurisation des chaînes d’approvisionnement et développement de fournisseurs européens. Une capacité installée en Europe ne se traduit par une souveraineté européenne que si l’Europe peut intervenir dans les brevets, les procédés et les allocations de production en cas de pénurie.
L’Europe possède tous les éléments de cette chaîne industrielle stratégique
Tous les maillons nécessaires sont présents en France ou en Europe : croissance du diamant, conception des processeurs, fabrication de supercalculateurs et financement industriel.
En France, le Laboratoire des sciences des procédés et des
