Qui connaît Diamond Foundry, en dehors de quelques spécialistes du diamant de synthèse ?
Le 20 mai 2026, l’État espagnol a pourtant engagé 752 millions d’euros dans cette entreprise technologique américaine. L’opération doit soutenir un programme industriel colossal de 2,35 milliards d’euros jusqu’en 2029. L’investissement passe par la Sociedad Española para la Transformación Tecnológica, placée sous la tutelle du ministère espagnol de la Transformation numérique.
Par Thierry ASSONION
L’Espagne ne finance pas seulement des usines à Trujillo et à Saragosse. Elle soutient Diamond Foundry, qui cherche à faire entrer le diamant dans les chaînes de fabrication des puces. Le projet peut donner à l’Europe une nouvelle base industrielle, mais il peut également placer un maillon stratégique, celui de l’intégration et de la qualification du diamant dans la fabrication des puces, sous le contrôle technologique d’une entreprise américaine.
Derrière cette technologie se cache le véritable enjeu : le compute per watt, c’est-à-dire la quantité de calcul obtenue pour une quantité donnée d’électricité. À mesure que l’intelligence artificielle accroît la densité de puissance des serveurs, cette performance dépend de plus en plus de la capacité à évacuer la chaleur au plus près des transistors.
L’Europe et en particulier la France possède pourtant les laboratoires, les entreprises et les savoir-faire nécessaires sur l’ensemble de la chaîne, depuis la croissance du diamant monocristallin jusqu’à la conception de processeurs et de supercalculateurs. Il faut à présent faire travailler ensemble ces acteurs avant que d’autres ne fixent les procédés, les standards et les relations avec les futurs clients.
L’Europe risque de manquer de mégawatts avant de manquer de puces
Lorsqu’une puce chauffe trop, elle abaisse sa fréquence et réduit sa capacité de calcul. Les concepteurs intègrent cette contrainte dès l’origine en limitant les performances maximales de leurs composants. La chaleur constitue donc un premier plafond pour le compute per watt.
Cette chaleur doit être conduite hors de la puce, évacuée du serveur, puis extraite du data center. La première opération se joue à quelques micromètres des transistors, dans les matériaux de la puce et de son boîtier. Les deux autres reposent sur des systèmes de refroidissement à l’échelle des équipements et du site lui-même.
Un rack destiné à l’intelligence artificielle peut aujourd’hui atteindre 100 kW. Il faut de l’énergie pour déplacer la chaleur qu’il produit et, souvent, de l’eau pour l’absorber. Les grands opérateurs ont cependant déjà fortement optimisé leurs installations : dans les data centers les plus performants, le refroidissement ne représente plus qu’environ 7 % de la consommation énergétique totale. Ce chiffre ne signifie pas que le problème thermique a disparu. Il indique que les gains supplémentaires ne viendront plus principalement du refroidissement du bâtiment.
L’essentiel de l’électricité est consommé par les serveurs. Les data centers européens ont consommé 96 TWh en 2024 ; leur consommation pourrait atteindre 236 TWh en 2035. Dans l’Union européenne, un raccordement électrique nécessite déjà entre deux et dix ans selon les pays. Les projets annoncés supposeraient une hausse de 130 % de la capacité installée, alors que celle-ci ne devrait progresser que de 70 % d’ici à 2030.
La demande de calcul pourrait donc ne pas être satisfaite faute de mégawatts raccordables. Puisque l’énergie supplémentaire sera difficile à obtenir, il faut tirer davantage de calcul de chaque mégawatt disponible.
L’objectif n’est pas de relever la température à laquelle la puce se bride, mais de l’empêcher d’atteindre ce seuil. En évacuant la chaleur au plus près des transistors, le diamant peut réduire la température de la puce pour une même puissance électrique. Le processeur conserve alors plus longtemps sa fréquence nominale au lieu de ralentir pour se protéger. Lorsqu’il était auparavant limité par la chaleur, il peut ainsi produire davantage de calcul avec la même quantité d’énergie.
Le diamant apporte donc moins une puissance nouvelle qu’une capacité à préserver la puissance déjà disponible. Il évite qu’une partie des mégawatts raccordés soit mobilisée par des puces contraintes de fonctionner en dessous de leurs performances nominales.
Evacuer la chaleur au plus près du transistor
L’un des leviers consiste à évacuer plus efficacement la chaleur à l’interface du transistor. Grâce à son exceptionnelle conductivité thermique, le diamant peut transporter la chaleur là où le silicium et les matériaux d’interface la retiennent.
Le principe a déjà été démontré dans l’électronique de puissance et les systèmes à très haute fréquence. Un composant en nitrure de gallium, ou GaN, matériau utilisé notamment dans les chargeurs rapides, les télécommunications et les radars, a vu sa température de jonction baisser de 40 à 45 % lorsqu’il a été monté sur diamant plutôt que sur carbure de silicium. Sa densité de puissance a été multipliée par trois.
Ces résultats ne se transposent pas directement aux processeurs de calcul. Ils montrent néanmoins qu’une meilleure dissipation thermique au voisinage du composant peut modifier son régime de fonctionnement. Aucun matériau ne résoudra seul la hausse de la demande électrique. Mais le diamant pourrait permettre de tirer davantage de calcul d’un mégawatt déjà raccordé.
Diamond Foundry veut rendre le diamant compatible avec les usines de puces
La stratégie de Diamond Foundry prend tout son sens à ce niveau. Une demande de brevet publiée le 12 mars 2026 décrit de petites pièces de diamant monocristallin, les diamond dies, intégrées dans des wafers reconstitués de 300 millimètres, puis livrées sur des bandes de type tape-and-reel. L’objectif 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 construire une chaîne particulière pour le diamant. L’entreprise adapte le diamant aux formats, aux gestes industriels et aux machines déjà utilisés.
Si cette technologie fonctionne en volume, le diamant pourra être placé uniquement là où ses propriétés thermiques créent le plus de valeur. Cette approche limite les transformations nécessaires chez les industriels et accélère les essais de qualification. Diamond Foundry cherche ainsi à vendre une brique directement utilisable par les fondeurs, les concepteurs de puces et les spécialistes du conditionnement avancé.
La qualification est déterminante. Lorsqu’un matériau a été intégré dans une architecture, testé puis validé pour une production en volume, changer de fournisseur devient long, coûteux et risqué. Le premier acteur capable de livrer des éléments en diamant reproductibles et compatibles avec les chaînes existantes pourra peser sur les formats, les interfaces et l’allocation des capacités.
Une usine en Europe mais une technologie américaine
Trujillo doit accueillir la croissance des lingots de diamant monocristallin. Saragosse assurera leur transformation en wafers, leur finition, leur inspection et leur conditionnement en salle blanche. L’Espagne fixe ainsi sur son territoire plusieurs étapes de fabrication qui déterminent la qualité et la valeur du produit final.
Mais Diamond Foundry reste une entreprise américaine. La portée stratégique du projet en matière de souveraineté européenne dépend donc des contreparties obtenues par Madrid : place dans la gouvernance, accès aux procédés, localisation de la propriété intellectuelle future, sécurisation des approvisionnements et développement de fournisseurs européens. Une capacité installée en Europe ne devient une souveraineté européenne que si l’Europe peut peser sur les brevets, les procédés et l’allocation de la production lorsque celle-ci devient rare.
L’Europe et notamment la France possède pourtant tous les acteurs de cette chaîne industrielle stratégique
Tous les maillons existent en France ou en Europe : croissance du cristal, conception des processeurs, fabrication des supercalculateurs et financement industriel.
En France, le Laboratoire des sciences des procédés et des matériaux du Centre national de la recherche scientifique, le LSPM-CNRS, travaille depuis plusieurs décennies sur la croissance du diamant par dépôt chimique en phase vapeur et sur la maîtrise de ses défauts. Issue de ces recherches, la société française HiQuTe Diamond développe en France des substrats monocristallins dont les propriétés peuvent être adaptées aux applications quantiques et électroniques.
Dans le domaine de la croissance du diamant, l’Europe compte également Element Six, qui exploite des sites au Royaume-Uni, en Irlande et en Allemagne. Sa gamme couvre les usages abrasifs, optiques et thermiques. Mais Element Six relève de De Beers, détenu à 85 % par le groupe minier britannique Anglo American et, pour le solde, par l’État du Botswana. Les priorités de production et l’allocation des capacités ne relèvent donc pas d’une décision européenne, tandis que le processus de cession de De Beers entretient l’incertitude sur son futur contrôle.
La France dispose aussi de concepteurs de processeurs. VSORA a développé Jotunn8, une puce d’inférence pour les data centers, et déploie ses premiers serveurs avec Scaleway et la région Île-de-France. SiPearl a conçu Rhea1, un processeur à 80 cœurs Arm et 61 milliards de transistors destiné notamment à JUPITER, le premier supercalculateur exaflopique européen.
En aval, Bull, intégré à Atos, exploite à Angers la seule usine européenne de supercalculateurs. Son architecture BullSequana équipe JUPITER et doit équiper Alice Recoque, le premier supercalculateur exaflopique français. Les 94 racks annoncés seront refroidis directement par liquide, sans ventilateur, afin de supporter une infrastructure plus dense et plus chaude.
Les capitaux commencent également à suivre avec des acteurs financiers convaincus du caractère stratégique des secteur des semi-conducteurs : C’est le cas d’Ardian mais également de Supernova Invest dirigé par Regis Saleur ou de Jolt capital de Matthiey Teyssier qui ont investi dans VSORA. La Banque européenne d’investissement soutiennent SiPearl. Jolt Capital prépare un fonds de plus d’un milliard d’euros, ancré par le Fonds européen d’investissement, pour financer des scale-ups industrielles dans les semi-conducteurs et les matériaux avancés.
L’EIC Fund et l’État français sont également présents, ce dernier par l’intermédiaire de French Tech Souveraineté, dans le cadre du plan France 2030 piloté par le Secrétariat général pour l’investissement. Emmanuel Macron a annoncé le 22 mai 2026 une enveloppe supplémentaire de 1,55 milliard d’euros issue de France 2030, dont 550 millions destinés à un futur programme européen sur les semi-conducteurs.
Mais il manque encore le fil qui relie l’ensemble de ces entités en une chaîne cohérente. Aucun acteur européen n’a fait qualifier en production de volume un composant en diamant destiné à améliorer la dissipation thermique d’une puce de calcul. C’est précisément le verrou que Diamond Foundry cherche à lever.
La fenêtre stratégique reste ouverte
Rien ne permet encore d’affirmer que le diamant monocristallin deviendra indispensable aux prochaines générations de processeurs. Le refroidissement liquide, le conditionnement 3D et les nouveaux matériaux d’interface peuvent réduire ou déplacer son intérêt.
La compétition a néanmoins changé de nature. Il ne suffit plus de posséder un matériau aux propriétés exceptionnelles. Il faut produire un cristal constant, le transformer en composant standardisé, le qualifier et l’insérer dans une industrie conçue autour du silicium. L’avantage appartiendra à l’acteur qui maîtrisera cette continuité, du cristal à la puce.
Pour l’Europe, le choix est désormais clair. Elle peut accueillir les usines et rester dépendante de technologies contrôlées ailleurs. Elle peut aussi relier ses laboratoires, ses producteurs de diamant, ses concepteurs de processeurs, ses intégrateurs et ses investisseurs afin de maîtriser le maillon encore vide. Dans la bataille du compute per watt, la souveraineté se jouera moins sur la quantité de carbone disponible que sur la capacité à faire entrer un diamant qualifié à quelques micromètres du transistor.
