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Continuamos hoy revisando la segunda parte del artículo que republicamos la semana pasada: “¿Por qué el mundo tiene escasez de chips (circuitos integrados) y qué importancia tiene esta situación para todos?”. Recordemos que una estimada colega nos compartió este análisis publicado el 17 de febrero de 2021 en el boletín digital de Bloomberg, en un artículo escrito por Debby Wu, Sohee Kim, y Ian King el cual traducimos nosotros para el anterior y el presente envío.
La semana pasada nos enteremos de varios de los factores que están contribuyendo al déficit de circuitos integrados “chips” y quiénes son los principales protagonistas de este escenario mundial.
Hoy revisaremos qué está pasando en la carrera de los chips, qué otras alternativas están surgiendo, por qué están tan difícil competir en este sector y quién se beneficiará de todo esto.
Foto:Cortesia
- ¿Qué está pasando en esta carrera?
Los dos gigantes asiáticos, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) y Samsung Electronics Co. están gastando en forma extraordinaria para consolidar su dominio: Por su parte, TSMC elevó su gasto de capital previsto para 2021 a 28 mil millones de dólares comparado con el récord alcanzado un año antes de 17 mil millones de dólares, mientras que Samsung está destinando alrededor de 116 mil millones de dólares a un proyecto de una década para atrapar a su archirrival taiwanés.
Pero China está presionando mucho para ponerse al día. Su objetivo durante años ha sido reducir su dependencia tecnológica de Estados Unidos, particularmente en chips. Los esfuerzos de la administración Trump para frenar a los gigantes tecnológicos de China, al prohibir el acceso de Huawei a chips y desalentar la inversión estadounidense en jugadores como Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) y Xiaomi Corp., cristalizaron esos temores. Pero el país tiene un largo camino por recorrer. Por ejemplo, en el sector automotriz, China ha desarrollado una gran cantidad de empresas de diseño de chips en los últimos años, pero todavía no pueden fabricar los chips avanzados necesarios para los automóviles de hoy. En marzo, China se comprometió nuevamente a impulsar el gasto e impulsar la investigación de chips de vanguardia como parte de su nuevo plan económico quinquenal.
Si bien los resultados no se verán durante meses, SMIC ya ha anunciado planes para una planta de 2.35 mil millones con fondos del gobierno de Shenzhen. Su objetivo es comenzar la producción en 2022 y eventualmente producir 40,000 obleas de 12 pulgadas al mes. (En 2019, TSMC vendió alrededor de 10 millones de obleas avanzadas de 12 pulgadas).
- ¿Qué tal en otros lugares?
Dada la dificultad para desarrollar capacidades sofisticadas de fabricación de chips, los gobiernos están ofreciendo incentivos a cualquiera que construya o amplíe instalaciones avanzadas en sus propios países.
El presidente Joe Biden ordenó en febrero una revisión de la cadena de suministro de todo el gobierno para productos críticos, incluidos los chips. Su administración, que está elaborando un plan a más largo plazo para el suministro de chips, jugará un papel clave en la formulación de incentivos fiscales para una planta TSMC propuesta de 12 mil millones en Arizona y una planta de 17 mil millones que Samsung está considerando, posiblemente en Texas. Y la Unión Europea está considerando la posibilidad de construir una fábrica de semiconductores avanzada en Europa con la posible asistencia de TSMC y Samsung, como parte de un objetivo de duplicar la producción de chips en el 20% del mercado mundial para 2030.
- ¿Por qué es tan difícil competir en circuitos integrados?
La fabricación de chips es un negocio de alto volumen que requiere una precisión increíble, además de hacer grandes apuestas a largo plazo en un campo sujeto a cambios vertiginosos. Los chips se fabrican en plantas cuya construcción y equipamiento cuesta miles de millones.
Tienen que trabajar a todo vapor las 24 horas, los siete días de la semana para recuperar su inversión. Pero no es sólo eso.
El rendimiento, o la cantidad de obleas buenas por lote, determina el éxito o el fracaso. Se necesitan años de conocimientos y experiencia para obtener un rendimiento del 90% del complejo proceso fotolitográfico utilizado para fabricar chips.
Esta cantidad de desperdicio que actualmente se genera es inmenso. Esto es como si Ford Motor Co. estuviera tirando a la basura un automóvil de cada 10. Pero los fabricantes de chips, que fabrican millones de chips en un proceso que tarda de tres a cuatro meses en completarse, tienen éxito si alcanzan esa marca.
Una fundición (fábrica de circuitos integrados/chips) devora enormes cantidades de agua y electricidad y es vulnerable incluso a las interrupciones más pequeñas (ya sea por partículas de polvo o terremotos distantes).
- ¿Quién se beneficia de la guerra de los chips?
Incluso las pequeñas mejoras en los semiconductores pueden generar ahorros sustanciales en energía y costos cuando se multiplican en la escala completa de algo como Amazon Web Services Inc.
A medida que las redes móviles 5G proliferen y se incremente la demanda de transmisión de video y juegos con gran cantidad de datos y más personas trabajando desde casa, seguirá incrementándose la necesidad de un silicio más innovador y de mayor eficiencia energética.
Una forma de medir la sofisticación de un chip son los llamados anchos de línea o la distancia entre circuitos. El estándar actual en chips avanzados es de 5 nanómetros, o mil millonésimas de metro, aproximadamente una cienmilésima parte del ancho de un cabello. TSMC y Samsung están trabajando en una producción en masa de 3 nm para 2022. El aumento de la inteligencia artificial es otra fuerza que impulsa a los fabricantes de chips a innovar: la inteligencia artificial se basa en el procesamiento masivo de datos.
Los diseños más eficientes o que ahorran energía también se están convirtiendo en una consideración crítica dado el llamado Internet de las cosas, un universo de dispositivos inteligentes o conectados, desde los teléfonos más robustos hasta los interruptores de luz y refrigeradores más comunes, se espera que aumente el uso de chips exponencialmente en los próximos años.
- ¿Cómo encaja Taiwán en todo esto?
La democracia de la isla se ha convertido en un eje de la industria gracias a TSMC y a todo un ecosistema orientado a la electrónica de alta gama. Los fabricantes de automóviles de EE. UU., Europa y Japón están presionando a sus gobiernos para que los ayuden a superar la crisis de los chips, y se les pide a Taiwán y TSMC que intervengan.
Esas súplicas ilustran cómo las habilidades de TSMC en la fabricación de chips han dado a Taiwán una influencia política y económica en un mundo donde la tecnología está envuelta en la rivalidad entre las grandes potencias entre Estados Unidos y China, un enfrentamiento que es poco probable que disminuya bajo la administración de Biden.
