La grave escasez de semiconductores persistirá a lo largo de 2021, y la recuperación solo comenzará hacia finales de año para alcanzar niveles normales a partir del segundo trimestre de 2022 en adelante. Imagen: Sinología / Getty Images
Si esperaba tener en sus manos un nuevo teléfono inteligente o estaba pensando en renovar su PC, es posible que desee pensarlo de nuevo: según la firma de investigación Gartner, la escasez mundial de chips que está afectando a una serie de sectores no está destinada a disminuir antes de bien entrado 2022.
La grave escasez de semiconductores persistirá a lo largo de 2021, y la recuperación solo comenzará hacia finales de año para alcanzar niveles normales a partir del segundo trimestre de 2022, dice Gartner. En ese momento, la nueva capacidad de fabricación ayudará a aliviar la situación.
Mientras tanto, sin embargo, el tiempo que lleva producir un chip podría aumentar en seis meses, e incluso hasta un año para semiconductores más específicos. Los dispositivos clave que se verán afectados incluirán chips de administración de energía, sensores táctiles y de imagen CMOS, así como sensores de huellas dactilares y microcontroladores.
Gartner identifica una serie de razones que explican la escasez actual. El primero es geopolítico: con la escalada de las tensiones entre EE. UU. y China en los últimos meses, las empresas tecnológicas chinas han estado almacenando cantidades récord de chips y equipos para fabricar chips.
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Al mismo tiempo, algunos fabricantes clave de semiconductores tuvieron que suspender temporalmente la producción. En Austin, Texas, Samsung cerró una planta de chips durante más de un mes debido a los cortes de energía derivados del clima frío abrasador; y en Japón, Renesas detuvo recientemente la producción luego de que se produjera un incendio en el lugar.
Aún así, la situación podría haber sido manejable, si una pandemia global no hubiera llevado a los consumidores y empresas de todo el mundo a comprar frenéticamente nuevos dispositivos para mantenerse conectados con amigos, familiares y colegas mientras la crisis de salud encerraba a poblaciones enteras dentro de sus hogares durante meses.
Los envíos de PC, tabletas y consolas de juegos se dispararon el año pasado; Si bien las ventas de teléfonos inteligentes no aumentaron tan rápido, se espera que los consumidores estén interesados en cambiar sus teléfonos a dispositivos habilitados para 5G en 2021, y la demanda de teléfonos móviles se disparará en los próximos meses.
Todos esos dispositivos están alimentados y controlados por semiconductores y, de hecho, las ventas de chips crecieron a $ 464 mil millones en 2020, un aumento del 11% en comparación con 2019.
A primera vista, los números parecen reflejar una industria saludable y próspera. Pero en realidad, las instalaciones de fabricación de semiconductores, generalmente llamadas «fundiciones» o «fabricantes», están luchando para hacer frente a una demanda tan elevada, y el ritmo de producción se está quedando atrás rápidamente.
LA CADENA DE SUMINISTRO DE CHIP: UN VIAJE GLOBAL
La cadena de suministro de semiconductores es inusual. Algunas empresas, como Intel, diseñan y fabrican sus propios chips y, como tales, se conocen como fabricantes de dispositivos integrados (IDM). Otros, como Nvidia, solo diseñan semiconductores sin fabricarlos: se les llama «fabless».
Y luego, hay empresas que gestionan fábricas en las que cualquiera y todo el mundo puede hacer un pedido. Este es el caso de un puñado de empresas, las más consolidadas son Samsung y TSMC.
«Hay un par de IDM muy grandes en este momento», le dice a MarketingyPublicidad.es Alan Priestley, analista de semiconductores de Europa en Gartner. «Pero la mayor parte de la industria se basa en el uso de fundiciones, y la razón por la que esto ha sucedido es porque es enormemente costoso construir instalaciones de fabricación de semiconductores».
Intel es una excepción, dice Priestley: a través de inversiones continuas, la empresa ha logrado establecerse como un importante diseñador y fabricante de chips. Pero para la mayoría de las empresas, todavía es necesario delegar la fabricación de semiconductores en fundiciones externas.
Las fundiciones asumen el aspecto inicial del proceso de fabricación de chips. Sobre la base de diferentes diseños de chips, los circuitos integrados a escala nanométrica se imprimen en obleas de silicio; Luego, las obleas se envían a la siguiente etapa de producción, donde se cortan en semiconductores terminados individuales, antes de ensamblarse y empaquetarse en dispositivos electrónicos y probarse.
Hay hasta 1.400 pasos en el proceso de fabricación general de las obleas de semiconductores; puede llevar hasta 20 semanas completar chips avanzados, y las fábricas pueden usar hasta 300 tipos diferentes de materiales durante la fabricación.
«Es casi imposible empezar a fabricar chips desde cero», dice Priestley. «Es por eso que estamos viendo la consolidación de la industria: se ha vuelto tan difícil y costoso de hacer, que las empresas simplemente no pueden permitirse el lujo de hacerlo por su cuenta».
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Específicamente, las empresas han subcontratado en gran medida el proceso de fabricación a dos empresas: Samsung y TSMC. Como resultado, alrededor de las tres cuartas partes de la capacidad total de fabricación de semiconductores del mundo proviene de China, Japón, Corea del Sur y Taiwán.
Además, prácticamente toda la capacidad de fabricación de semiconductores avanzados del mundo (en nodos de menos de diez nanómetros) se encuentra en Corea del Sur y Taiwán.
Cualquier cadena de suministro que dependa en gran medida del comercio con un número selecto de empresas ubicadas en una región inevitablemente presenta vulnerabilidades. Las tensiones geopolíticas, los cierres de fábricas, los grandes cambios en el equilibrio de la oferta y la demanda (o, en este escenario, los tres al mismo tiempo) están destinados a perturbar enormemente todo el sistema.
«Empresas como Apple, Nvidia, AMD y una gran variedad de otras empresas dependen de la capacidad de fabricación de Samsung y TSMC», dice Priestley. «Y ahora, no hay suficiente capacidad».
El nuevo análisis de Gartner anticipa entre seis y 12 meses de tiempo de anticipación para la entrega de obleas en los próximos meses; esto a su vez significa que los fabricantes de dispositivos electrónicos que necesitan semiconductores tendrán dificultades para entregar productos a sus clientes. La escasez se extenderá a varios mercados, pronostica Gartner, incluidos los segmentos de PC, inalámbricos, procesamiento de datos y consumidores.
De hecho, los consumidores están notando el impacto de la escasez de chips. Los jugadores están luchando por tener en sus manos las consolas, y es probable que aquellos que hayan comprado PC o teléfonos inteligentes recientemente se hayan enfrentado a tiempos de entrega prolongados.
Los economistas advierten que la escasez se está extendiendo a muchos otros dispositivos, desde timbres inteligentes hasta electrodomésticos básicos como microondas o refrigeradores. La industria automotriz se ha visto especialmente afectada y, en algunos casos, las líneas de producción de automóviles se han suspendido temporalmente.
Ahora que los semiconductores constituyen una parte importante de la economía, es probable que la escasez mundial de chips tenga ramificaciones impredecibles y de largo alcance. “Por ejemplo, para productos que tienen un contenido de chips muy alto, como PC o teléfonos, es probable que veamos cambios de configuración”, dice Priestley. «Donde antes tenías algo con 16 GB de memoria interna, es posible que ahora solo tenga 8 GB».
LOGRAR LA SOBERANÍA DE LOS SEMICONDUCTORES
Como era de esperar, los fabricantes de chips ya se han comprometido a aumentar la capacidad: TSMC planea gastar $ 100 mil millones durante los próximos tres años en nuevas fábricas, Intel está gastando $ 20 mil millones en dos nuevas fábricas que también suministrarán semiconductores a otras empresas, y SK Hynix también se ha comprometido para aumentar el gasto en equipos de producción de chips este año.
Pero la escasez también parece haber provocado una llamada de atención entre los gobiernos, que están discutiendo cada vez más los conceptos de «autosuficiencia» de semiconductores. Dado que los chips ahora son clave para productos que van desde equipos militares hasta infraestructura de telecomunicaciones, es fácil ver por qué una dependencia tan fuerte del este de Asia para un suministro constante es motivo de preocupación.
En los EE. UU., por ejemplo, la administración Biden ha prometido tomar «medidas agresivas» para abordar la escasez actual y aumentar la financiación de los incentivos para la fabricación de chips nacionales.
El gobierno cuenta con el apoyo de la industria: los gigantes tecnológicos, incluidos Amazon, Cisco, Google, Apple, Microsoft y HPE, han unido sus fuerzas en una Coalición de Semiconductores en América (SIAC, por sus siglas en inglés) recientemente fundada, advirtiendo que EE. UU. está en desventaja competitiva cuando se trata de construyendo fábricas. SIAC está solicitando una inversión de no menos de $ 50 mil millones para financiar la expansión de las capacidades de fabricación del país.
De manera similar, la UE tiene como objetivo producir el 20 % del suministro mundial de semiconductores para 2030. En reuniones recientes con representantes de TSMC e Intel, el comisario de la UE, Thierry Breton, reiteró el compromiso del bloque ambición de reequilibrar la cadena mundial de suministro de chipsy para liderar la producción de semiconductores para proteger los intereses de seguridad nacional de la región.
Sin embargo, es probable que los costos sean prohibitivos. Según SIA, una fábrica de semiconductores de última generación de capacidad estándar requiere entre $ 5 mil millones y $ 20 mil millones de gastos de capital. Dicho de otra manera, lograr la autosuficiencia de fabricación completa en los EE. UU. requeriría más de $ 400 mil millones en incentivos gubernamentales y costaría más de un billón de dólares en los próximos diez años.
En última instancia, la cadena de suministro de semiconductores es demasiado compleja para limitarse a un solo país y es probable que siga siendo global. Desde el diseño de chips hasta el procesamiento y prueba de obleas, pasando por el suministro de materiales, el ensamblaje y el empaque, el ecosistema es demasiado grande para que la autosuficiencia total sea una perspectiva realista para cualquier país.
«Incluso si se arrojan grandes cantidades de dinero a las fábricas, no se resuelve el problema», dice Priestley. «La cadena de suministro es enormemente compleja. Una cosa es hacer una parte de la historia, pero también tienes que hacer el resto de la historia».
Esto no significa que la cadena de suministro de semiconductores no deba diversificarse. De hecho, SIA estima que el aumento de $ 50 mil millones propuesto por la administración Biden sería un buen lugar para comenzar, permitiendo la construcción de 19 fábricas avanzadas y asegurando que EE. UU. pueda satisfacer la demanda interna de chips utilizados en los sistemas de seguridad nacional, aeroespacial y crítico. infraestructura.
Es probable que en los próximos años aparezcan fundiciones en nuevas regiones del mundo, a medida que las empresas y los gobiernos intensifiquen sus esfuerzos para mitigar los riesgos geográficos vinculados al suministro de semiconductores. Mientras tanto, es posible que tenga que soportar las listas de espera y probablemente conformarse con unos cuantos gigabits menos de memoria en su próximo teléfono.
