En el último año, se ha intensificado considerablemente el impulso para construir nuevas plantas de fabricación de semiconductores, especialmente en Estados Unidos y Europa. Entre las razones principales se encuentran:
- Preocupaciones geopolíticas en torno a las tensiones comerciales con China
- La adopción de nueva legislación para impulsar el desarrollo nacional de semiconductores*
- Las dificultades derivadas de la escasez de semiconductores sufridas durante el COVID-19
*La legislación incluye la Ley CHIPS de EE. UU. en 2022, que destina casi 53 mil millones de dólares a “investigación, desarrollo, fabricación y desarrollo de personal para la industria norteamericana de semiconductores”, así como la Ley de Chips Europea, que asigna 43 mil millones de euros (aproximadamente 47 mil millones de dólares) para construir la industria de semiconductores en los 27 estados miembros, con el objetivo expreso de duplicar su cuota de mercado global del 10 % al 20 % para 2030.
Pero Occidente no es el único que participa en este renacimiento de los semiconductores. De hecho, todo el mundo está compitiendo por construir nuevas plantas de fabricación de semiconductores para responder a la creciente demanda tecnológica. ¿Qué sabemos realmente sobre esta fiebre global de construcción? ¿Y qué aprendizajes se pueden extraer de esto?
A continuación, detallamos estadísticas relevantes sobre el estado global de las nuevas plantas de fabricación de semiconductores:
1. ¿Cuántas plantas de fabricación de semiconductores se están construyendo?
Actualmente, según el análisis de datos de Z2Data, hay 73 nuevas fábricas de semiconductores en construcción en todo el mundo. Este número incluye tanto instalaciones completamente nuevas como ampliaciones de plantas existentes.
El total estimado no incluye las fábricas de semiconductores cuyo proyecto de construcción se haya cancelado o suspendido. Asimismo, solo contempla aquellas que cuentan con un lugar de construcción confirmado.
Lea también: ¿Qué debe incluir un buen análisis de riesgo de proveedores de semiconductores?
2. ¿Cuántas son nuevas fábricas de semiconductores y cuántas son ampliaciones?
De las 73 fábricas de semiconductores en construcción, 23 (31 %) corresponden a ampliaciones en plantas de fabricación existentes. La mayoría de estas ampliaciones estarán enfocadas en la producción de nodos tecnológicos de 28 nm, aunque la capacidad variará según la ubicación. Algunas ampliaciones se centrarán en tecnología más avanzada, entre ellas:
- Propietario: Samsung Foundry
Ubicación de la fábrica: Corea del Sur
Fecha de finalización: 2023 (Ampliación)
Nodos tecnológicos: 4 nm
Capacidad estimada: 30,000/mes - Propietario: Samsung Foundry
Ubicación de la fábrica: Corea del Sur
Fecha de finalización: 2023 (Ampliación)
Nodos tecnológicos: 5 nm - Propietario: TSMC
Ubicación de la fábrica: Estados Unidos
Fecha de finalización: 2025
Nodos tecnológicos: 4 nm y 5 nm - Propietario: Intel Corp.
Ubicación de la fábrica: Irlanda
Fecha de finalización: 2023 (Ampliación)
Nodos tecnológicos: 7 nm
Las otras 50 fábricas serán nuevas plantas de fabricación de semiconductores. Veintiuna (42 %) de estas serán construidas en Estados Unidos, siendo Arizona y Texas los principales polos de producción. Samsung Foundry ha realizado inversiones especialmente significativas; la empresa tiene 10 fábricas planeadas en Texas, todas programadas para completarse entre 2023 y 2042.
3. ¿Dónde se está concentrando la construcción de estas fábricas de semiconductores?
Aunque los medios ponen gran énfasis en la construcción de nuevas fábricas de semiconductores en Estados Unidos y Europa, el impulso global para incrementar la capacidad de la industria no ha pasado desapercibido en el resto del mundo. Treinta y ocho de las fábricas en construcción están ubicadas en Asia Oriental y el Sudeste Asiático, en países como China, Taiwán, Corea del Sur y Japón. Esto representa poco más de la mitad del total de plantas de fabricación planeadas a nivel mundial.
De las 35 fábricas en construcción en Occidente, 27 (77 %) se están levantando en Estados Unidos. Esta cifra incluye tanto nuevas instalaciones como ampliaciones.
4. ¿Cuáles son sus plazos de finalización?
El análisis de Z2Data monitorea fábricas de semiconductores cuya fecha inicial de construcción va de 2019 a 2025. De estas, 53 (76 %) se prevé que estén terminadas en los próximos cuatro años. No obstante, estas fechas son estimaciones preliminares y las circunstancias reales pueden afectar la fecha de puesta en marcha. Por ejemplo, la Fábrica 21 de TSMC en Arizona estaba inicialmente programada para abrir en 2024, pero las dificultades para encontrar personal calificado (entre otros desafíos) han retrasado la apertura hasta 2025.
5. ¿Quiénes están construyendo la mayoría de las nuevas fábricas?
Hay una variedad de empresas involucradas en este renacimiento de la industria de semiconductores, pero los actores principales son Intel Corporation, Micron Technology, Samsung Foundry, Semiconductor Manufacturing International Corporation y Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
6. ¿Cuáles son los nodos tecnológicos más comunes?
No todas las fábricas nuevas han revelado públicamente información sobre sus nodos tecnológicos. Sin embargo, de las que sí lo han hecho, los nodos más comunes para el desarrollo serán:
- 28 nm
- 10 nm
- 22 nm
- 40 nm
La tecnología de 28 nm apareció en el mercado por primera vez en 2009 y creció en popularidad después de que TSMC introdujera la primera tecnología de proceso de 28 nm General Purpose en 2011. Desde entonces, los procesos de 28 nm han respaldado una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo “unidades centrales de procesamiento (CPU), procesadores gráficos (GPU), chips de redes de alta velocidad, teléfonos inteligentes, procesadores de aplicaciones (AP), tabletas, entretenimiento en el hogar, electrónica de consumo, automoción e Internet de las cosas”. Aunque los 28 nm ya no representan la tecnología más avanzada (12 años después, el iPhone 14 de Apple utiliza tecnología de 4 nm), sigue siendo una elección preferida por los fabricantes de productos—y, como lo demuestra la continua construcción de nuevas plantas de 28 nm, se prevé su soporte por un largo tiempo.
7. ¿Dónde se están construyendo los nodos más avanzados?
Si consideramos “avanzados” los nodos de 10 nm o menores, estos son los procesos planeados para próximas fábricas de semiconductores:
- 7 nm
- 5 nm
- 3 nm
- 2 nm
- 1 nm
No sorprende que Samsung Foundry y TSMC continúen liderando el avance hacia las tecnologías de 1-5 nm, aunque Rapidus Corporation —con sede en Japón— también tiene planes para fábricas de 1 nm y 2 nm.
A continuación, un desglose geográfico de dónde se están construyendo estas fábricas avanzadas:
Aunque Asia Oriental mantiene su liderazgo geográfico en desarrollo avanzado de semiconductores, cuatro fábricas en Estados Unidos podrían empezar a diversificar el origen de las nuevas tecnologías. La Fábrica 21 de TSMC en Arizona se dedicará a la producción de tecnología de 4 nm y 5 nm, mientras que la primera fábrica de semiconductores de Samsung en Taylor, Texas tiene previsto comenzar la producción de chips en 2024. (Esta fábrica ya aseguró a su primer cliente para su proceso tecnológico de 4 nm.)
Intel también está construyendo dos fábricas en Estados Unidos: una en Arizona y otra en Ohio, que se enfocarán en fabricar chips de 10 nm y 7 nm, respectivamente. Además, tiene otras dos fábricas avanzadas en proceso en Irlanda y Alemania. La planta de Irlanda—una ampliación de una fábrica existente—producirá chips de 7 nm. La planta alemana se ubicará en Magdeburgo y producirá tecnología de 10 nm.
8. ¿Qué capacidad tendrán estas nuevas fábricas?
La mayoría de las fábricas aún no han difundido su capacidad estimada, pero algunas sí han publicado datos proyectados. A continuación, se enumeran las nuevas fábricas que han hecho pública esta información, junto con sus tecnologías planificadas:
- Propietario: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Ubicación de la fábrica: India
Fecha de finalización: 2025
Nodos tecnológicos: 28 nm
Capacidad estimada: 40,000/mes - Propietario: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Ubicación de la fábrica: Malasia
Fecha de finalización: 2025
Nodos tecnológicos: 28 nm y 40 nm
Capacidad estimada: 40,000/mes - Propietario: Guangzhou CanSemi Technology Inc.
Ubicación de la fábrica: China
Fecha de finalización: 2025
Nodos tecnológicos: 22 nm, 40 nm y 55 nm
Capacidad estimada: 120,000/mes - Propietario: Hua Hong Semiconductor Ltd.
Ubicación de la fábrica: China
Fecha de finalización: 2026
Nodos tecnológicos: 40 nm, 55 nm y 65 nm
Capacidad estimada: 83,000 - Propietario: Nanya Technology Corp.
Ubicación de la fábrica: Taiwán
Fecha de finalización: 2025
Nodos tecnológicos: 10 nm
Capacidad estimada: 45,000/mes - Propietario: Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
Ubicación de la fábrica: Taiwán
Fecha de finalización: 2023
Nodos tecnológicos: 10 nm y 50 nm
Capacidad estimada: 100,000/mes - Propietario: Samsung Foundry
Ubicación de la fábrica: Corea del Sur
Fecha de finalización: 2023
Nodos tecnológicos: 4 nm
Capacidad estimada: 30,000/mes - Propietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Ubicación de la fábrica: China
Fecha de finalización: 2024
Nodos tecnológicos: 28 nm
Capacidad estimada: 100,000/mes - Propietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Ubicación de la fábrica: China
Fecha de finalización: 2024
Nodos tecnológicos: 28 nm
Capacidad estimada: 100,000/mes - Propietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Ubicación de la fábrica: China
Fecha de finalización: 2025
Nodos tecnológicos: 28 nm
Capacidad estimada: 100,000/mes - Propietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Ubicación de la fábrica: China
Fecha de finalización: 2025
Nodos tecnológicos: 28 nm
Capacidad estimada: 40,000/mes - Propietario: TSMC
Ubicación de la fábrica: Estados Unidos
Fecha de finalización: 2024
Nodos tecnológicos: 4 nm y 5 nm
Capacidad estimada: 20,000/mes - Propietario: TSMC
Ubicación de la fábrica: Japón
Fecha de finalización: 2024
Nodos tecnológicos: 12 nm, 16 nm, 22 nm y 28 nm
Capacidad estimada: 55,000/mes - Propietario: Tower Semiconductor Ltd.
Ubicación de la fábrica: India
Fecha de finalización: 2028
Nodos tecnológicos: 65 nm
Capacidad estimada: 40,000/mes - Propietario: United Microelectronic Corp.
Ubicación de la fábrica: Singapur
Fecha de finalización: 2024
Nodos tecnológicos: 22 nm y 28 nm
Capacidad estimada: 30,000/mes - Propietario: Winbond Electronics Corp.
Ubicación de la fábrica: Taiwán
Fecha de finalización: A determinar
Nodos tecnológicos: 20 nm
Capacidad estimada: 10,000/mes
9. Colaboraciones destacadas en tecnología para fábricas de semiconductores
Existen dos colaboraciones relevantes que vale la pena destacar para comprender mejor el panorama de la fabricación de semiconductores. La primera es la asociación de TSMC con Robert Bosch GmbH, NXP Semiconductors e Infineon Technologies para establecer una nueva planta de semiconductores en Alemania antes de 2027. La inversión prevista supera los 10 mil millones de euros (10,97 mil millones de dólares) y cuenta con apoyo tanto del gobierno alemán como de la Unión Europea. Dado el enfoque de Bosch, NXP e Infineon en la industria automotriz, es probable que esta nueva fábrica de semiconductores atienda casi exclusivamente a dicho sector.
Otra colaboración centrada en automoción será entre TSMC, Denso Corp. y Sony Semiconductor Solutions Corp. La nueva planta estará ubicada en el sur de Japón y se espera produzca hasta 55,000 obleas al mes, con un coste total de 8,6 mil millones de dólares. Esto mejora respecto a la estimación inicial de 45,000 obleas mensuales. El aumento de la inversión responde a la grave escasez global de chips en la industria automotriz y a la preocupación por el aumento de las tensiones comerciales entre China y Estados Unidos.
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