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Nos encontramos en medio de lo que algunos expertos han denominado la década del semiconductor.
A raíz de la pandemia de COVID-19, tanto los consumidores como las empresas son ahora más conscientes que nunca de la importancia de la tecnología. Desde automóviles y teléfonos inteligentes hasta computadoras y electrodomésticos, la tecnología desempeña un papel crítico en todos los aspectos de la vida moderna. Y ese rol solo sigue creciendo.
No es de extrañar, entonces, que se espere que la industria de semiconductores experimente un crecimiento significativo en la próxima década. Tras lograr un récord de ingresos de 570 mil millones de dólares en 2022, se proyecta que el sector de semiconductores alcance una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de alrededor del 8 % durante el resto de la década, colocándolo en la privilegiada posición de convertirse en una industria del billón de dólares para 2030.
Impulso Occidental: expansión del sector de semiconductores
Durante años, la mayor parte del sector—including la fabricación, el ensamblaje de CI y el empaquetado—se concentró en Asia Oriental, con países como Taiwán, Corea del Sur, China y Japón desempeñando un papel desproporcionadamente grande en la fabricación y producción de semiconductores. Sin embargo, en los últimos dos años, los países occidentales han tomado medidas agresivas para incrementar su participación en el campo, con gobiernos de EE. UU. y la UE aprobando ambiciosos paquetes legislativos orientados a ofrecer generosos subsidios para atraer a los principales fabricantes de chips del mundo a su territorio.
La Ley CHIPS and Science, la apuesta de 54 mil millones de dólares de EE. UU. para expandir su cuota de mercado en semiconductores y asegurar que la próxima generación de empleos manufactureros lucrativos no se pierda frente a China, ya está dando resultados: actualmente se construyen 21 nuevas plantas de semiconductores en Estados Unidos, mientras que otros seis establecimientos están en proceso de ampliación significativa tanto en sus emplazamientos como en su capacidad. Sin embargo, cabe destacar que solo tres de esas plantas de fabricación han confirmado que producirán semiconductores con nodos tecnológicos de 10 nanómetros o menos—umbral comúnmente considerado para los chips más avanzados (“de vanguardia”). (Varios proyectos planeados de plantas en EE. UU. aún no han revelado el tamaño de sus nodos).
A pesar de esta nueva era de lujosos subsidios en Occidente, el poder en lo que respecta a las fábricas más avanzadas del mundo sigue firmemente asentado en Asia Oriental. Varias de las naciones tecnológicamente más avanzadas de la región continúan albergando las fundiciones de alto nivel de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), Samsung, Micron Technology y otros líderes del sector. Los países competidores emergentes en el otro extremo del mundo, por su parte, aún tienen mucho camino por recorrer para alcanzar los niveles más altos de la fabricación de semiconductores. El mapeo de las plantas de vanguardia anunciadas o actualmente en construcción pone en evidencia que el epicentro geográfico sigue sin desplazarse significativamente del agrupamiento de países donde tradicionalmente ha residido.
¿Dónde se están construyendo las fábricas más avanzadas? Analicémoslo:
Japón – Número de plantas de semiconductores avanzados: 4
Hiroshima Fab
Propietario: Micron Technology
Ubicación: Prefectura de Hiroshima
Inicio de construcción: 2022
Inicio de producción: 2025
Nodo tecnológico: 10nm
IIM-1 Fab
Propietario: Rapidus Corporation
Ubicación: Hokkaido
Inicio de construcción: 2023
Inicio de producción: 2027
Nodo tecnológico: 2nm
IIM-2 Fab
Propietario: Rapidus Corporation
Ubicación: Hokkaido
Inicio de construcción: 2025
Inicio de producción: 2027
Nodo tecnológico: 1nm
Fab-23 Fase 3
Propietario: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC)
Ubicación: Kumamoto (propuesta)
Inicio de construcción: Desconocido
Inicio de producción: Desconocido
Nodo tecnológico: 2nm
A pesar de la gran cantidad de prensa enfocada en los esfuerzos de los países occidentales por estimular sus cadenas de suministro nacionales de semiconductores, algunos países de Asia Oriental están adoptando esfuerzos más sutiles, pero no menos ambiciosos. Japón es uno de ellos. La manifestación más notable de las aspiraciones de esta nación insular está representada por Rapidus Corporation, la firma de fabricación de semiconductores fundada en Tokio hace menos de dos años, en agosto de 2022.
Constituida con alrededor de 50 millones de dólares en capital semilla, aportado por varias empresas japonesas como Sony y Toyota, Rapidus Corporation aspira a liderar el resurgimiento de la fabricación de semiconductores en Japón. El país poseyó una impresionante cuota del 50 % del mercado mundial de chips en su apogeo en la década de 1980, y tanto el gobierno como los líderes empresariales japoneses están decididos a devolverle a Japón ese prestigio industrial.
Ambiciosos planes de desarrollo de semiconductores de Rapidus
Con ese objetivo, Rapidus planea finalizar la construcción de su planta IIM-1 para 2025, con la perspectiva de iniciar la producción masiva de obleas de 2nm en 2027. El acelerado calendario para esta empresa recién llegada ha generado escepticismo entre los profesionales de la industria, con Reuters informando que los planes “han sido recibidos con escepticismo por parte de agentes del sector, quienes dudan de que la empresa pueda lograr la producción en masa y asegurar una base suficiente de clientes”. El CEO Atsuyoshi Koike respondió a estos recelos en una declaración el otoño pasado, afirmando que “Completarán la planta a una velocidad sin precedentes, tal como implica el propio nombre de la empresa, Rapidus”.
Además del rápido ascenso de este fabricante nacional, el país también ha proporcionado miles de millones en incentivos a Micron Technology y TSMC para sus respectivas fábricas en Hiroshima y Kumamoto. Mientras TSMC está por concluir la Fase 1 de la Fab-23, con la Fase 2 programada para iniciar la producción masiva en 2027, la Fase 3 aún no ha sido oficialmente anunciada.
Taiwán – Número de plantas de semiconductores avanzados: 4
Fab 22
Propietario: TSMC
Ubicación: Kaohsiung
Inicio de construcción: 2023
Inicio de producción: 2025
Nodo tecnológico: 2nm
Fab 20
Propietario: TSMC
Ubicación: Baoshan
Inicio de construcción: 2022
Inicio de producción: 2025
Nodo tecnológico: 2nm
Taichung Fab
Propietario: TSMC
Ubicación: Taichung
Inicio de construcción: 2024
Inicio de producción: 2027
Nodo tecnológico: 1.4nm
New Tapai Fab
Propietario: Nanya Technology
Ubicación: New Tapai
Inicio de construcción: 2022
Inicio de producción: 2026
Nodo tecnológico: 10nm
Como era de esperar, la nueva generación de plantas avanzadas en Taiwán está dominada por TSMC, el gigante nacional de fundición y fabricación de chips que produce más de la mitad de los semiconductores a nivel mundial. Las siguientes dos instalaciones de TSMC que entrarán en funcionamiento, Fab 20 y Fab 22, tendrán el nodo de proceso N2 de la empresa, una tecnología revolucionaria que utiliza litografía ultravioleta extrema (EUV) y transistores gate-all-around field-effect (GAAFETs).
TSMC y la carrera por lanzar la tecnología de 2nm
Sin embargo, estas dos plantas representan algo más que una expansión de la capacidad productiva para satisfacer la creciente demanda. Son el epicentro de una carrera por ser la primera fundición en lanzar la innovadora tecnología de los 2nm. Competidores como Intel y Samsung, que a pesar de sus cifras siguen lejos del dominio de TSMC, ven el salto generacional de los nodos de 2nm como una oportunidad excepcional para alcanzar a su principal rival y atraer a algunos de sus clientes más grandes y de mayor perfil.
No obstante, los primeros indicios parecen favorecer a TSMC. Informes recientes indican que la fundición ya ha mostrado su tecnología N2 a clientes de alto valor como Apple y Nvidia.
Estados Unidos – Número de plantas de semiconductores avanzados: 3
Fab 52 y 62
Propietario: Intel
Ubicación: Arizona
Inicio de construcción: 2022
Inicio de producción: 2024
Nodo tecnológico: 7nm
Ohio Fab
Propietario: Intel
Ubicación: Ohio
Inicio de construcción: 2022
Inicio de producción: 2026
Nodo tecnológico: 10nm
Fab 21
Propietario: TSMC
Ubicación: Arizona (expansión de planta existente)
Inicio de construcción: 2023
Inicio de producción: 2026
Nodo tecnológico: 3nm
En pleno corazón del “Desierto del Silicio” de Arizona, dentro de su famoso campus Ocotillo en la ciudad de Chandler, el fabricante de chips Intel, con sede en California, avanza en la realización de un proyecto de 20 mil millones de dólares para finalizar dos nuevas plantas de fabricación que utilizarán nodos de proceso de 7nm. La empresa también inició la construcción de un “megasitio” en Ohio en 2022, donde la producción está prevista para dentro de aproximadamente dos años.
Los últimos avances relacionados con la Ley CHIPS and Science sugieren que Intel se perfila como el mayor beneficiario de esta histórica legislación. El 20 de marzo, la administración Biden anunció un acuerdo preliminar para conceder a la empresa 8,5 mil millones de dólares en fondos directos, además de otros 11 mil millones en préstamos. Un comunicado de la Casa Blanca destacó explícitamente los proyectos de construcción de Intel en Arizona y Ohio, indicando que la inversión “apoyará la construcción y ampliación de instalaciones de Intel” y creará “cerca de 30 000 puestos de trabajo directos y decenas de miles de empleos indirectos”. El CEO de Intel, Pat Gelsinger, respaldó la retórica patriótica de la administración, proclamando que se trató de “un momento definitorio para EE. UU. e Intel, mientras impulsamos el próximo gran capítulo de la innovación estadounidense en semiconductores”.
Corea del Sur – Número de plantas de semiconductores avanzados: 1
Pyeongtaek Fab
Propietario: Samsung
Ubicación: Pyeongtaek (expansión de planta existente)
Inicio de construcción: 2020
Inicio de producción: 2024
Nodo tecnológico: 4/5nm
Samsung, el gigante surcoreano de la fabricación de productos electrónicos, sigue siendo el mayor fabricante mundial de chips de memoria. La empresa alcanzó cerca del 46 % de la cuota total del mercado de chips DRAM en el cuarto trimestre de 2023, reforzando su liderazgo en estos módulos clave y confirmando su supremacía tecnológica en el campo de la memoria.
La megaplanta de Pyeongtaek, que abarca casi tres millones de metros cuadrados en esta ciudad en rápido crecimiento, situada a unos 65 km al sur de Seúl, es posiblemente la pieza central de la visión de Samsung para la próxima década. La multinacional ha ido ampliando las líneas de producción del complejo desde al menos 2020, cuando inició las obras de la planta P3. Esta fábrica comenzó la producción masiva de memorias NAND Flash en 2022, y la fase siguiente en la construcción se enfoca en líneas de DRAM y fundición avanzada. Sin embargo, según diversas fuentes, el proyecto ha sufrido retrasos y ahora su finalización está prevista para finales de este año.
Además de las ampliaciones en la instalación P3, Samsung también desarrolla una cuarta planta, llamada P4, con una sala blanca dedicada a la fabricación por contrato de semiconductores. La construcción de la quinta planta, P5, en Pyeongtaek, fue suspendida recientemente.
La competencia por la tecnología de semiconductores de vanguardia se intensifica
Comprender dónde se están construyendo las instalaciones de fabricación más avanzadas, y quién las lidera, permite extraer enseñanzas valiosas sobre los patrones emergentes y los paradigmas cambiantes de una industria dinámica, multidimensional y altamente competitiva. El panorama actual de nuevas plantas avanzadas—o en proceso de expansión—reúne múltiples narrativas de interés, incluyendo los primeros resultados del audaz intento de EE. UU. de reorientar radicalmente la cadena de suministro de semiconductores y las ambiciones prodigiosas de la nueva Rapidus Corporation japonesa. Si bien un recuento de las plantas que producen con nodos de 10nm o menores no ofrece una visión completa de la construcción global—China, por ejemplo, está desarrollando numerosas fábricas de semiconductores en niveles menos avanzados—, sí refleja de forma fidedigna la vanguardia de la industria. Y si el crecimiento inédito de las inversiones gubernamentales a nivel mundial sirve de indicio, esta es una de las commodities más codiciadas y disputadas del sector.
