Nell’ultimo anno si è assistito a una forte spinta verso la costruzione di nuovi impianti di produzione di semiconduttori, soprattutto negli Stati Uniti e in Europa. Tra le motivazioni principali:
- Preoccupazioni geopolitiche legate alle tensioni commerciali con la Cina
- Adozione di nuove normative a sostegno dello sviluppo domestico dei semiconduttori*
- Criticità legate alla carenza di semiconduttori vissute durante la pandemia di COVID-19
*La normativa include il CHIPS Act degli Stati Uniti del 2022, che indirizza quasi 53 miliardi di dollari verso la “ricerca, sviluppo, produzione e formazione della forza lavoro americana nel settore dei semiconduttori”, così come l’European Chips Act, che prevede 43 miliardi di euro (circa 47 miliardi di dollari) per costruire l’industria dei semiconduttori nei 27 Stati membri, con l’obiettivo dichiarato di raddoppiare la quota di mercato globale dal 10% al 20% entro il 2030.
Ma non è solo l’Occidente a vivere una nuova «rinascita» del comparto semiconduttori. In realtà, tutto il mondo è ormai impegnato in una corsa a costruire nuovi impianti produttivi per rispondere alla crescente domanda tecnologica. Ma cosa sappiamo realmente di questa febbre di costruzione a livello globale? E quali indicazioni possiamo trarne?
Ecco un’analisi delle principali statistiche sulle nuove fabbriche di semiconduttori nel mondo:
1.Quanti nuovi impianti di produzione di semiconduttori sono in costruzione?
Attualmente risultano in costruzione 73 nuovi impianti di semiconduttori a livello globale, secondo l’analisi dati di Z2Data. Il conteggio totale comprende sia nuovi siti produttivi che ampliamenti di quelli già esistenti.
La stima totale non include impianti la cui costruzione è stata annullata o sospesa. Vengono considerate esclusivamente le fabbriche con un sito di costruzione confermato.
Leggi anche: Cosa dovrebbe includere una buona analisi del rischio dei fornitori di semiconduttori?
2. Quanti sono nuovi impianti e quanti ampliamenti?
Dei 73 nuovi impianti oggi in costruzione, 23 (31%) sono ampliamenti di siti produttivi già esistenti. La maggior parte di questi ampliamenti sarà focalizzata sulla produzione di nodi tecnologici da 28nm, con capacità che varierà a seconda del sito. Alcuni invece saranno dedicati a tecnologie più avanzate, tra cui:
- Proprietario: Samsung Foundry
Localizzazione fabbrica: Corea del Sud
Data completamento: 2023 (ampliamento)
Nodi tecnologici: 4nm
Capacità prevista: 30.000/mese - Proprietario: Samsung Foundry
Localizzazione fabbrica: Corea del Sud
Data completamento: 2023 (ampliamento)
Nodi tecnologici: 5nm - Proprietario: TSMC
Localizzazione fabbrica: Stati Uniti
Data completamento: 2025
Nodi tecnologici: 4nm & 5nm - Proprietario: Intel Corp.
Localizzazione fabbrica: Irlanda
Data completamento: 2023 (ampliamento)
Nodi tecnologici: 7nm
Gli altri 50 saranno nuovi impianti produttivi ex-novo. Ventuno di questi (42%) verranno costruiti negli Stati Uniti, con Arizona e Texas principali poli di nuova produzione. Samsung Foundry sta investendo in modo significativo: sono in programma 10 nuove fabbriche in Texas, con completamento tra il 2023 e il 2042.
3. Dove vengono costruiti la maggior parte di questi impianti?
Nonostante la copertura mediatica sia concentrata su Stati Uniti ed Europa, il resto del mondo non sta a guardare. Trentotto dei nuovi fabbricati in costruzione sono ubicati nell’Asia orientale e sud-orientale, in particolare Cina, Taiwan, Corea del Sud e Giappone. Oltre la metà delle nuove strutture pianificate su scala mondiale si trova dunque in quest’area.
Dei 35 impianti in realizzazione in Occidente, 27 (77%) si trovano negli Stati Uniti. Questo dato comprende sia ampliamenti sia nuovi siti produttivi.
4. Quali sono le tempistiche previste per il completamento?
L’analisi di Z2Data tiene traccia di impianti i cui lavori sono partiti tra il 2019 e il 2025. Di questi, 53 (76%) dovrebbero essere completati entro i prossimi quattro anni. Tuttavia, si tratta di stime iniziali e fattori reali potrebbero incidere sulle date effettive di messa in funzione. Ad esempio, la Fab 21 di TSMC in Arizona, originariamente prevista per l’apertura nel 2024, è stata posticipata al 2025 a causa, tra le altre cose, della difficoltà nel reperire manodopera specializzata.
5. Chi sta costruendo la maggior parte dei nuovi impianti?
Le aziende coinvolte sono molte, ma i principali attori della «fab renaissance» sono Intel Corporation, Micron Technology, Samsung Foundry, Semiconductor Manufacturing International Corporation e Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
6. Quali sono i nodi tecnologici più comuni?
Non tutti i nuovi impianti hanno reso pubblici i propri dati sui nodi tecnologici. Tra quelli dichiarati, i più diffusi in fase di sviluppo saranno:
- 28nm
- 10nm
- 22nm
- 40nm
La tecnologia da 28nm è apparsa sul mercato nel 2009 e si è affermata dopo l’introduzione del primo processo General Purpose da 28nm da parte di TSMC nel 2011. Da allora, il 28nm è stato adottato in molte applicazioni: «Central Processing Units (CPU), graphic processors (GPU), chip per reti ad alta velocità, smartphone, application processors (AP), tablet, home entertainment, elettronica di consumo, automotive e Internet of Things». Nonostante non rappresenti più il vertice della tecnologia (dodici anni dopo Apple iPhone 14 usa processi a 4nm), resta una scelta centrale per i produttori di prodotti elettronici – e, come dimostrano i nuovi impianti in costruzione, continuerà a essere supportata ancora a lungo.
7. Dove vengono realizzati i nodi tecnologici più avanzati?
Considerando come avanzati i nodi da 10nm o meno, ecco le dimensioni previste per le fab più all’avanguardia in arrivo:
- 7nm
- 5nm
- 3nm
- 2nm
- 1nm
Non sorprende che Samsung Foundry e TSMC siano ancora i leader per le tecnologie 1-5nm, mentre Rapidus Corporation (Giappone) ha in programma nuovi impianti sia a 1nm che a 2nm.
Di seguito un quadro geografico sulla costruzione dei nuovi impianti avanzati:
L’Asia orientale mantiene la posizione leader per lo sviluppo tecnologico d’avanguardia, ma con quattro impianti negli Stati Uniti si inizia a distribuire la nascita di nuove tecnologie. Ad esempio, la Fab 21 di TSMC in Arizona produrrà chip a 4nm e 5nm, mentre la prima fab di Samsung a Taylor, Texas, inizierà la produzione nel 2024. (Questo impianto ha anche già firmato con il primo cliente per processi a 4nm.)
Intel sta realizzando due impianti propri negli Stati Uniti – uno in Arizona e uno in Ohio – dedicati rispettivamente a chip 10nm e 7nm, oltre ad altri due in costruzione in Irlanda e Germania. L’impianto irlandese (ampliamento di una fab già esistente) produrrà 7nm, quello tedesco, a Magdeburgo, sarà invece focalizzato sul 10nm.
8. Quali saranno le capacità produttive dei nuovi impianti?
Molti produttori non hanno ancora rilasciato dati sulla capacità prevista, ma alcuni hanno diffuso stime indicative. Ecco le fab di nuova costruzione che hanno reso pubbliche queste cifre, insieme ai nodi tecnologici pianificati:
- Proprietario: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Localizzazione fabbrica: India
Data completamento: 2025
Nodi tecnologici: 28nm
Capacità prevista: 40.000/mese - Proprietario: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Localizzazione fabbrica: Malesia
Data completamento: 2025
Nodi tecnologici: 28nm & 40nm
Capacità prevista: 40.000/mese - Proprietario: Guangzhou CanSemi Technology Inc.
Localizzazione fabbrica: Cina
Data completamento: 2025
Nodi tecnologici: 22nm & 40nm & 55nm
Capacità prevista: 120.000/mese - Proprietario: Hua Hong Semiconductor Ltd.
Localizzazione fabbrica: Cina
Data completamento: 2026
Nodi tecnologici: 40nm & 55nm & 65nm
Capacità prevista: 83.000 - Proprietario: Nanya Technology Corp.
Localizzazione fabbrica: Taiwan
Data completamento: 2025
Nodi tecnologici: 10nm
Capacità prevista: 45.000/mese - Proprietario: Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
Localizzazione fabbrica: Taiwan
Data completamento: 2023
Nodi tecnologici: 10nm & 50nm
Capacità prevista: 100.000/mese - Proprietario: Samsung Foundry
Localizzazione fabbrica: Corea del Sud
Data completamento: 2023
Nodi tecnologici: 4nm
Capacità prevista: 30.000/mese - Proprietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localizzazione fabbrica: Cina
Data completamento: 2024
Nodi tecnologici: 28nm
Capacità prevista: 100.000/mese - Proprietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localizzazione fabbrica: Cina
Data completamento: 2024
Nodi tecnologici: 28nm
Capacità prevista: 100.000/mese - Proprietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localizzazione fabbrica: Cina
Data completamento: 2025
Nodi tecnologici: 28nm
Capacità prevista: 100.000/mese - Proprietario: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localizzazione fabbrica: Cina
Data completamento: 2025
Nodi tecnologici: 28nm
Capacità prevista: 40.000/mese - Proprietario: TSMC
Localizzazione fabbrica: Stati Uniti
Data completamento: 2024
Nodi tecnologici: 4nm & 5nm
Capacità prevista: 20.000/mese - Proprietario: TSMC
Localizzazione fabbrica: Giappone
Data completamento: 2024
Nodi tecnologici: 12nm & 16 nm & 22nm & 28nm
Capacità prevista: 55.000/mese - Proprietario: Tower Semiconductor Ltd.
Localizzazione fabbrica: India
Data completamento: 2028
Nodi tecnologici: 65nm
Capacità prevista: 40.000/mese - Proprietario: United Microelectronic Corp.
Localizzazione fabbrica: Singapore
Data completamento: 2024
Nodi tecnologici: 22nm & 28nm
Capacità prevista: 30.000/mese - Proprietario: Winbond Electronics Corp.
Localizzazione fabbrica: Taiwan
Data completamento: TBD
Nodi tecnologici: 20nm
Capacità prevista: 10.000/mese
9. Collaborazioni di rilievo nella tecnologia dei fab di semiconduttori
Due partnership risultano particolarmente rilevanti per comprendere l’attuale scenario produttivo. La prima vede TSMC allearsi con Robert Bosch GmbH, NXP Semiconductors e Infineon Technologies per la realizzazione di un nuovo impianto in Germania entro il 2027. L’investimento supererà i 10 miliardi di euro (10,97 miliardi di dollari), con il supporto dei governi tedesco ed europeo. Dato che Bosch, NXP e Infineon hanno forte focalizzazione sull’automotive, è probabile che questo nuovo impianto serva quasi esclusivamente prodotti per l’industria automobilistica.
Un altro esempio è la collaborazione automotive tra TSMC, Denso Corp. e Sony Semiconductor Solutions Corp. Lo stabilimento sorgerà nel sud del Giappone e produrrà fino a 55.000 wafer al mese, per un investimento complessivo da 8,6 miliardi di dollari. La cifra è superiore alla stima iniziale di 45.000 wafer al mese. L’aumento degli investimenti nasce dalle recenti gravi carenze di chip per il settore auto e dalle tensioni commerciali tra Cina e Stati Uniti.
10. Approfondimenti esclusivi con l’analisi originale di Z2Data
Il database potenziato dall’AI di Z2Data offre analisi complete sugli sviluppi concreti che incidono sul business. Che l’obiettivo sia proteggere la produzione da incendi in fabbrica o cogliere nuove opportunità di multi-sourcing dei componenti, la piattaforma Z2Data fornisce insight avanzati per massimizzare i benefici e minimizzare i rischi.
Per scoprire di più sui progetti di nuovi impianti, o per esplorare soluzioni di de-risking della filiera, può iniziare gratis con Z2Data.
