Uno de los tantos legados de la pandemia es la relevancia del acceso a chips (o semiconductores), esos pequeños "cerebros" electrónicos presentes en todo tipo de dispositivos y máquinas. 

Nacieron hacia fines de la década de los 50 y, como suele ocurrir con muchas innovaciones, tuvieron inicialmente una aplicación en defensa, más particularmente en misiles. Eran tiempos de guerra fría. 

 
Mucho ha cambiado el escenario desde entonces. Hoy en día se fabrican miles de millones de chips al año que son fundamentales para diversos sectores: desde la electrónica de consumo hasta la maquinaria industrial, pasando por los automóviles, la salud, la industria aeroespacial y la defensa. Están tan presentes en nuestra vida cotidiana que en muchos casos pasan desapercibidos. 

Tal es la masividad alcanzada que pasaron de ser un simple componente electrónico para convertirse en un recurso estratégico que influye en decisiones geopolíticas. A tal punto llegó su relevancia que en la actualidad, en pleno siglo XXI, controlar la producción y provisión de chips equivale a haber controlado la producción y provisión de petróleo en el siglo XX.

Marcados por la escasez

La pandemia de Covid en 2020 impactó decididamente en la industria de los chips, en base a tres grandes ejes: una fuerte demanda por equipamiento conectable, sobresaltos en la oferta por los aislamientos que afectaron la producción y el abastecimiento y una natural mayor demanda general en una sociedad cada vez más conectada y automatizada.

 Chips y geopolítica: ¿cómo impacta el control de este recurso que actualmente es estratégico?
 

Con una buena parte de la humanidad aislada en sus hogares, trabajando en forma remota conectada a Internet o consumiendo videos por streaming o jugando videojuegos, la demanda se disparó. 

 
Algo que pudo verse en el mercado de PC, cuyas ventas en unidades crecieron un 11% en 2020 y un 15% en 2021, luego de una década en la cual las cifras fueron negativas.

Todo en un contexto de mayor uso de la tecnología como paliativo de la distancia, algo que resultó evidente, por ejemplo, en el crecimiento de pagos electrónicos sin contacto, así como de las gestiones remotas. 

Y aunque los niveles de uso hoy, pasado lo peor de la pandemia, son más bajos, también se estableció un nuevo piso: el teletrabajo ya pasó a formar parte del escenario cotidiano, la educación a distancia ya no es una excentricidad, es normal contar con más de un servicio de streaming de video.

El crecimiento de la demanda fue tal que generó problemas de abastecimiento, impactando en múltiples industrias. Quizás el caso que más espacio ganó en los medios fue el de la automotriz, que se vio afectada por la escasez de chips a tal punto que en el 2021 se produjeron 7,7 M de vehículos menos por falta de este componente clave. 

 Hoy en día se fabrican miles de millones de chips al año que son fundamentales para diversos sectores

Esto se debe a que la electrónica es hoy una parte sustancial de un auto moderno, representando alrededor del 40% del costo de sus componentes. Funcionalidades como la computadora central, los sistemas de navegación, de entretenimiento, la asistencia en la conducción y otros, demandan chips varios.

 
El impacto fue tal que se espera que la escasez de chips se prolongue durante este año antes de que se reduzca en el próximo.

Además de considerar que hay cada vez más electrónicos que usan chips (pulseras inteligentes, auriculares y parlantes inalámbricos, sensores, dispositivos IoT y un largo etcétera) y por lo tanto presionan la demanda, también la pandemia jugó un rol al afectar el abastecimiento.

Entre cierres de plantas y aislamientos de ciudades enteras (como sucedió recientemente con Shanghái), las cadenas de suministro perdieron fluidez, afectando a múltiples sectores.

Una oferta muy concentrada

El resultado de este contexto es que hoy la producción de chips se encuentra en su límite y así y todo no es suficiente para satisfacer una demanda creciente. Sin embargo, no resulta ni fácil, ni barato, ni rápido elevar los niveles de producción. 

 Chips: Samsung tiene planeado destinar US$ 100 millardos hasta el 2030

La fabricación de chips es un proceso extremadamente complejo, caro y que requiere mucho tiempo. Por eso, sólo hay un puñado de fabricantes de chips en el mundo, todos ellos trabajando actualmente a plena capacidad.

 
Para entender los problemas de oferta del sector es necesario antes comprender cuál es la estructura en el negocio de los chips, con distintos actores intervinientes. Hay tres tipos de empresas produciéndolos: las que diseñan, las que diseñan y fabrican y las que sólo fabrican (mayormente para terceros). 

Las que diseñan sus chips y que tercerizan su fabricación son de las que más abundan. Aquí se encuentran nombres como Qualcomm, Nvidia, Apple, AMD, Huawei y otros. Se las conoce como fabless, por no contar con fábrica. 

Luego están las que diseñan y fabrican en instalaciones propias, como es el caso de Intel y de Samsung, que además de fabricar para sí mismas lo hacen para terceros. Y finalmente están aquellas que sólo fabrican para terceros, en base a diseños que éstos le proporcionan, llamadas foundries o fundiciones. 

Entre estas últimas si bien hay varias, apenas tres tienen capacidad para producir los chips más avanzados y capaces. El caso más destacado es la taiwanesa TSMC, el fabricante más grande y sofisticado. Las otras dos son las mencionadas Intel y Samsung.

 Chips, hay tres grandes fabricantes: TSMC, Samsung e Intel

Como puede observarse, a pesar de que hay muchos nombres en la oferta de microchips, sólo unos pocos son quienes los producen físicamente, lo que les da un alto valor geopolítico.

 
Es que no se trata únicamente de la dependencia actual de distintos tipos de dispositivos que utilizan chips, conectados a través de redes de telecomunicaciones que también son grandes demandantes de éstos. También se utilizan ampliamente en aviones, misiles, satélites, máquinas industriales y una extensa lista.

Este número de fabricantes no fue siempre tan bajo. Es el resultado de una creciente sofisticación en la fabricación que produjo un fuerte aumento de los costos para seguir el ritmo en los desarrollos tecnológicos. 

En esto mucho influye la capacidad de miniaturización (medida en nanómetros o nm), ya que, cuanto más pequeños y a la vez capaces son los chips, más usos reales pueden tener. Así, en la medida que la fabricación de semiconductores se hace más sofisticada, menos empresas son capaces de producirlos. 

Mientras hacia el año 2000 una fábrica de avanzada costaba alrededor de US$ 1 millardo, la fábrica más reciente de TSMC (para producir chips de 3 nm) tiene un costo de casi US$ 20 millardos. 

 
Con estas cifras de inversión, las fabs están al alcance de muy pocos. Consecuentemente, en los últimos 20 años la industria de las foundries sofisticadas pasó de 28 empresas capaces de producir chips de punta en 2001 a sólo 3 en la actualidad (las mencionadas TSMC, Intel y Samsung). 

Pero aumentar la oferta no es sólo cuestión de dinero. También de tiempo. Según el CEO de TSMC, la puesta en marcha de una nueva fab de última generación requiere de no menos de 3 años. 

 Los chips también se utilizan ampliamente en aviones, misiles, satélites, máquinas industriales, etc

Montar nuevas fabs requiere años de planificación y miles de millones de dólares de inversión. E incluso si éstas tuvieran capacidad para construir nuevos chips, el proceso de hacerlo lleva tiempo. Se estima que el plazo de entrega de un nuevo pedido de chips es de alrededor de unos seis meses.

Dinero (mucho) y geopolítica

Con este escenario, las cifras del negocio de los chips son impactantes. TSMC llevó sus inversiones en ampliar su capacidad productiva de US$ 17 millardos en 2020 a US$ 30 millardos en 2021. Un aumento del 76% en sólo un año. 

 
Samsung tiene planeado destinar US$ 100 millardos hasta el 2030. Intel hará lo mismo por US$ 20 millardos y además anunció la creación de una unidad independiente llamada Foundry Services, con lo que comenzará a fabricar para terceros y desde los EE.UU. 

Es que luego de ver cómo el Covid impactó en las cadenas de distribución globales, y ante hipótesis de conflicto que involucran a Asia (donde se encuentra casi el 80% de la capacidad de producción), el lugar elegido para la instalación de fabs pasa a ser un factor estratégico en la geopolítica de los chips.

 Tecnología: las cifras del negocio de los chips son impactantes

Taiwán, sede de TSMC y donde ésta tiene la mayor cantidad de fabs, vive en constante amenaza por parte de China, quien reclama la isla. Corea del Sur, sede de Samsung y de 3 de sus 5 fabs, está al alcance de los misiles que cada tanto ensaya Corea del Norte.

 
A esto se suma la escalada de tensiones entre China y los EE.UU. de los últimos tiempos. Estas preocupaciones se ven agudizadas por la creciente importancia política de la industria, acentuada por la pérdida de relevancia en la fabricación en EE.UU. cuya contracara es la concentración de la producción en Asia.

Al mismo tiempo, China puso su maquinaria estatal-capitalista al máximo para ser autosuficiente en chips más rápidamente y que éste deje de ser su talón de Aquiles.

Como parte de su guerra económica contra China, Estados Unidos ha tratado de negar a las empresas chinas la posibilidad de construir sus propias fábricas de chips de vanguardia.

Tal es el caso de SMIC, el campeón estatal chino de los chips, también incluido en una lista negra que restringe el acceso a tecnología, dificultando la adquisición de equipos más modernos para fabricar semiconductores. 

 Estados Unidos trató de negar a las empresas chinas la posibilidad de construir sus propias fábricas de chips de vanguardia
 

No obstante, en el 2021 destinó US$ 4,5 millardos en inversiones, cifra que subió a US$ 5 millardos en 2022, para ampliar instalaciones y desplegar tres nuevas plantas con el objetivo de impulsar la capacidad de producción. 

No obstante, todavía le queda mucho camino por recorrer. Su tecnología más avanzada actualmente es la de 14 nm y lograr una fab que pueda rivalizar con las mejores del mundo llevaría varios años en condiciones normales. Si además se le suman las restricciones al acceso a tecnología de fabricación, con lo cual deberá desarrollarla por sí sola, la demora podría ser aún mayor. 

Esta situación ha llevado no sólo a EE.UU. sino también a Europa a impulsar subvenciones para la fabricación de chips. La Comisión Europea fijó recientemente el objetivo de producir dentro de sus fronteras el 20% de los semiconductores del mundo en 2030, el doble de lo que fabrica actualmente. En la Unión Europea esperan atraer hasta € 50 millardos en inversiones en semiconductores, con un fuerte apoyo estatal. 

Por su parte, las autoridades estadounidenses negocian en dos frentes. Por un lado, con el Congreso para que dentro de los fondos destinados a la infraestructura se incluyan US$ 50 millardos en subsidios y préstamos del gobierno federal para incentivar la construcción o renovación de las plantas de chips. 

 EE.UU. y Europa a impulsan subvenciones para la fabricación de chips

Por el otro, haciendo acuerdos con los tres grandes fabricantes, TSMC, Samsung e Intel, para que instalen nuevas fabs de avanzada en ese país, para resguardarse así de los riesgos de depender de una producción extranjera. 

Hay quienes temen que todos estos recursos destinados a la producción de chips produzcan en algún momento un exceso de oferta que resultará en dificultades para vender en el futuro una gran cantidad de chips de producción muy costosa. 

Sin embargo, también es cierto que la demanda no caerá, sino que seguirá aumentando a medida que la tecnología se extienda como un virus por todo el planeta.

La aparición de nuevos dispositivos conectados, la automatización de hogares, instalaciones industriales y hasta ciudades, la inversión en centros de datos y redes de telecomunicaciones, son solo algunas de las tendencias que permiten presagiar una demanda sostenida en el futuro. En consecuencia, su peso como factor geopolítico seguirá en aumento.

Nota:iprofesional.com