LA GUERRA DE LOS MICROCHIPS

 Cómo ha influido la crisis del mercado de semiconductores en la economía mundial

katehon.com, 4 de julio de 2023

La crisis de los semiconductores dura ya cuatro años. Los consumidores sufren la falta de consolas de videojuegos PlayStation 5 y tarjetas gráficas, y la industria no consigue a tiempo procesadores para la producción de coches, máquinas herramienta, etc.

¿Qué son los semiconductores y por qué son importantes?

La tecnología central de la década de 2020 no es el blockchain ni las redes neuronales, sino los semiconductores de silicio, gracias a los cuales avanza la industria moderna.

Hoy en día, los microcircuitos intervienen en casi todas las esferas de la vida humana, desde la industria pesada hasta la agricultura.

Tomemos como ejemplo la industria del automóvil. Según los expertos, más del 40% del coste corresponde a la electrónica y el software. Y esto sólo funciona gracias a los microprocesadores. Así que en 2021, debido a la escasez de chips, los fabricantes de automóviles se vieron obligados a cerrar parcial o totalmente sus fábricas.

La industria del automóvil es sólo una parte de la cadena. En general, todos los logros modernos, incluidos los sistemas en la nube, las redes neuronales, las tecnologías 5G, dependen de un modo u otro del suministro de microchips y de la producción de semiconductores.

Los semiconductores son una clase especial de sustancias que actúan como dieléctricos a bajas temperaturas y como conductores a altas temperaturas. Entre estas sustancias se encuentran el selenio, el arsénico, el germanio, etc. etc. Pero nos interesa sobre todo el silicio, que actúa como material principal en la producción de chips de memoria, microprocesadores y otros microcircuitos.

También conviene recordar cuál es el nanómetro de los microprocesadores. Si simplificamos mucho, cuantos menos nanómetros, más productivo y rápido es el microchip. Por otro lado, aumenta el coste de diseño y producción.

Hasta la fecha, los procesadores más avanzados de 5 nm sólo pueden ser producidos por TSMC y Samsung, los de 10 nm (fase tecnológica anterior) - Intel, TSMC, Samsung.

Hay que tener en cuenta que la industria moderna de fabricación de semiconductores se divide en dos procesos. Una parte de las empresas se ocupa exclusivamente del diseño, la venta de patentes, etc. Son las llamadas empresas Fabless. Un ejemplo clásico de este tipo de estructuras son AMD y NVIDIA. Mucho más importantes para nosotros son las empresas de fabricación , que sólo se centran en la producción.

De hecho, el único líder tecnológico es la empresa taiwanesa TSMC. A finales de 2021, su cuota de mercado mundial rondaba el 53%. En comparación, el competidor más cercano de los fabricantes taiwaneses, Samsung (Corea del Sur), ocupa solo el 16% del mercado.

Así, vemos que el mundo occidental depende realmente de las capacidades de fabricación de la región del Pacífico. Para las grandes empresas, este modelo de producción es sustancialmente ventajoso, pero también crea vulnerabilidades geopolíticas y económicas en Estados Unidos y Europa.

A qué se debe la escasez de chips

La escasez de microcircuitos se debe a diversas razones, que van desde la crisis económica hasta las catástrofes naturales.

Tenga en cuenta que una situación similar en el mercado de microchips se predijo en 2018-2019, cuando el enfrentamiento entre Estados Unidos y China, que discutiremos a continuación, comenzó a desarrollarse intensamente.

Washington se dio cuenta claramente de que la producción china estaba creciendo a un ritmo acelerado. Y una de las formas de detener esto era limitar el suministro de microchips y software para ellos. En respuesta, los chinos anunciaron un boicot a los productos de Apple.

En primer lugar, debido al paso de trabajadores, alumnos y estudiantes al formato online, la demanda de equipos se ha multiplicado varias veces: smartphones, tabletas, portátiles, etc. Por ejemplo, según VTB, a principios de 2021, los rusos gastaron un 70% más en electrónica y electrodomésticos que en 2020.

En segundo lugar, la presión sobre el sector sanitario ha aumentado la necesidad de equipos médicos, incluidos los equipos con chips informáticos.

En tercer lugar, la paralización mundial ha perturbado o ralentizado la mayoría de las cadenas de suministro. Por ejemplo, en 2021 hubo atascos en el Canal de Suez debido al encallamiento del buque Ever Given. También cabe recordar el cierre parcial de los puertos chinos y un largo periodo de cuarentena para los transportistas. En Estados Unidos, la situación no fue mejor: se formó una gran congestión de buques en los puertos estadounidenses.

La sequía más grave en Taiwán en medio siglo también tuvo su efecto. Uno diría: ¿qué tiene que ver la sequía aquí? El hecho es que el agua se utiliza para la producción de chips, sobre todo para la limpieza de metales. Uno de los mayores fabricantes de chips, la empresa taiwanesa TSMC, que produce más de la mitad de los productos del mundo, consume más de 150.000 toneladas de agua al día.

También hay que tener en cuenta que en los últimos años se han producido frecuentes accidentes provocados por el hombre. Así, en marzo de 2021 se produjo un incendio en una de las empresas de la compañía japonesa Renesas. Los propietarios sólo pudieron volver a poner las cosas en marcha tres meses después. Recordemos que Renesas es el tercer mayor fabricante de productos electrónicos.

Ese mismo año, la planta química de Xinjiang West Hesheng Silicon Industry Co., Ltd. se incendió en la ciudad china de Shihezi. Se dedica a la producción de polisilicio, que se utiliza en la construcción de paneles solares.

Además, al mismo tiempo, el sector minero se desarrollaba activamente en el mundo. Para "minar" criptomonedas no sólo se necesitaba una gran potencia eléctrica, sino también un gran número de procesadores y tarjetas de vídeo de alto rendimiento.

Iniciativas de la UE

Como ya se ha dicho, la crisis de los semiconductores afectó sobre todo a la industria del automóvil. En 2021, su producción disminuyó un 25%. El mercado de dispositivos médicos y el sistema energético también se están resintiendo.

Los dirigentes de la UE decidieron desarrollar opciones para resolver este problema. Ya en 2021 se estableció que la cuota de chips europeos producidos en diez años debía ser del 20% del mercado mundial. En aquel momento, esta cuota no superaba el 10%.

En 2022 se desarrolló un proyecto estratégico llamado "Ley Europea del Chip". Está previsto cuadruplicar la producción industrial de chips mediante subvenciones públicas, inversiones en pequeñas y medianas empresas y alianzas internacionales con "socios afines". Entre estos socios figuran Estados Unidos, Japón, Corea del Sur y Singapur. Ya se sabe que las grandes empresas Intel (EE.UU.), STMicroelectronics (Suiza) y GlobalFoundries (EE.UU.) tienen previsto construir fábricas en Alemania y Francia.

En total, se prevén unos 43.000 millones de euros para el desarrollo de la microelectrónica. La mayor parte de estas inversiones (17 000 millones de euros) se destinarán a Intel. También recibirán importantes inversiones TSMC y Samsung.

Se puede hablar, por tanto, de la formación de un importante bloque económico antichino.

Estrategia estadounidense

Sorprendentemente, la UE repite literalmente la política económica de Washington en este ámbito.

En 2022, Biden firmó un proyecto de ley para conceder 52.000 millones de dólares en subvenciones a los fabricantes de semiconductores. La única diferencia entre los planes europeo y estadounidense es que las subvenciones americanas sólo afectan al sector público de la economía.

La Casa Blanca señaló que la región asiática produce el 75% de todos los microchips, mientras que Estados Unidos sólo el 10% (al igual que Europa).

Ejecutivos de las empresas informáticas Micron, Intel, Lockheed Martin, HP y Advanced Micro Devices también acudieron a la ceremonia de firma del proyecto de ley.

Curiosamente, justo al mismo tiempo, el sector tecnológico estadounidense también anunció un aumento de la inversión. Micron invirtió 40.000 millones de dólares para crear puestos de trabajo en Estados Unidos. Y Qualcomm y GlobalFoundries firmaron acuerdos de asociación en virtud de los cuales se invertirán 4.200 millones de dólares en la producción de microchips y la expansión de las empresas existentes.

El gigante informático Intel, que hasta ahora sólo producía chips para sus propias necesidades, se declaró dispuesto a colaborar con clientes externos, incluso en el marco de una arquitectura de chips ajena. Los nuevos pedidos serán gestionados por la división de fabricación Foundry Services de Intel. La dirección de la empresa también tiene previsto construir nuevas plantas en Europa y Estados Unidos.

Además, las autoridades estadounidenses intentan negociar con TSMC la construcción de dos plantas en Arizona, para lo que destinarán 15.000 millones de dólares. Sin embargo, los taiwaneses no tienen prisa por llegar a un acuerdo.

"Algunas de las condiciones son inaceptables y nos comprometemos a minimizar cualquier impacto negativo, por lo que seguiremos negociando con el gobierno estadounidense", declaró Mark Liu, presidente de la empresa.

Sobre la guerra comercial y la industria china

Pero con la ley estadounidense sobre chips no todo es tan sencillo. No sólo ha ampliado las oportunidades de inversión, sino que ha introducido restricciones a la cooperación con empresas chinas y rusas. Es decir, las empresas (Intel, Qualcomm, etc.) que reciben subvenciones tienen prohibido interactuar de cualquier modo con empresas de China continental y la Federación Rusa.

Recordemos que la guerra comercial de EEUU con China comenzó alrededor de 2018. Todo comenzó con la provocadora detención por parte del Gobierno canadiense de la directora financiera de Huawei, Meng Wanzhou. Fue acusada de violar las sanciones estadounidenses contra Irán.

El Gobierno estadounidense mantiene una tensa relación con Huawei. Se le atribuye tanto espionaje como robo de datos, pero sobre todo cooperación con el ejército chino. Cierto es que nadie ha aportado pruebas concretas.

En 2019, se prohibió a la empresa británica ARM trabajar con Huawei a petición del Gobierno estadounidense. Esto limitó su capacidad para producir procesadores chinos Kirin. Poco después, por las mismas razones, la colaboración fue suspendida por Google, cerrando el acceso a software y servicios.

En 2020, el Gobierno de Washington obligó de hecho a TSMC a dejar de suministrar el chip a Huawei.

Poco después, la administración Trump también impuso sanciones a la mayor empresa de microelectrónica de China continental, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC). Se prohibió a los inversores estadounidenses negociar con las acciones de la empresa. Tras esta decisión, el valor de las acciones en el mercado cayó inmediatamente, causando graves perjuicios a los fabricantes.

Por ejemplo, la Semiconductor Industry Association (asociación comercial estadounidense que representa a la industria de semiconductores) calcula que China ha invertido más de 150.000 millones de dólares en semiconductores de 2014 a 2030. Y la inversión en investigación y desarrollo ha pasado de 106.000 millones de dólares en 2010 a 463.000 millones en 2022.

Además, en 2015, el Gobierno chino adoptó el programa de desarrollo tecnológico Made in China 2025 (MIC2025). Según el plan, se espera alcanzar un 70% de independencia en el suministro de semiconductores.

Sin embargo, ha habido problemas con la aplicación del programa y el nivel de suministro de conductores de la RPC es actualmente ligeramente superior al 15 %. Esta cifra también se ha visto afectada por la pandemia de Covid-19 y las sanciones estadounidenses.

También observamos que China sigue por detrás de Taiwán en cuanto a producción de procesadores. Por ejemplo, la mayor empresa, Semiconductor Manufacturing International Corp, lleva seis años de retraso con respecto a TSMC.

Sin embargo, no puede decirse que China esté perdiendo la carrera tecnológica.

Así, para 2022, el gasto en nuevas tecnologías ha aumentado hasta los 378.000 millones de dólares, mientras que el gasto en investigación y desarrollo crece un 7% cada año. Además, para no depender de ARM, las mayores empresas chinas, como Alibaba y Tencent, se han unido en un consorcio para desarrollar conjuntamente nuevos chips.

Según los desarrolladores chinos, utilizan la arquitectura de procesador abierta RISC-V, que es una alternativa al sistema ARM.

La situación de la microelectrónica en Rusia

En febrero de 2022, en relación con el inicio de la Operación Militar Especial, se impusieron una serie de sanciones a Rusia, también en la producción de procesadores. Por lo tanto, TSMC detuvo la producción de Baikal, Elbrus y otros procesadores y chips diseñados en Rusia.

"Todos los microprocesadores de alto rendimiento diseñados en Rusia se producían en TSMC", declaró el director ejecutivo de la Asociación de Desarrolladores y Fabricantes de Electrónica.

Recordemos que solo hay cinco grandes empresas que desarrollen microprocesadores en la Federación Rusa: MCST, Baikal, Module, Elvis y Milander. Cada una de ellas desarrolla tecnologías tanto para usuarios de PC como para superordenadores (servicios de red y en la nube).

La mayoría de los desarrolladores rusos son empresas Fabless, es decir, que sólo se dedican al diseño y la arquitectura de procesadores.

Además, TSMC es líder mundial en procesadores de 90, 65, 45, 40, 28, 20, 16/12, 10, 7, 5 nanómetros. Y el estándar máximo de las fábricas rusas es de sólo 65 nanómetros. En resumen, se trata de un enorme retraso en el desarrollo tecnológico de 15 años.

La situación de los equipos de ICI, comentada anteriormente, es aún peor. La mayoría de los componentes siguen procediendo de fabricantes extranjeros. Por ejemplo, según el Primer Ministro Mikhail Mishustin, la cuota de software y microchips nacionales en las empresas industriales es sólo del 23%.

Pero no todo es tan malo en el ámbito informático ruso como podría parecer a primera vista.

Por ejemplo, se está resolviendo el problema del retraso en la producción de procesadores modernos. En 2020 se elaboró un proyecto para desarrollar la industria electrónica. Según los planes, se ha iniciado en Zelenograd la construcción de una fábrica que producirá procesadores de 28 nanómetros. Se espera que la construcción finalice en 2024. Y en septiembre de 2022, el gobierno concedió un préstamo de 7.000 millones de rublos a Mikron.

Se han gastado más de 3 billones de rublos en el proyecto. Los fondos se distribuyen en cuatro áreas: para el desarrollo de infraestructuras, productos electrónicos nacionales, publicidad de nuevas tecnologías, formación y creación de empleo.

Además, en 2022, el gobierno de la Federación Rusa prohibió a las entidades de la ICI comprar software y componentes extranjeros, aunque no tengan homólogos nacionales. Todos los productos tecnológicos tendrán que adquirirse sobre la base de registros de software rusos o euroasiáticos unificados.

Además, según el texto del documento, está previsto aumentar la cuota de tecnología y software nacionales en un 10% para finales de 2022, y para finales de 2023 en otro 40%. Para 2024-2027, todas las tecnologías deberán ser exclusivamente de fabricación rusa.

Además, no hay que olvidar la importación paralela de componentes extranjeros. Por ejemplo, en 2022, los envíos de procesadores Intel aumentaron un 9%. En cambio, las entregas de los competidores de AMD se redujeron a la mitad.

Además, el precio de los componentes de los distribuidores aumentó un 6%. En aquel momento, los precios se estabilizaron.

Pero ahora vuelven a subir. Según los distribuidores, los procesadores han subido de precio un 30% y los chips de RAM un 37% en los últimos seis meses. Son malas noticias para los usuarios de PC.

Resumen

Por lo tanto, la crisis de los microchips y semiconductores en el mundo aún no ha terminado. Es más, es poco probable que lo haga en un futuro próximo. Covid-19 perturbó definitivamente la mayoría de las cadenas de suministro y la guerra comercial entre EE.UU. y China marcó el inicio de este proceso.

En estas circunstancias, las grandes potencias mundiales se ven obligadas a decidir la creación de su propia producción de microprocesadores dentro de sus propios países. Se invierten enormes sumas de dinero en el sector informático, se crean nuevas fábricas y puestos de trabajo.

Ya no será posible deslocalizar fábricas y plantas a Asia. Además, la situación en torno a Taiwán, donde se encuentra TSMC, no deja de agravarse. Existe una alta probabilidad de que la empresa deje de funcionar por completo.

Pero aquí merece la pena destacar a Rusia por separado. A pesar de su liderazgo tecnológico durante la era soviética, hoy en día el país está muy por detrás (literalmente, décadas) de sus competidores. Para remediarlo, se necesitan soluciones no estándar, así como un número considerable de especialistas en TI. Estas tareas deberían convertirse en una prioridad para el gobierno en un futuro próximo.

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