Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), el fabricante de chips por contrato más grande del mundo, construye una planta para producir chips de 3 nanómetros, semiconductores que se espera que sean hasta 70% más rápidos y con más eficiencia de energía que los más avanzados que se producen actualmente, y que se utilizarán en dispositivos que van desde smartphones hasta supercomputadoras.
Pero el impacto de la nueva planta de TSMC se extiende mucho más allá del sur de Taiwán. En el mundo de los semiconductores, este es el centro del universo.
La planta, que comenzará la producción en 2022, utilizará tecnología de procesos que hasta el momento solo domina TSMC y Samsung Electronics.
Los nuevos chips brindarán grandes ventajas a los clientes: mientras más pequeños son los transistores en un chip, menor es el consumo de energía y más alta es la velocidad. Con 160,000 metros cuadrados, el tamaño de 22 canchas de futbol, la planta es proporcional con el mismo TSMC: un gigante con un dominio absoluto sobre la fabricación mundial de semiconductores.
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En el foco de atención
La enorme inversión de TSMC en tecnología de vanguardia y la creciente influencia la empujan hacia el centro de la atención. En un momento en el que la escasez mundial de chips obliga a que se desacelere o incluso se suspenda la producción de automóviles desde Japón y Europa e incluso hasta América, y con los políticos que hacen ruido con respecto a llevar más producción a sus países.
Dado que China mantiene una amenaza presente de invasión a Taiwán, el país es desde hace mucho tiempo el centro de la rivalidad militar entre Washington y Beijing en el este de Asia.
Pero también está cada vez más atrapada en la competencia tecnológica entre las dos superpotencias. Las compañías de China han tratado sin éxito de igualar la destreza de fabricación de TSMC, pero Estados Unidos (EU) también comenzó a tener dificultades: Intel se prepara para subcontratar parte de la producción de procesadores, lo que actualmente es su joya de la corona, a la compañía taiwanesa.
En Washington, el Pentágono presiona para que EU invierta más en fabricación de chips avanzados, para que sus armas no dependan de fabricantes extranjeros. Si bien a muchos gobiernos les encantaría poder imitar su éxito, es probable que encuentren que los costos de tratar de igualar a TSMC son prohibitivos.
Y sus clientes comenzaron a darse cuenta de que no estaban tratando con un proveedor tradicional de semiconductores. “Los grupos automotrices realmente creen que son los gigantes del mundo” dice Ambrose Conroy, fundador y director ejecutivo de Seraph, una consultora. “Pero esta es una situación en la que los fabricantes de semiconductores son los gigantes, y los equipos de compras del sector automotriz son las hormigas”.
Victoria de fundición
TSMC durante mucho tiempo pasó en gran medida desapercibido porque los semiconductores que fabrica se diseñan y venden en productos de proveedores de marcas como Apple, AMD o Qualcomm. Sin embargo, la compañía controla más de la mitad del mercado mundial de chips que se fabrican por encargo.
Y se vuelve más dominante con cada nuevo nodo de tecnología de procesos: si bien solo representa de 40 a 65% de los ingresos en la categoría de 28-65 nanómetros, los nodos que se utilizan para producir la mayoría de los chips para coches, tiene casi 90% del mercado de los nodos más avanzados actualmente. “Sí, la industria es increíblemente dependiente de TSMC, especialmente a medida que se llega a la vanguardia, y es bastante arriesgado”, dice Peter Hanbury, socio de Bain & Company. “Hace veinte años había 20 fundiciones, y ahora las cosas más de vanguardia están en un solo campus en Taiwán”.
A medida que comenzó a ser más alto el costo de las nuevas unidades de fabricación, cada vez más fabricantes de chips empezaron a subcontratar y más competidores de TSMC en el mercado de la fundición pura abandonaron la carrera. Este año, TSMC aumentó su previsión de inversión de capital de entre 25,000 millones a 28,000 millones de dólares (mdd), potencialmente 63% más que en 2020, colocándose por delante de Intel y Samsung.
Los analistas creen que eso incluye al menos alguna inversión en capacidad que el fabricante taiwanés necesita para abastecer a Intel. El tropezón de Intel en la segunda generación sucesiva de tecnología de fabricación provocó el llamado de un inversor activista el año pasado para que la empresa abandonara la fabricación de chips y cambiara su modelo de negocio, como ya lo hicieron muchos fabricantes. Pat Gelsinger, el nuevo director ejecutivo de Intel, rechaza esa idea. “La confianza en 7 nanómetros está aumentando”, dijo a inversores y periodistas hace dos semanas.
Dijo que la compañía aumenta su compromiso con TSMC. A pesar de la promesa de Pat Gelsinger de resucitar la capacidad de fabricación de Intel, la compañía necesita a TSMC al menos durante un periodo de transición para dejar de perder participación de mercado en unidades de procesamiento central (CPU) frente a su rival AMD.
Mark Li, analista de la industria de chips en Bernstein, estima que Intel va a subcontratar 20% de su producción de CPU a TSMC en 2023, y la compañía taiwanesa necesita invertir alrededor de 10,000 mdd en capacidad solo para eso. El costo prohibitivo hace que para otras empresas sea más difícil mantenerse en el juego de la fabricación de chips avanzados.
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Los bemoles del nearshore
El impacto de la escasez de chips está reforzando la presión de los gobiernos para acercar las cadenas de suministro y hacerlas menos vulnerables a las disrupciones en escenarios como la pandemia.
En EU, los legisladores citan la escasez de chips como prueba de que el país necesita reactivar más la fabricación de semiconductores en el país. El año pasado, TSMC se comprometió bajo la presión política de Donald Trump a construir una planta de 12,000 mdd en Arizona.
Japón también empieza a preocuparse. El mes pasado, TSMC anunció que establecería una filial en el país nipones para realizar investigaciones en nuevos materiales semiconductores.
Si TSMC tiene que ceder a esta creciente presión, pondría a prueba su modelo de negocio. Según los analistas, una razón clave por la que la compañía es tan eficiente y rentable es la concentración de fabricación que tiene en Taiwán.
Una persona cercana a la empresa estima que los costos de producción en EU son entre 8 y 10% más altos que en Taiwán. En EU, el compromiso de TSMC también es más limitado.
La nueva planta en Arizona funcionará con 5 nanómetros, una tecnología que ahora es de vanguardia, pero cuando comience la producción en masa en 2024 estará rezagada en comparación con la planta de 3 nanómetros que TSMC construye en Taiwán.
Los expertos de la industria también advierten que los esfuerzos que encabeza EU para reubicar la fabricación de chips pueden ser insostenibles. “Si quieres 3 nanómetros, eso te costará 15,000 mdd, dos años después, tendrás que gastar otros 18,000 mdd.
Las cifras son enormes y es una inversión continua para mantenerte a la vanguardia”, dice Hanbury. Esa es precisamente la razón por la que TSMC se volvió tan dominante en primer lugar.
Sus competidores, entre ellos GlobalFoundries en EU, y su rival de Taiwán, UMC, abandonaron la ambición de competir con capacidad de vanguardia porque la inversión que se requiere es demasiado grande. Eso deja a Intel. TSMC no cederá fácilmente.
Con sus planes de una enorme inversión para este año, la compañía ya indicó que está decidida a mantener su liderazgo.