Cuando en 1958 Texas Instruments presentó el primer microchip, el mercado importante para éstos fue el de los misiles nucleares. Desde entonces, mucha agua ha pasado bajo el puente y hoy en día se fabrican miles de millones de chips al año, con cada vez más dispositivos y máquinas que contienen más semiconductores. Esta amplia masividad hizo que pasaran de ser componentes a ser recurso estratégico. Con aplicaciones fácilmente visibles, como en celulares y computadoras, a otras no tanto pero no por ello menos relevantes en nuestra vida diaria: robótica, maquinaria industrial, gadgets de todo tipo, autos (de conducción autónoma y también los regulares), dispositivos para el IoT, inteligencia artificial, etc. Tal es su relevancia que, en pleno siglo XXI, controlar la provisión de chips equivale a haber controlado la producción de petróleo en el siglo XX.

El estado de las cosas genera una gran demanda que el Covid no ha hecho más que fortalecer. Con una buena parte de la humanidad aislada en sus hogares, trabajando conectada a Internet o consumiendo videos por streaming o jugando videojuegos, la demanda se disparó. Algo que pudo verse en el mercado de PC, que creció un 11% en Q4 2020 y un asombroso 32% en Q1 2021, luego de una década de cifras a la baja. 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. También hubo avidez, aunque menos visible, por los chips que se usan para “minar” criptomonedas, más capaces y modernos, cuyos precios se dispararon.

El crecimiento de la demanda fue tal que genera problemas de abastecimiento, impactando en múltiples industrias. Tal el caso de la automotriz, donde se frenó la producción por falta de este componente clave. La electrónica es una parte sustancial de un auto moderno, representa aproximadamente un 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 de la escasez de chips fue tal que globalmente se produjo casi un millón menos de vehículos en el primer trimestre del 2021. La industria automotriz fue de las más afectadas ya que durante el aislamiento frenó muchas de sus líneas de producción haciendo que la oferta de chips migrara hacia dispositivos que resultaron valiosos durante el mismo.

El resultado de este contexto es que hoy la producción de chips se encuentra en su límite, pero no resulta ni fácil, ni barato, ni rápido elevar los niveles de producción, especialmente en el caso de los chips más avanzados.

Para entender los problemas de oferta del sector es necesario antes conocer qué tipo de actores intervienen. Básicamente hay tres tipos de empresas que producen microprocesadores.

Están las que diseñan y fabrican en instalaciones propias, como es el caso de Intel y de Samsung. Luego hay muchas más que diseñan sus chips, pero tercerizan su fabricación (llamadas fabless, por no contar con fábrica). Aquí se encuentran Qualcomm, Nvidia, Apple y otros. Y finalmente están aquellas que sólo fabrican para terceros, en base a diseños que éstos le proporcionan. Son llamadas foundries o fundiciones. Aquí hay varias, pero apenas tres tienen capacidad para producir los chips más avanzados. El caso más destacado es la taiwanesa TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), por ser el fabricante más grande y sofisticado, proveedor de Qualcomm, Apple, Nvidia, entre otros. Las otras dos son Intel y Samsung.

Como se ve, a pesar de que hay muchos nombres en la oferta de microchips, sólo unos pocos son quienes los producen físicamente. Esto no fue siempre así. 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 2020. Una concentración tiene que ver con el fuerte aumento de los costos para seguir el ritmo de los avances tecnológicos. En esto mucho influye la capacidad de miniaturización (medida en nanómetros o nm), ya que, cuanto más pequeños y a la vez potentes son los chips, más usos reales pueden tener. Así, mientras cada vez más empresas se lanzan a diseñar sus propios chips, como hicieron en su momento Apple y Huawei entre tantos otros, son cada vez menos quienes pueden fabricarlos debido a que los costos de montar una fab capaz de producir los chips más modernos y complejos aumentaron de manera exponencial. 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 unos pocos. Hoy TSMC y Samsung son las únicas fab que producen chips de 5 nm. Una generación detrás está Intel, con 7 nm. 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 llevará no menos de 3 años.

Para dimensionar la magnitud de lo que está sucediendo, y ante la persistencia de una fuerte demanda, TSMC acaba de anunciar que llevará 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. También Samsung e Intel anunciaron fuertes inversiones para instalar nuevas fábricas. 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.

Taiwán, sede de TSMC y donde tiene la mayor cantidad de fabs, está 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 (Semiconductor Manufacturing International Corporation), el campeón estatal chino de los chips, también incluido en una lista negra dificultando la adquisición de equipos más modernos para fabricar semiconductores. Si bien es cierto que SMIC está acortando distancias con sus rivales, todavía le queda 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. Para tener una idea, SMIC logró producir tecnología de 14 nm recién 5 años después que TSMC.

Esta situación ha llevado no sólo a EE.UU. sino también a Europa a responder con una bonanza de subvenciones hacia la fabricación de chips. La Comisión Europea fijó recientemente el objetivo de producir el 20% de los semiconductores del mundo en 2030, el doble de lo que fabrica actualmente. En la Unión esperan atraer hasta € 50 millardos en inversiones en semiconductores, en parte con 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 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, especialmente en Arizona. De estos, simbólicamente el mayor peso se lo lleva Intel, que promete reforzar su posición como superpotencia de los semiconductores.

Por lo pronto, y considerando que ninguna otra industria tiene la misma mezcla de ciencia dura, intensidad de capital y complejidad, las fuerzas estructurales que están detrás de la creciente concentración han llegado para quedarse. Por lo tanto, es muy probable que las restricciones a la oferta se mantengan por un tiempo. Y cuando baja la oferta, sube el precio. A estar preparados.