Los chips mueven al mundo y a la geopolítica

Por la escasez de micro-chips los fabricantes de automóviles están sufriendo. Al igual que casi todo, desde bancos hasta las cosechadoras, los vehículos no pueden operar sin computadoras ni chips. Adicionalmente, en la pandemia el trabajo se trasladó al hogar y los consumidores para combatir el aburrimiento se han dedicado al streaming y los video juegos. Mientras tanto, la forma de hacer los chips está siendo transformada, con mayor efervescencia y diversidad en el diseño y una concentración cada vez mayor en pocos fabricantes en la manufactura. Diseñar chips se ha hecho más fácil, pero fabricarlos nunca ha sido tan difícil. Además, hay que adicionar el enfrentamiento Estados Unidos-China. Todo esto crea fascinantes y preocupantes oportunidades y riesgos.  

El derroche de silicon

El uso original de los chips fue en los misiles nucleares y hoy se fabrican alrededor de 1 trillón en forma anual, equivalente a 128 por persona en el planeta. Cada vez más dispositivos y máquinas contienen más semiconductores: un carro eléctrico puede tener más de 3.000. Está creciendo un nuevo tipo de computación (incluyendo IA, el procesamiento masivo de data) y la demanda crecerá en la medida que las máquinas industriales incluyan sensores. 

Por décadas, una amplia red de empresas de chips ha cooperado y competido para responder a la creciente demanda y hoy facturan anualmente US$450.000 millones. Ningún otro sector tiene la misma mezcla de ciencia dura, intensidad de capital y complejidad y ninguna es geopolíticamente tan explosiva. La capitalización de las empresas de semiconductores ahora excede US$4 trillones, cuatro veces más que hace 5 años. Samsung piensa invertir más de US$100.000 millones en su negocio de chips en los próximos 10 años. El otro gigante, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (tsmc), en 2021 ha incrementado su gasto de capital de US$17.000 millones a US$28.000 millones, uno de los presupuestos de empresa privada más altos en el mundo.  

Tendencias

Hay una confluencia de tendencia mayores que están realineando el sector de chips. La industria es una colmena de competencia y de innovación. Los diseños clásicos, incluyendo los de Intel, amd y Nvidia están siendo retados por nuevas creaciones. Gigantes de Internet como Amazon y Google, antes grandes clientes de los fabricantes tradicionales están desarrollando sus propios diseños. Se unen así a una manada de emprendedores, ansiosos de aprovechar la demanda por hardware. La escalada de costos que implica mantenerse al día con los avances de la tecnología significa que los diseños de los chips están siendo canalizados a través de un número cada vez más reducido de empresas capaces de manufacturarlas. El 80% de la capacidad de producción hoy reside en Asia y solo tres empresas pueden fabricar procesadores avanzados: Intel, tsmc y Samsung en Corea del Sur.

Diversificación

Por años las empresas de tecnología adquirieron chips listos para ser usados. En sus 44 años de historia Apple para sus computadoras usó chips de MOS, Motorola, IBM e Intel. Sin embargo, después del lanzamiento del iPhone en 2007 decidió diseñarlos internamente. Google comenzó a ofrecer a sus clientes en la Nube su chip “Tensor Processing Unit”, diseñado para acelerar los cáculos de IA. Baidu, el gigante de búsqueda chino alega que su chip “Kunlun”es más veloz que la oferta de Nvidia. Además, emprendedores ingeniosos en diseño están logrando valuaciones de miles de millones de dólares de sus empresas.  

La ley de Moore

Por muchos años, los chips de uso general mejoraban rápidamente gracias a la ley de Moore, la cual indicaba que el número de componentes que se podían colocar dentro de un chip de silicon se doblaba cada dos años. Hoy en día el metrónomo de la Ley de Moore está dejando de ser cierto, en la medida que peculiaridades de la física fundamental interfieren con los componentes medidos en nanómetros. En lugar de dos años ahora cada mejora está tomando tres años. Esto hace mucho más atractivo buscar soluciones de diseño que mejoran el desempeño, especialmente para empresas grandes y verticalmente integradas. La mayoría de los diseñadores hacen outsourcing del proceso de manufactura. Mantenerse al día con la Ley de Moore, aun ralentizándose, implica inversiones gigantescas en fábricas repletas de equipos ultra-avanzados. Hace 20 años la inversión en una fábrica era de US$1.000 millones, hoy es típicamente US$3.000/4.000 millones y la más reciente de tsmc en Taiwan costó UDS$19.500 millones.  

Tecnología y Geopolítica

Estados Unidos temeroso de perder acceso a las fábricas más avanzadas le ha ofrecido subsidios a tsmc para la construcción de una fábrica en Arizona. La Unión Europea ha acordado invertir miles de millones dentro del esfuerzo post-pandemia para disponer de fábricas avanzadas para la mitad de la década. En la medida que Estados Unidos ha perdido capacidad para fabricar chips se ha asegurado que China también se atrase. Como parte de su guerra económica con China, Estados Unidos ha buscado negarle a las empresas chinas la habilidad de construir sus propias fábricas de chips de vanguardia. El embargo comenzó con un esfuerzo limitado contra Huawei por consideraciones de seguridad nacional, pero ahora las prohibiciones y restricciones afectan a 60 empresas. Se han agregado a la lista negra ahora smic (el principal fabricante de chips chino), así como Xiaomi. En el ultimo trimestre las ventas de tsmc a China han caído 72%. Como respuesta, China está moviendo su aparato capitalista de estado para convertirse en autosuficiente en chips más rápidamente. Estados Unidos podría endurecer el embargo y ello podría llevar a consecuencia explosivas. 

Se hace referencia a Chipmaking is being redesigned. Effects will be far-reaching y The struggle over chips enters a new phase . También aparece en mi Portal http://bit.ly/3tzXrXE.