La ruptura de la cadena de suministro de semiconductores, que afecta transversalmente a muchas industrias – no sólo ni primordialmente a la de automoción – tendrá que empeorar antes de mejorar. En abril, el CEO de Intel, Pat Gelsinger, advertía que pasarán al menos dos años hasta que la producción se equipare a la demanda. Lisa Su, con el mismo rango en AMD, reconoce que su compañía ha optado por priorizar la fabricación de chips de alta gama sobre los de menos complejidad (que, por cierto, también son menos rentables). Todos los testimonios apuntan que, para volver en esta década al equilibrio entre oferta y demanda, será preciso duplicar la capacidad global de producción.
Atonio Varas
Asimismo, habría que diversificar eslabones de la cadena de suministro que actualmente se concentran en Asia. Es el punto de vista de un estudio que la Semiconductor Industry Association (SIA) estadounidense encargó a BCG Consulting. Para valorar el alcance de la crisis de escasez de semiconductores, el autor de este blog se puso al habla con el principal autor del estudio, Antonio Varas, director de la oficina de BCG (antes Boston Consulting Group) en Palo Alto.
Cuando la prensa se ocupa, raramente, de los semiconductores, lo hacen a propósito de los microprocesadores para smartphones, PC y servidores. En los últimos meses, las alarmas han saltado por el impacto que la escasez ha causado en los fabricantes de automoción. Puede que esto oscurezca la comprensión del fenómeno.
Efectivamente, hay una confusión que lleva a hablar de semiconductores como si fueran una categoría única, que se identifica con los procesadores avanzados, para decirlo sintéticamente los que siguen la ley de Moore. En realidad, son aproximadamente el 24% de los ingresos de la industria. Otro 25% son las memorias y el resto es un agregado no tan avanzado, en el que están, entre otros, los microcontroladores que se integran en los electrodomésticos y los automóviles. Por otro lado, están los analógicos o sensores, que representan un tercio, más o menos.
¿Por qué se tiende a identificar los procesadores avanzados con los smartphones?
Por su extraordinaria popularidad y por la velocidad a la que han innovado. Aunque en realidad los móviles incorporan todos los tipos de semiconductores. En grandes números: un tercio son avanzados, otro es la memoria y luego hay muchos chips pequeños que ayudan a controlar el consumo de batería o la comunicación por radio con la estación base. Pero hay que diferenciar los ingresos de la industria y la capacidad de fabricación: los nodos líderes en ingresos, de menos de 10 nanómetros, representan sólo el 5% de la capacidad total de la industria. Y aunque en este momento son una parte menor del problema, concentran la atención mediática.
¿En qué categorías es más relevante la escasez?
Esta vez, la escasez es generalizada, a diferencia de otras épocas en las que los episodios afectaban a una o unas, pero daban respiro a otras. La causa fundamental es un incremento brutal de la demanda, en buena parte previsto o predecible. Creo importante señalar que este pico de demanda no se debe a la Covid. Esta, por supuesto, ha añadido problemas, pero las causas de la escasez ya eran visibles en 2019.
¿Por qué era predecible el incremento de la demanda?
Porque todo el mundo quería más móviles, más PC y otros dispositivos. Ahora bien, dentro de la escasez generalizada hay distintos tonos. No es más severa en los productos punta, sino en los que utilizan nodos más maduros, cuya producción se ha externalizado. Un ejemplo entre otros son los microcontroladores de 32 bits, que se utilizan en las cámaras y en los automóviles. Toda esa demanda confluye en las foundries, las empresas especializadas en fabricar obleas de silicio, que ante el incremento de la demanda tienen que arbitrar su capacidad. Son los nodos más maduros, en los que históricamente la inversión ha sido más lenta que en los nodos avanzados. En estos, cada dos años aparece nueva capacidad, una fab especializada en la última generación tecnológica, pero los mayores dolores de cabeza se dan en los menos avanzados.
¿Cuál es la raíz estratégica de esas opciones? ¿En algún momento alguien decidió no invertir o que era más rentable externalizar y como resultado la capacidad se concentró en Asia?
La escasez actual no esta relacionada con la concentración geográfica sino, claramente, con un crecimiento de la demanda por encima del crecimiento de la oferta. Y me gustaría matizar que no ha sido por falta de inversión. La inversión en capacidad ha crecido sistemáticamente un 4 a 5 por ciento anual hasta llegar 2020 […] Se preveía que la demanda iba a crecer un 7 a 8 por ciento, mientras la capacidad seguiría al mismo ritmo de 4 por ciento. Así, la diferencia se podría absorber con un poco de tirantez, porque lo normal es que se utilice el 85% de la capacidad instalada
¿El crecimiento ha sido similar en todas las categorías?
Han crecido todas, pero la capacidad aumenta al ritmo de dos dígitos en los procesadores avanzados. Con un problema que explica muchas cosas: los productos menos avanzados dejan de beneficiarse de la reducción de nodos porque no necesitan tanta capacidad de computación y porque empiezan a tener problemas con el control del consumo energético. Todo lo que no es digital o es a medias digital y analógico, no se puede llevar a nodos cada vez más pequeños, Tecnológicamente ya no pueden seguir avanzando, por tanto baja la inversión hasta que la capacidad empieza a ser insuficiente […]
Y en 2020 se produce la ruptura, en el peor momento por la pandemia
El problema era conocido antes que la pandemia. Existe una tendencia estructural según la cual los dispositivos necesitan más semiconductores por unidad: los móviles, por ejemplo, llevan hasta cuatro cámaras en lugar de una, mientras que el paso de 4G a 5G hace que se necesiten más componentes en radiofrecuencia. Con lo cual se multiplica por cinco o seis el contenido de semiconductores y, además, cada dispositivo pasa de uno a cuatro controladores del consumo de batería […]
Lo mismo pasa con los coches y se agravará cuando aumente la cuota de eléctricos y no digamos con los autónomos, cuando lleguen
Se han añadido funciones de asistencia a la conducción o de entretenimiento que requieren wifi, se necesitan microcontroladores, etc. Mismas unidades de producto final con más semiconductores, algo que ya venía sucediendo pero que se ha puesto en evidencia bruscamente. En 2020 estaban previstos otros eventos que subirían la demanda: Apple iba a lanzar su iPhone 5G, por ejemplo, se esperaba que tras un periodo de ciclos normales, el mercado entraría, supuestamente, en un “superciclo” que iba a tirar de la demanda de smartphones de todas las marcas. Además, la agenda incluía el lanzamiento de nuevas consolas de Sony y Microsoft […] Todo esto se sabía antes de la Covid y se esperaba un pico de demanda. Pero con el coronavirus explosionó una demanda imprevista, fundamentalmente de PC, centros de datos y redes. El trabajo remoto elevó la demanda de infraestructura y disparó la de PC.
Cuesta creer que no se tomaran medidas siendo predecible la demanda […]
Era predecible a finales de 2019: la demanda iba a subir un 7% y la capacidad un 4%. Porcentajes que se hubieran podido absorber subiendo la utilización de la capacidad instalada: en lugar de escasez, habríamos tenido suministro al límite. Ahora bien, si vemos los números a posteriori, en realidad la demanda no creció un 7% sino un 4%. Pero, a finales de 2019 era tarde para responder a cualquier aceleración. Íbamos abocados a un año muy ajustado entre oferta y demanda.
Aparentemente, había margen para reaccionar sin demasiado perjuicio
No, ahora sabemos que no lo había. Ciertas industrias dijeron “con esta pandemia, mi demanda ha desaparecido, así que ya no necesitaré más capacidad” o bien “no voy a aumentar mi capacidad porque no es el momento de cargarme con inventarios”. En la práctica, si sumamos los móviles 5G, los PC, las consolas y la infraestructura, ya tenemos un pico de demanda insatisfecha. En ese momento reaparecen los fabricantes de automoción o de maquinaria industrial, arrepentidos: “mi demanda está repuntando, ahora quiero la capacidad que te dije que no quería”. Han tenido que ponerse a la cola.
Por lo visto, los problemas se juntan y la industria no puede con ellos
Nuestra lectura es que no todo fue coyuntural, sino que hubo mucho de estructural. Si revisamos las cifras y contamos las fabs en construcción o en proyecto, ahora mismo podemos prever que la demanda crecerá un punto por encima de la capacidad en los próximos cinco años. Además, según de qué categorías hablemos, un 40% de la nueva capacidad se va a construir en China. Que es otra incógnita, con lo que a un problema estructural existente se suma un riesgo estructural latente.
¿Es un problema autoinfligido?
En parte sí, porque reaccionaron a lo que veían en marzo sin entender que otros querrían apoderarse de esa capacidad que dejaban vacante […] Y cuando la industria automovilística cambió de idea, ya era tarde.
La escasez se junta con una distorsión de las cadenas de suministro cuyo origen no es tecnológico sino político […]
Si se refiere a las restricciones de la administración estadounidense, no sabemos realmente qué porcentaje de las ventas de semiconductores se va a China ni qué parte corresponde a los fabricantes chinos o a los occidentales que producen en China. Lo que sí vemos es que desde 2018 las tensiones comerciales han sido continuas. Los fabricantes chinos comprenden el riesgo de quedarse sin suministro y empiezan a acumular inventarios.
Temo que nos estamos centrando demasiado en la escasez. Rebobino: cuál es la influencia de las tensiones geopolíticas en este desequilibrio entre demanda y capacidad de producción […]
Sinceramente, separaría los campos. Los semiconductores no siguen la misma dinámica de otros sectores porque no son una industria intensiva en mano de obra sino intensiva en capital y en tecnología. Como habrá visto en nuestro informe para la SIA, la parte más intensiva en I+D sigue estando fundamentalmente en Estados Unidos, pero la que es más intensiva en capital se ha desplazado a Asia. En parte, por las políticas industriales asiáticas que han atraído esa producción: Taiwan ha pasado de ser un campo de arroz a desarrollar una economía industrial. Corea del Sur, viendo la experiencia japonesa, decidió apostar una industria electrónica avanzada. Hoy TSMC y Samsung son dos grandes fuerzas de esta industria.
A estas alturas, ¿es posible desagregar los modelos de negocio, volver a repartir las cartas?
No lo creo. Dado que los costes de I+D y los de capital se disparan debido a la complejidad de la tecnología, muchas compañías deciden concentrarse en hacer I+D, que incluye el diseño de chips, subcontratando la fabricación; es el modelo fabless […] Estados Unidos ha sido un país alérgico a dotarse de una política industrial, mientras que Europa ha seguido una línea errática.
Así las cosas, no parece haber soluciones a corto plazo. ¿Estamos condenados a un estado de escasez durante tres o cuatro años? ¿Seguirá afectando a todas las categorías o más a unas que a otras?
Distinguiría entre una escasez coyuntural de los factores estructurales. En BCG hemos confeccionado un modelo que analiza la demanda, pero no llega a la misma conclusión que la mayoría de los analistas
¿A qué conclusión han llegado?
Tomando una muestra de 50 empresas de distintos sectores industriales, lo que nos dice el modelo es qué van a necesitar… hablo de Toyota, Apple y otras de parecida dimensión. Por otro lado, estimamos la capacidad que se prevé entrará en funcionamiento en los próximos años. ¿Quiere la conclusión? Vale, vamos a ver una demanda superior a la oferta, de eso no hay duda. A partir del primer trimestre del año que viene, la diferencia será de al menos un 10%, que teóricamente debería poder absorberse con una mayor utilización de la capacidad instalada. Pero ahí no acaba el problema, porque los inventarios están bajísimos, lo que significa que para volver a la normalidad tiene que crecer la producción. Así nos vamos más allá del verano de 2022, siempre que no se produzcan nuevas distorsiones.
Una larga resaca […]
La demanda acelera su crecimiento, pero la capacidad tarda en reaccionar, básicamente porque hay fuerte necesidad de invertir. Insisto en que el 40% de la nueva capacidad se va a construir en China. ¿La construirán a tiempo? No podemos saberlo. ¿Dejará Estados Unidos que China construya esa nueva capacidad o maniobrará para bloquearla? ¿Dejará que las empresas estadounidenses compren en China? ¿Dejará China que sus empresas vendan al resto del mundo o se reservará para sí lo esencial de esa capacidad por consideraciones estratégicas?
¿El modelo contempla una redistribución geográfica de la capacidad de producción?
Ahora mismo, esa es una de las incógnitas. Taiwán tiene el 50% de la capacidad para procesadores lógicos y el 90% en los procesadores avanzados. Aunque menos extremo, pasa lo mismo con la fabricación de memorias: 40% en Corea, más del 30% en Japón […] Son zonas geopolíticamente calientes para una industria acostumbrada a operar con un equilibrio muy ajustado: cualquier incidente menor adquiere otra dimensión.
No hemos hablado de Europa. En los años 70, sin estar a la vanguardia, tenía algunas empresas interesantes con capacidad de producción en ciertas categorías. Hoy, salvo NXP, STMicroelectronics e Infineon, el papel europeo Europa parece eclipsado. ¿Podría recuperar una posición digna en el tablero?
He dicho antes que la política europea ha sido errática. En esta industria, cualquier cambio que pretenda tener impacto significativo requiere inversiones enormes sostenidas en el tiempo. El documento que presentamos para el gobierno estadounidense, que acompaña la propuesta de 50.000 millones de dólares, supondría mantener el 12% que Estados Unidos tiene en este momento, en ningún caso volver al 37% que tuvo hace dos décadas. Desde esta óptica, seguro que me preguntará por qué Europa perdió el tren. Bueno, en nuestra opinión, porque mucha de la innovación ha venido de la mano de la electrónica de consumo, una industria en la que Europa se ha desertizado: el diseño se lo quedó Estados Unido y la fabricación se fue a Asia. Lo que ha quedado en Europa son ciertas bolsas de mercado, como los semiconductores para automóviles o para equipos industriales […]
¿Se ha marginado Europa de la cadena de valor? He creído entender eso
Desde mi punto de vista, Europa tiene una oportunidad. Dos de los institutos avanzados de investigación están en Europa, uno en Lovaina y otro en Francia creado a partir de la industria nuclear. El problema europeo es pasar de la investigación fundamental al desarrollo y de este al mercado. Hay dos excepciones: la holandesa ASML, líder mundial de la tecnología de litografía ultravioleta, que domina el suministro de equipos para la fabricación de obleas, y la británica ARM, que es de propiedad japonesa pero tiene en trámite una oferta de compra.
Lo singular es que ni Taiwan ni China tienen fabricación propia de equipos como los de ASML y tampoco para desarrollar software de diseño […]
Exactamente. De hecho, si miramos dónde han empezado las restricciones de Estados Unidos a la exportación hacia China, encontramos esos cuellos de botella o trombos en el circuito, para los que no hay alternativa. Hay algunas zonas grises, pero la filosofía está clara: límite cero para todo lo que lleve una dosis de I+D hecha en suelo estadounidense o con propiedad intelectual estadounidense.