Ley de Chips: por qué aún no se distribuyen miles de millones de dólares

Según cifras de la Casa Blanca, en los últimos 30 años, la participación de Estados Unidos en la producción mundial de semiconductores ha caído del 37% a sólo el 12%. Por el contrario, en los últimos dos años, la participación de China en la fabricación de chips ha aumentado casi un 50%, hasta el punto de que ahora representa alrededor del 18% del suministro mundial. Fue la crisis de la cadena de suministro mundial de 2021 la que puso de relieve la disminución de la producción nacional de chips y dio lugar a llamamientos para que la fabricación se trasladara a Estados Unidos. Estos acontecimientos llevaron a la adopción en agosto de 2022, por parte del Congreso estadounidense, de la Chips and Science Act (Chips Act) preparada desde hace más de un año por la administración Biden-Harris para responder a la grave escasez de semiconductores.

La ley asignó al Departamento de Comercio de Estados Unidos (DoC) un presupuesto de 52.700 millones de dólares para emprender una serie de programas en el marco del programa Chips for America para "revitalizar" la posición de Estados Unidos en la investigación, el desarrollo y la fabricación de semiconductores. Impulsadas por la Ley de Chips, empresas como Intel, Samsung, Micron, TSMC y Texas Instruments han estado trabajando en planes para construir plantas de fabricación de chips en Estados Unidos. (Qualcomm, en asociación con GlobalFoundries, también dijo que invertiría 4.200 millones de dólares para duplicar la producción de chips en su fábrica de Malta, Nueva York).

Representación artística de las instalaciones de fabricación propuestas por Micron en el condado de Onondaga, Nueva York. La fábrica tendrá el tamaño de 40 campos de fútbol americano y se espera que cree casi 50.000 puestos de trabajo en la región. (Crédito: Tecnologías Micron)

Varios obstáculos en el camino

En febrero se implementó la primera ronda de incentivos de la Ley de Chips, por un total de 39 mil millones de dólares, para la construcción de instalaciones de fabricación a gran escala. En septiembre se abrió una segunda oportunidad de financiación para proyectos de fabricación a pequeña escala. Pero hasta la fecha no se ha distribuido ninguno de los fondos y algunos proyectos de plantas de fabricación enfrentan obstáculos. A principios de 2023, TSMC, el mayor fabricante de chips del mundo, inició la construcción de una segunda planta de fabricación de chips cerca de Phoenix, Arizona. Para el presidente estadounidense Joe Biden, las dos fábricas de TSMC representaron el buque insignia de su programa de incentivos Chips Act. Pero el proyecto de TSMC se ha estancado y la compañía anunció que había retrasado la fecha de finalización de 2024 a 2025 debido a dificultades para encontrar mano de obra calificada.

Si bien los 52.700 millones de dólares en incentivos otorgados a los fabricantes de chips y a los investigadores no son insignificantes, el Departamento de Comercio de Estados Unidos, que supervisa la distribución del dinero, ha dicho que la verdadera victoria vendrá de las inversiones de los fabricantes en la economía estadounidense. “El sector privado ha invertido más de 230 mil millones de dólares en la fabricación de semiconductores desde el inicio de esta administración y más de 166 mil millones de dólares desde la adopción de la Ley de Chips y Ciencia”, dijo un funcionario del departamento estadounidense. Comercio. Micron Technologies dijo que podría gastar hasta 100 mil millones de dólares en los próximos 20 años para ampliar sus instalaciones en Estados Unidos. TSMC había prometido invertir 40.000 millones de dólares en su planta de producción de chips estadounidense. Esta inversión representa la mayor inversión extranjera jamás realizada en Arizona y una de las más grandes en la historia de Estados Unidos.

Un largo reinicio de la producción de chips estadounidense

TSMC fabrica alrededor del 50% de los semiconductores del mundo, que vende a empresas como Apple, AMD, Nvidia y Qualcomm. Por el contrario, Samsung e Intel fabrican semiconductores para sus propios productos. Taiwán y Corea del Sur son los líderes mundiales en la fabricación de semiconductores, con alrededor del 20-21% del mercado cada uno, mientras que Japón y la Unión Europea producen cada uno alrededor del 9% de los procesadores vendidos en todo el mundo. Según Gaurav Gupta, vicepresidente analista de Gartner Research, serán necesarios algunos años, o incluso el final de la década, para que se sienta el impacto inicial de la Ley de Chips. "Incluso con los esfuerzos de relocalización en curso, no se espera que la participación nacional en la producción de chips aumente más que unos pocos puntos porcentuales para finales de la década", añadió Gaurav Gupta. De hecho, se necesitan de tres a cinco años para construir una planta de fabricación de semiconductores y luego la producción aumenta.

La construcción de la fábrica de semiconductores de 5 nm de TSMC en Phoenix, Arizona, está en marcha. (Crédito: TSMC)

Pero los fabricantes también enfrentan una escasez de talento tecnológico. Por ejemplo, el director ejecutivo de TSMC, Che Chia Wei, dijo que la compañía ya ha contratado a casi 1.100 empleados a nivel local, pero que necesitaría 4.500 personas capacitadas en alta tecnología para sus dos plantas de fabricación en Phoenix. Muchos empleados de TSMC son enviados a Taiwán para adquirir una experiencia práctica profunda en su fábrica "y perfeccionar sus habilidades técnicas mientras se sumergen en el entorno operativo y la cultura de TSMC", dijo Che Chia Wei. “Seguimos apuntando a una producción en volumen de tecnología de procesamiento N4 para la primera mitad de 2025 y confiamos en que una vez que comencemos operaciones, podremos ofrecer el mismo nivel de fabricación, calidad y confiabilidad en Arizona que el de nuestras fábricas en Taiwán. ”, añadió.

Micron, que planea construir una de las fábricas de semiconductores más grandes del país en el norte del estado de Nueva York, está tratando de abordar la escasez de talento a través de una asociación universitaria entre Estados Unidos y Japón cuyo objetivo es desarrollar una reserva de talentos en el campo de los semiconductores para ambos países. El programa involucra a 11 universidades en ambos países, y se han definido tres cursos iniciales que se espera que se implementen a partir de principios de 2024. Durante los próximos cinco años, Micron y sus socios de desarrollo contribuirán con 60 millones de dólares al programa de capacitación, con la esperanza de que aproximadamente 5.000 estudiantes tomarán los cursos sobre salas limpias e investigación colaborativa relacionada con la memoria. Según Micron, el programa se centra en promover oportunidades para estudiantes, personal y líderes. Los primeros cursos servirán como introducción a los semiconductores y la memoria, al procesamiento de semiconductores y se centrarán en el tema de los semiconductores y la sociedad. "Estamos entusiasmados de dar la bienvenida a nuevos participantes en los próximos meses, incluidos programas para mujeres en semiconductores y programas de tutoría", dijo Scott Gatzemeier, vicepresidente de la división Front End US Expansion de Micron. “También estamos avanzando en las áreas de investigación y aprendizaje experiencial en salas blancas y laboratorios, así como a través del intercambio de estudiantes entre los dos países”. Se espera que la construcción de las nuevas instalaciones de fabricación de Micron comience en la primavera de 2024 y demore más de dos años. Scott Gatzemeier dijo que el proyecto se encuentra actualmente en una "revisión ambiental exhaustiva" y en un proceso de obtención de permisos.

Fondos que se pagarán a las empresas tanto como sea posible

Aunque los desafíos de abrir nuevas fábricas y centros de investigación en Estados Unidos son considerables, Gaurav Gupta de Gartner dijo que la Ley de Chips ya ha logrado una cosa: como mínimo, ha incentivado a los mayores fabricantes de chips del mundo a anunciar proyectos en Estados Unidos. . La semana pasada, por ejemplo, el fabricante holandés de equipos de chips ASM anunció que invertiría 324 millones de dólares en un nuevo centro de investigación y desarrollo en Arizona. La construcción de este sitio tomará aproximadamente cinco años. Benjamin Loh, director ejecutivo de ASM, dijo que su empresa se sentía alentada por la promesa de la Ley de Chips. "Creemos que nuestras inversiones en Estados Unidos ayudan a desarrollar la resiliencia de la cadena de suministro, impulsar avances tecnológicos y calificarnos para recibir asistencia en virtud de la Ley de Chips", dijo Benjamin Loh.

Según Gaurav Gupta, el Departamento de Comercio de Estados Unidos ahora necesita empezar a dar dinero a las empresas siempre que sea posible. El Departamento de Comercio dijo que, para ser un programa gubernamental, la Ley de Chips se había movido muy rápidamente. Por ejemplo, a través del proceso de solicitud de financiación, la agencia recibió más de 530 expresiones de interés de empresas en 42 estados. La agencia federal también recibió 120 solicitudes previas y solicitudes completas para oportunidades de financiación. El Departamento de Comercio de EE.UU. dijo que estaba en conversaciones muy activas con los fabricantes de chips y las instalaciones de I+D y que esperaba hacer anuncios importantes en los próximos meses. "Estamos llevando a cabo negociaciones muy complejas para garantizar que actuamos en el mejor interés de los contribuyentes estadounidenses y que cada dólar que gastamos contribuya a la seguridad económica y nacional de Estados Unidos", dijo el funcionario del Departamento de Comercio. Según Scott Gatzemeier de Micron, se necesita financiación de la Ley Chips para "cerrar la brecha de costos entre Estados Unidos y otras regiones menos costosas". Y agregó: "Estamos encantados de participar en esta oportunidad única de restaurar a Estados Unidos a una posición de liderazgo en la industria de semiconductores".