'No se vislumbra un final': todo lo que hay que saber sobre la gran escasez de microchips
Desde finales del año pasado, ha habido una grave escasez de microchips, que ahora está afectando a industrias de todo el mundo.
¿Qué tan grave es la escasez? Nunca había visto algo así, tuiteó Elon Musk de Tesla el mes pasado. Desde finales de 2020, el mundo se ha enfrentado a una escasez inesperada de microchips, los diminutos circuitos integrados que se encuentran hoy en día en prácticamente todos los dispositivos fabricados con batería o enchufe, desde tostadoras hasta televisores, airbags y aviones de combate.
La escasez se vio por primera vez en la electrónica de consumo sofisticada: las consolas de juegos como la PlayStation 5 y la nueva Xbox han tenido grandes pedidos pendientes; Los precios de las tarjetas gráficas de computadora se han disparado. Pero debido a que los chips semiconductores son tan omnipresentes, un gran número de industrias se han visto afectadas.
La industria del automóvil ha sido la más afectada. Los automóviles modernos pueden contener fácilmente 3.000 chips, y la escasez ha ralentizado las líneas de montaje de vehículos en todo el mundo: la producción mundial se reducirá en cuatro millones de automóviles, casi un 5%, este año.
¿Por qué está sucediendo?
En el mejor de los casos, las cadenas de suministro de chips son difíciles de mantener: es una industria propensa a los excesos y la escasez. Las plantas de fabricación (fab) de chips avanzados se encuentran entre las instalaciones de fabricación más complejas del mundo, y su construcción cuesta decenas de miles de millones de dólares. Los láseres imprimen miles de millones de transistores en áreas diminutas de obleas de silicio; Puede llevar de tres a cuatro meses convertir una gran oblea de silicio en un lote utilizable de chips.
Entonces, la industria tiende a oscilar entre la oferta insuficiente y la oferta excesiva, en lo que los economistas llaman ciclo del cerdo: al igual que con los cerdos reproductores, hay rezagos en la producción. Los productores invierten cuando los precios son altos y descubren que se quedan con demasiada capacidad cuando finalmente entra en funcionamiento. Sin embargo, en la actualidad, la tendencia en la industria es de expansión implacable: tecnología verde, computación en la nube, 5G, inteligencia artificial, criptomonedas, robótica: todas estas áreas de crecimiento se comen los chips. Y la pandemia ha contribuido a crear la tormenta perfecta.
¿Qué efecto tuvo la pandemia?
Cerró muchas fábricas temporalmente. Al mismo tiempo, el gran aumento del trabajo desde casa y el aumento de la demanda de entretenimiento en el hogar crearon un aumento en la demanda de productos electrónicos. Las ventas de PC aumentaron un 13% el año pasado. Solo en la ciudad de Nueva York, el departamento de educación compró 350.000 iPads. Las videollamadas significaron que los centros de datos necesitaban más capacidad.
Y durante lo peor de la pandemia, las compras de automóviles se desplomaron. Entonces, mientras las empresas de electrónica compraban toda la capacidad de producción disponible, los fabricantes de automóviles cancelaron sus pedidos. Pero más tarde, cuando los fabricantes de automóviles estaban listos para acelerar la producción nuevamente, se encontraron al final de la fila: las fábricas de microchips pueden tardar hasta seis meses en reiniciar la producción de tipos específicos de chips.
¿Cómo nos afecta esto?
El suministro de automóviles para la venta se restringirá a finales de este año debido a la escasez, advirtió la semana pasada Pendragon, el principal concesionario de automóviles del Reino Unido. Con menos coches para vender, los precios subirán; y se están eliminando características electrónicas premium como sistemas de navegación o pantallas adicionales para estirar aún más el suministro de chips.
En electrónica, los precios comerciales de la memoria de computadora han aumentado alrededor de un 30% desde principios de 2020, lo que elevó los costos de artículos como computadoras portátiles e impresoras. HP ha elevado los precios de las PC al consumidor en un 8% y las impresoras en más del 20% en un año. Parece que los precios de televisores, teléfonos inteligentes y electrodomésticos también aumentarán. La escasez de chips también preocupa a los gobiernos.
¿Por qué están preocupados los gobiernos?
Los chips son ahora un componente tan crucial en muchas tecnologías estratégicas, desde los sistemas de defensa hasta la ciberseguridad y la energía renovable, que su fabricación se ha convertido en un gran problema geopolítico: los legisladores dicen que los chips son el nuevo aceite. Fueron inventados en los EE. UU., Y gran parte del diseño de vanguardia todavía se lleva a cabo allí, pero alrededor del 80% de la producción ahora se realiza en Asia porque los costos son más bajos: principalmente en Taiwán, Corea del Sur y China.
El mayor productor mundial por volumen es TSMC en Taiwán. Intel, con sede en California, es el más grande por ingresos. Junto con Samsung de Corea del Sur, estas empresas dominan los chips especializados de alta gama. Pero China está posicionada para convertirse en el mayor productor para 2030: su último plan quinquenal establece el objetivo de satisfacer el 70% de sus necesidades de semiconductores para 2025. Europa representa menos del 10% de la producción mundial de chips.
Joe Biden sostiene un microchip mientras habla durante una reunión con miembros de la Cámara y el Senado sobre las interrupciones de la cadena de suministro debido al coronavirus en la Oficina Oval en febrero de 2021.
SAUL LOEB / AFP a través de Getty Images
¿Qué están haciendo los gobiernos al respecto?
El mes pasado, el Senado de EE. UU. Aprobó la Ley de Innovación y Competencia, un proyecto de ley de 250.000 millones de dólares diseñado para impulsar la producción de semiconductores de EE. UU., Junto con la investigación científica y otras tecnologías estratégicas.
En marzo, la Comisión Europea estableció un ambicioso plan para aumentar su participación en el mercado mundial de semiconductores al 20% para 2030 y comprometió $ 160 mil millones de su fondo de recuperación Covid para proyectos tecnológicos. El Reino Unido ha tenido una fuerte presencia durante mucho tiempo en el lado del diseño de la industria, pero pocos productores; Newport Wafer Fab, el mayor productor de chips del Reino Unido, ha sido adquirido por Nexperia, una empresa de propiedad china.
¿Cuánto durará la escasez?
No hay final a la vista. El director ejecutivo de Intel, Pat Gelsinger, dijo que cree que podrían pasar dos años antes de que la producción pueda aumentar. La escasez probablemente continuará durante algunos años, dijo Michael Dell, director ejecutivo de Dell Technologies, a principios de año. Empresas como TSMC, Samsung e Intel están invirtiendo fuertemente.
Pero incluso si se construyen fábricas de chips en todo el mundo, lleva tiempo, dice Dell. Muchas empresas están examinando sus cadenas de suministro: Tesla está considerando comprar directamente una planta. Es probable que las industrias de alta tecnología se recuperen primero, hacia fines de este año. Los automóviles y los electrodomésticos, que utilizan chips más antiguos y más baratos, tardarán más: no son tan rentables para los fabricantes, por lo que no tienen el impulso para invertir. Los retrasos en los productos y la escasez de piezas continuarán durante algún tiempo.
El triunfo del microchip
Un microchip es una colección de desde unos pocos cientos hasta decenas de miles de millones de pequeños circuitos en una pequeña oblea de silicio. El silicio es un semiconductor: puede conducir electricidad o contenerla. En un chip, los transistores de silicio son interruptores en miniatura que se pueden encender y apagar mediante señales electrónicas. Las computadoras funcionan con código binario. Los transistores reflejan esto: los dígitos 1 y 0 usados en binario representan los estados de encendido y apagado de un transistor. Esencialmente, el trabajo del chip es transportar electrones de una manera prescrita por el código de computadora. Todos los datos de las computadoras (números, fotografías, música, imágenes) se almacenan y procesan de esta manera.
Empleados del fabricante japonés de microprocesadores Renesas Electronics en junio de 2021
KAZUHIRO NOGI/AFP via Getty Images
La invención de este tipo de transistor, en Bell Labs en Nueva Jersey en 1947, y su creciente miniaturización es la columna vertebral de la electrónica moderna. La Ley de Moore, acuñada por el pionero de los chips Gordon Moore, establece que la cantidad de transistores en un chip se duplica aproximadamente cada dos años, lo que hace que las computadoras sean cada vez más poderosas.
Los chips avanzados de hoy son increíblemente complejos: los láseres imprimen circuitos de solo 12 nanómetros de ancho, la longitud de una uña crece en 12 segundos. Se cree que los transistores son los artículos más fabricados en la historia mundial. La cantidad de microchips vendidos a nivel mundial en abril alcanzó un récord de casi 100 mil millones.
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