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Eduardo Quiñonez

Con un deseo sincero y un cierto ingenio que Eduardo Quinonez se desenvuelve en el mundo de las finanzas, del que aprecia el movimiento perpetuo. Con un máster en Trading - Finanzas de Mercado, a este joven venezolano le gusta entender los misterios de los mercados bursátiles, al igual que le gusta desmontar su moto para entender sus secretos mecánicos.
En MarketScreener, este amable conversador, que sueña con dar vida a un Hedge Fund, se dedica a los mercados españoles e italianos.

Entender la industria de los semiconductores

Antes reservadas a las columnas de la prensa especializada, las noticias sobre la industria de los semiconductores se han apoderado de los principales medios de comunicación desde hace varios meses. En la radio, en los telediarios o en las portadas de los sitios de prensa, la escasez de chips está constantemente sobre la mesa. Y con razón, las repercusiones son numerosas y están poniendo en dificultades a las empresas de todos los sectores. Uno de nuestros buques insignia nacionales, Renault, se vio obligado a anunciar el 22 de octubre que preveía una pérdida de producción "cercana a los 500.000 vehículos para el año".

Me costó entender qué eran realmente estos pequeños chips mágicos, presentes tanto en nuestras máquinas de café como en nuestros coches. Así que empecé a recopilar información sobre el tema y a sintetizarla para mejorar mis conocimientos sobre el sector. El objetivo final es invertir en algo que entienda y no sólo en una acción de moda "en papel". Así que comparto con vosotros en las siguientes líneas lo que he aprendido. Así que abróchense los cinturones y pongamos manos a la obra. Vayamos al grano de un sector todavía demasiado impreciso, pero que está en la base de toda la informática moderna.

Fuente: Statista

  • Semiconductores y chips electrónicos.

Sea cual sea el dispositivo sobre el que esté leyendo esto, seguro que está alimentado por materiales semiconductores. Sí, he dicho materiales semiconductores. Si el término semiconductor se utiliza habitualmente para hablar de los chips, en realidad se trata de un mal uso del lenguaje. Un semiconductor no es ni más ni menos que un material. Un material con propiedades especiales ya que puede ser tanto conductor como no conductor (aislante) de la electricidad. 

Pongamos un ejemplo. El silicio (Si) es uno de esos materiales con la particularidad de no ser ni completamente conductor de la electricidad ni completamente aislante. Para ser exactos, un semiconductor es un aislante que, cuando lo iluminamos, lo calentamos o lo sometemos a una determinada tensión eléctrica, se convierte en conductor (excitación de electrones).

El ejemplo más conocido son las placas fotovoltaicas. La placa se vuelve conductora y crea una corriente eléctrica cuando recibe los rayos UV: es el efecto fotoeléctrico. En un procesador de ordenador, es una tensión eléctrica que permite al semiconductor pasar de aislante a conductor. Para los físicos más aventureros y apasionados, he aquí un artículo muy interesante que me ayudó a comprender: aquí

Ahora que hemos visto que los semiconductores son nada más y nada menos que materiales específicos, veamos qué son esos chips de los que tanto se habla. 

Cuando hacemos clic en un dispositivo electrónico, esperamos una respuesta instantánea. Si se produjera un retraso de varios segundos, además de ser muy desagradable, imagínese la complejidad y el peligro que esto supondría para el desarrollo de ciertos productos como los coches eléctricos...

Estos chips son, de hecho, el componente principal de los procesadores (miniordenadores, por decirlo de forma sencilla). Se fabrican con dispositivos activos y pasivos miniaturizados. Las interconexiones entre estos dos dispositivos están hechas de un fino sustrato de material semiconductor.

No se preocupe, estoy resumiendo, condensando y esquematizando:

  • Tomamos un bloque de material semiconductor (por ejemplo, silicio) y lo cortamos en una oblea extremadamente fina y perfectamente pulida.
  • Un gran número de circuitos integrados están "impresos" en él.

  • El corte de estos circuitos integrados da lugar a los chips electrónicos (Die).

  • Finalmente, estos chips electrónicos se encapsulan en cajas para fabricar microprocesadores.

Pero, ¿qué hace en realidad?  Para responder a esta pregunta, el fabricante de chips AMD ofrece un ejemplo sencillo: "Cuando utilizamos un portátil para reservar unas vacaciones, encontrar una recomendación de restaurante, ver una película o acceder a nuestro correo electrónico, la unidad central de procesamiento (CPU) y la unidad de procesamiento gráfico (GPU) del portátil, ambas basadas en semiconductores, realizan cálculos que convierten instantáneamente las preguntas en respuestas".

Hoy en día, los procesadores se utilizan a nuestro alrededor. Ya sea en los ordenadores, los teléfonos inteligentes, los coches, los servidores de los centros de datos (Cloud), las consolas de juegos o las máquinas médicas, su presencia es necesaria. Para construir estos procesadores, necesitamos chips, es decir, circuitos integrados, es decir, semiconductores (entiéndase materiales semiconductores). Sin embargo, el proceso de fabricación de chips electrónicos conlleva muchos pasos. Se necesitan años de experiencia e investigación en este sector para desarrollar, diseñar, producir, comercializar y dar servicio a una sola gama de microchips. La arena tiene que ser procesada, purificada y licuada a 1.700 grados para obtener lingotes de silicio, que luego se cortan en obleas. Aunque la escasez ha acelerado mucho la financiación de este sector, el dinero no es lo único que importa.

Aunque muchos ejecutivos de semiconductores son optimistas en cuanto a que las nuevas plantas de fabricación deberían aliviar significativamente los cuellos de botella de la cadena de suministro para la segunda mitad de 2022, no todos están de acuerdo. Matt Murphy, director general de Marvell Technology, se inclina más por un escenario en el que las ampliaciones de capacidad de las plantas no ayudarán a impulsar la producción hasta 2023 o 2024. Se trata de una hipótesis compartida por muchas empresas como Intel y GlobalFoundries, que recientemente indicó que su capacidad de producción no estará a pleno rendimiento hasta finales de 2023.

Hay varias cuestiones que explican este escenario poco optimista:

  1. El proceso de construcción de una planta de semiconductores es extremadamente caro en términos de capital, tiempo y complejidad. En la actualidad, se calcula que la construcción de una planta cuesta entre 10.000 y 15.000 millones de dólares. Además, estos proyectos astronómicos sólo se amortizarán dentro de varios años, siempre que la demanda siga creciendo.
  2. Aunque el crecimiento debería seguir teóricamente la Ley de Moore y seguir aumentando, no hay garantía de que sea suficiente para que los proyectos de estas fábricas sean rentables. Uno de los temores del sector es que, debido a que varias empresas están construyendo sus fábricas al mismo tiempo, la capacidad de producción mundial supere la demanda.

Edwin Kan, profesor de la Universidad de Cornell: "La preocupación es que si el momento no es el adecuado, nunca recuperarán su dinero. El margen de beneficio es alto ahora, pero una vez que entren otros jugadores, el margen de beneficio no podrá mantenerse".

Pero este no es el único problema. La industria de los chips se enfrenta a otras preocupaciones:

Según el IPC, el 80% de las empresas del sector afirman tener grandes dificultades para contratar empleados cualificados. Los trabajadores necesitan una formación especializada para manipular los productos químicos tóxicos utilizados en el proceso de fabricación de semiconductores, lo que crea otro cuello de botella para aumentar la mano de obra. Las empresas ofrecen ahora salarios más altos, horarios más flexibles y oportunidades de formación y educación para tratar de atraer a nuevos reclutas. El diario The Oregonian informó recientemente de que Intel, la mayor empresa de semiconductores del mundo, incluso está llevando a cabo una campaña publicitaria de "se busca ayuda" en la televisión y la radio, dirigida a los estudiantes que aún están en la universidad para que trabajen a tiempo parcial cuando no estén en clase.

Por último, muchos de los artículos necesarios para fabricar patatas fritas también han escaseado. Los sustratos que componen las placas de circuitos impresos, la superficie sobre la que se montan los chips, han sido difíciles de encontrar. También se agotan las existencias de varios artículos relacionados con el proceso de fabricación, como los equipos de protección personal y las tuberías de gas.

... En resumen, el diseño de chips no se puede improvisar.

Fuente: AMD Investors Relations

Sin embargo, tras el aumento exponencial de la demanda acelerado por la crisis del COVID, la oferta no ha seguido el ritmo. Y el hecho de que el gigante taiwanés TSMC (50% de la producción mundial) y la surcoreana Samsung Electronics prefieran vender sus componentes a los fabricantes de smartphones, menos reacios a pagar que los de automóviles, no ayuda en nada a la escasez. Una escasez que, según Pat Gelsinger (Intel), es probable que continúe hasta 2023. Por estas razones, los gobiernos entran en pánico y hacen todo lo posible para que sus industrias vuelvan a funcionar lo antes posible. Por ejemplo, Joe Biden y Thierry Breton (Comisario Europeo de Mercado Interior y Asuntos Digitales) han prometido colosales planes de ayuda pública para ayudar a las industrias nacionales en la producción de chips electrónicos. En resumen, ya sea para ayudar a la industria automovilística o para que nuestra cafetera funcione, esta cuestión es un verdadero desafío para la soberanía tecnológica.

Ahora que sabemos un poco más sobre la escasez de estos materiales semiconductores necesarios para el diseño de circuitos integrados y, por tanto, de chips electrónicos, veamos cómo se reparte el mercado.

  • II - El mercado

Uno de los principales problemas de este mercado es la inmensa complejidad de la cadena de producción. No todos los grupos disponen de fundiciones (plantas de fabricación de semiconductores) debido a los enormes costes de capital que conllevan, como se ha comentado anteriormente. La última planta de TSMC, capaz de fabricar semiconductores de 3nm y terminada en 2020, ha costado 19.500 millones de dólares. Así, incluso el gigante estadounidense Intel se plantea externalizar parte de su producción a TSMC. Y es principalmente esta falta de fundiciones la que está provocando la escasez actual.

Así que, para simplificar, hay tres categorías principales de empresas en este sector, a saber, los fabricantes de dispositivos integrados (IDM), las empresas sin fábrica y las fundiciones. 

Las empresas sin fábrica (fundiciones) se centran únicamente en el diseño de circuitos integrados. Las fundiciones sólo se dedican a la fabricación de circuitos integrados. Los IDM hacen ambas cosas (diseño y fabricación).

Esto da lugar a dos modelos de negocio:

- IDMs (Intel y Samsung).

- Alianzas entre las empresas de diseño de circuitos integrados y los operadores puros de la fundición.

Este segundo modelo se denomina "Fabless-Foundry Model" y permite que cada empresa se especialice en una actividad principal. Aunque poseer una fundición para una empresa de diseño de chips puede considerarse una ventaja competitiva, las tasas de crecimiento del modelo “fabless-foundry” han sido superiores a las de los IDM en la última década.

Esto plantea la cuestión de si el modelo “fabless-foundry” acabará dominando la industria de los semiconductores o si sólo crecerá hasta cierto punto. Sin embargo, a largo plazo, varios estudios coinciden en que estos dos modelos deben coexistir. Se espera que la cuota de mercado final de IDM sea de alrededor del 55%, frente al 45% del modelo "fabless-foundry".

Fuente: Shinhan Investment Corp.

Por ello, la mayoría de los actores de esta industria se han especializado en una parte de la cadena de producción. Además, no todos producen el mismo tipo de componentes. Muchos actores de esta industria se han especializado en un sector muy específico, como la franco-italiana STMicroelectronics en los chips para el sector de la automoción o Qualcomm para los chips 5G.

- Fundiciones (Foundry) :

Taiwan Semiconductor (TSMC), Global Foundries, UMC, SMIC, Tower Semiconductor, Powerchip, VIS, Hua Hong Semi, DB HiTek, Nanya, PSMC, Win Semiconductors, Episil, Winbond

- Concepto y breves tecnologías (Fabless) :

ARM, Qualcomm, Nvidia, Advanced Micro Device, MD, Micron Technology, Broadcom

- IDM (Fabricantes de dispositivos integrados) "Integrated Device Manufacturer por sus siglas en inglés":

Intel, Samsung, STMicroelectronics, Infineon, Texas Instrument.

Fuente: Statista


Si quiere saber más sobre los actores de este mercado, aquí encontrará una lista temática de MarketScreener.


© MarketScreener.com 2021
Valores citados en el artículo
Varia.ÚltimoVar. 1Ene
ADVANCED MICRO DEVICES, INC. 3.12%136.88 Cotización diferida.-4.88%
BROADCOM INC. -0.14%596.37 Cotización diferida.-10.38%
GLOBALFOUNDRIES INC. 0.42%59.6 Cotización diferida.-8.27%
IDM S.A. 0.00%1.18 Precio de cierre.18.59%
INFINEON TECHNOLOGIES AG 0.83%39.57 Cotización diferida.-3.72%
INTEL CORPORATION 1.38%55.7 Cotización diferida.8.16%
MARVELL TECHNOLOGY GROUP LTD 5.53%83 Cotización diferida.-5.13%
MICRON TECHNOLOGY, INC. 1.82%97.36 Cotización diferida.4.52%
NVIDIA CORPORATION 1.38%269.42 Cotización diferida.-8.39%
QUALCOMM, INC. 2.61%188.69 Cotización diferida.3.18%
SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. 0.26%77500 Precio de cierre.-1.02%
STMICROELECTRONICS N.V. 1.54%43.62 Cotización en tiempo real.-0.95%
TAIWAN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING COMPANY LIMITED 1.64%683 Precio de cierre.11.06%
TEXAS INSTRUMENTS 1.55%187.01 Cotización diferida.-0.77%