La escasez de los semiconductores es un grave un problema: por qué la falta de chips de 1 dólar está provocando una crisis global

Semiconductores
Publicado por: Adrián Ruiz

La industria de los semiconductores ha entrado receso provocando una crisis que está desestabilizando a casi todo el mercado tecnológico. Mientras que Sony y Microsoft hacen lo posible por tirar adelante la producción de PlayStation 5 y Xbox Series X|S, los mineros de las criptomonedas se hacen con todas las tarjetas gráficas que hay en circulación. Semanas después, grandes fabricantes como Tesla, Ford y Mercedes ponen en pausa algunas de sus líneas de producción por el mismo motivo: los chips se están agotando en todo el mundo.

Mientras que poco a poco el mundo va volviendo a la normalidad tras el COVID-19, los fabricantes tecnológicos se están topando con un nuevo problema, la falta de oferta a nivel mundial. Esto obliga a muchas empresas a retrasar el lanzamiento de sus productos, en algunos casos de forma indefinida, y en casos peores a aumentar considerablemente los costes de producción, y por ende el precio final de venta al público.

Se trata de una situación con varios frentes abiertos difíciles de sortear en medio de una pandemia: un aumento en la demanda de tecnologías, un cuello de botella en la producción de chips, y la falta de inversión en nuevas tecnologías para chips más avanzados.

La crisis de los semiconductores

Qualcomm e Intel dominan la industria del silicio gracias a unos chips que se usan prácticamente para todo, desde ordenadores potentes hasta teléfonos de bolsillo. Por lo general nos encontramos una variedad de chips con características diferentes, que van desde los 100 dólares hasta los 1.000. En contraste un chip para controlar la imagen que recibe un monitor o una pantalla es mucho más básico, pues su único deber es transmitir las instrucciones necesarias para iluminar un panel. Estos se conocen como controladores de pantalla.

El problema que estamos viviendo en 2021 y que cada vez afecta a más empresas, no solo las tecnológicas, es que empiezan a escasear los controladores de pantalla, al mismo tiempo que crece la demanda y los fabricantes no logran seguir el ritmo. Esto está incidiendo en una escasez de suministros y en un aumento de los costes que requieren los paneles formados por cristal líquido, un elemento esencial en la fabricación de televisores y ordenadores portátiles, pero también de coches, aviones e incluso neveras.

Chip de Intel
Chip de Intel. Imagen: Unsplash

Y todo ha acabado resultando en una crisis colateral donde, por ejemplo, los chips encargados de administrar la energía de un hardware también empiezan a escasear, propagando esta crisis a la economía global. Son varios los fabricantes de coches que se han visto obligados a reducir sus líneas de producción, con perdidas estimadas en más de 60 mil millones de dólares al año. Y este es solo el comienzo.

Lo más probable es que en los próximos meses la situación empeore antes de mostrar signos de recuperación. Mientras que Samsung ya advirtió en el pasado de un inminente desequilibrio en la industria de los semiconductores, desde Taiwan Semiconductor Manufacturing dan la confirmación: no pueden mantenerse al día con la demanda pese a tener sus fábricas por encima del 100% de su capacidad. Entre tanto una tormenta invernal en Texas obliga a Samsung a cerrar su fábrica americana, mientras que en una fábrica japonesa de Renesas sufren un incendio que les obliga a cerrar durante un mes entero.

Esta crisis ha venido alimentada por la pandemia del coronavirus por un sencillo error de cálculo. Cuando el COVID-19 dio el salto desde China al resto del mundo las Big Tech creyeron que la población reduciría sus gastos y por lo tanto habría menos consumo durante la crisis, un razonamiento lógico. En otras palabras, las empresas trataban de adaptarse a la situación basándose en un modelo financiero con la crisis en proyección.

La sorpresa fue que ocurrió justo lo contrario. Con la pandemia hemos vivido un aumento significativo del teletrabajo en todo el mundo, y por ende ha habido un incremento en la demanda de mejores equipos para trabajar en remoto. Entre ellos nos encontramos ordenadores más potentes y pantallas más grandes para el trabajo, y ordenadores portátiles y tablets para el estudio. Poco a poco, con el confinamiento también creció la demanda de televisores 4K, consolas de videojuegos, y muchos productos de cocina como licuadoras y espumadoras de leche.

Uno de los sectores a los que esta tendencia le pilló por sorpresa fue el sector automóvil. Con la pandemia los fabricantes de coche cerraron sus fábricas porque nadie asistiría a sus salones y exhibiciones de automóviles, y a sus proveedores les pidieron que dejaran de enviar más componentes, entre los que se incluyen los chips que mencionamos. Ninguno imaginó que la demanda acabaría creciendo hasta el punto de colapsarse.

Mayoría de semiconductores que tiene un coche
Mayoría de semiconductores que tiene un coche. Fuente: OpenPR

Y fue precisamente a finales del 2020 cuando la demanda empezó su repunte. La sociedad tenía ganas de salir pero había y sigue habiendo cierta reticencia por usar transporte público. Los fabricantes como TSMC y Samsung reabrieron sus puertas y se reanudaron las líneas de producción, para acabar dándose de bruces con una situación totalmente inesperada: no podían fabricar chips lo suficiente rápido como para cumplir con la demanda.

En definitiva, una previsión errónea y una mala planificación ha acabado desembocando en una escasez masiva de chips para automóviles que ha ido extendiéndose al resto sectores y que podría provocar una crisis global sin precedentes.

Himax, en el centro del problema

Gracias a Bloomberg hemos podido conocer de cerca el caso de Jordan Wu, presidente de Himax, un pequeño fabricante de circuitos integrados para controladores que se encuentra en el ojo del huracán de esta tragedia. El veterano empresario, junto a dos miembros de su personal, le explican al medio estadounidense las complicaciones de la crisis de los semiconductores.

Himax fue fundada en 2001 y empezaron dedicándose a la producción de circuitos integrados para ordenadores portátiles y monitores, dando el salto al resto de productos del mercado en su salida a bolsa en 2006. Desde entonces sus chips se utilizan en una infinidad de productos de todo tipo, desde teléfonos hasta pantallas para automóviles.

Una de las cosas que Wu nos revela es que por mucho que se presione la capacidad de producción de los controladores seguirá siendo la misma. Himax diseña los controladores de pantalla y luego empresas como TSMC y United Microelectronics se encargan de fabricar dichos controladores. Estos chips se fabrican mediante nodos de tecnología MOSFET que se emplean para generar las líneas de silicio de los semiconductores, salvo que, en lugar de 5 nanómetros, los de Himax emplean 16 o más.

Uno de los principales problemas se encuentra en los circuitos integrados debido a que los sistemas se fabrican en obleas de silicio de 8 pulgadas, en lugar de las obleas más avanzadas de 12. Una oblea de silicio es un una placa fina del semiconductor que se graba con productos químicos y la deposición de otros materiales, tienen una gran importancia en la fabricación de cualquier dispositivo que integre semiconductores, y su complejidad radica en la pureza del material, ya que debe ser del 99,9%. Las obleas son, en esencia, el corazón de los semiconductores.

Una oblea de silicio grabada
Una oblea de silicio grabada. Fuente: Wikipedia

En este punto no hay nadie que esté desarrollando nodos más avanzados para mejorar la producción de la tecnología, en parte debido a que la fabricación actual está milimétricamente ajustada para obtener rendimientos perfectos. Entre varias cosas esto permite a las compañías obtener o fabricar controladores de pantalla por apenas 1 dólar y las versiones superiores por un poco más de dinero. Empezar de cero con un equipo nuevo y un rendimiento que luego tendrá que ajustarse implicaría asumir mayores gastos, y en la situación actual el riesgo no interesa a ninguna empresa.

Aquí es donde se da un importante cuello de botella. En palabras de Wu, la pandemia generó una demanda tan alta que sus socios no pudieron fabricar suficientes controladores para todo el mundo. Estos se encuentran en cualquier dispositivo cotidiano; televisores, videoconsolas, pantallas, termómetros, equipos para automóviles… Y peor todavía, también se está utilizando en la mayoría de nuevos productos que muchas empresas intentan lanzar al mercado con un éxito difícil.

Una de las primeras consecuencias que se han visto ha sido precisamente el aumento de precio de las pantallas LCD en productos nuevos y otros ya existentes: entre enero del 2020 y marzo de 2021 los paneles LCD se han duplicado de precio. Algunos expertos creen que el precio seguirá subiendo hasta el tercer trimestre de este año, mientras que en Japón una de las marcas más importantes, I-O Data Device, anunciaba a 1 de abril que sus monitores LCD subirían de precio, de lo contrario no podrían obtener ganancias debido al alto coste de los componentes.

Tienda de tecnología en Japón

Otro factor que no hace más que agravar la situación del LCD es la escasez de vidrio: varios accidentes ocurridos en las principales fabricas de vidrio, como Nippon Electric, y AGC Fine, han obligado a limitar la producción hasta mediados de este verano.

Por un lado tenemos un aumento en las ventas globales que incluso ha favorecido a muchas empresas viendo como sus acciones se triplican como nunca. En Estados Unidos la bolsa cotiza con subidas del 1,6%, mientras que empresas como Novatek tocan techo con la mayor subida histórica que han visto en la bolsa taiwanesa.

Pero la situación es extraña, las empresas no lo celebran como cabría esperar. La incapacidad de cumplir con la demanda y enfrentar una crisis infernal ante la incertidumbre de sí la situación se arreglará por si sola o si ocurrirá otro traspié que lo empeore todo preocupa a muchas personas. Ahora mismo la industria de los semiconductores no solo está en plena crisis: también pende de un hilo.

Fuente: Bloomberg
Imagen: Unsplash
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