Desde principios de 2020, los efectos y la mitigación de la pandemia de COVID-19 provocaron interrupciones en las cadenas de suministro y la logística que, junto con un aumento del 13% en la demanda mundial de PC debido al cambio de algunos países a una economía de quedarse en casa , [5] afectaron la disponibilidad de chips clave necesarios para la fabricación de una amplia gama de productos electrónicos. [6] El impacto de la pandemia en la fabricación de semiconductores en Corea del Sur y Taiwán se citó como una causa de la escasez, con un suministro restringido que afectó a industrias tan amplias como los juegos de consola y la industria automotriz . [7] [8]
En febrero de 2021, la BBC citó a los analistas de mercado IHS Markit , que pronosticaron que el impacto de la escasez se prolongaría hasta el tercer trimestre de 2021; los plazos de entrega de chips en ese momento ya se habían extendido a 15 semanas, el plazo de entrega más largo desde 2017. [8] En abril de 2021, los plazos de entrega de semiconductores de Broadcom Inc. se habían "extendido a 22,2 semanas, frente a las 12,2 semanas de febrero de 2020". [8]
Los fenómenos meteorológicos extremos, incluidas las sequías que azotaron Taiwán durante el verano de 2021, también podrían ser un factor contribuyente importante. Las sequías amenazaron con afectar la producción debido a la falta de agua ultrapura disponible , necesaria para limpiar las fábricas y las obleas. [9] [10]
A finales del primer trimestre de 2021, los precios de los coches usados en algunos países estaban aumentando debido a la demanda tanto de la recuperación económica como de la escasez de chips. El precio de algunos coches aumentó hasta un 10% en el primer trimestre. [11] En 2023, la industria del automóvil se recuperó en gran medida y la producción mundial de coches aumentó un 3%. [12] [13] Ese mismo año, la escasez mundial de chips había disminuido en gran medida. [14]
Causas
La crisis mundial de chips se debió a una combinación de diferentes eventos descritos como una tormenta perfecta [15] [16] [17], siendo el efecto bola de nieve de la pandemia de COVID-19 la principal razón de la aceleración de la escasez. Otro factor que contribuyó fue que la demanda es tan grande que la capacidad de producción existente no puede satisfacerla. [18] Otras causas se han atribuido a la guerra comercial entre China y Estados Unidos y a la sequía de 2021 en Taiwán . [19] [20]
Pandemia de COVID-19
El aumento del trabajo y el aprendizaje a distancia [21] [22] provocó un aumento en la demanda de computadoras, [23] periféricos de red [21] y otros productos electrónicos de consumo con chips. [23] Debido a los confinamientos , las instalaciones de producción de chips se cerraron, [24] [25] lo que provocó el agotamiento de los inventarios. [ 26] En el cuarto trimestre de 2020, las ventas de computadoras tradicionales experimentaron un crecimiento del 26,1% con respecto al año anterior. [27]
En 2020, GlobalFoundries , un fabricante de chips con sede en EE. UU. y la división de fabricación de semiconductores de AMD antes de su salida a bolsa , cesó las operaciones en su única planta china. Se suponía que la fábrica produciría obleas de 300 mm , pero la fábrica de 65.000 metros cuadrados en Pekín nunca comenzó la producción. [31]
En octubre de 2022, Estados Unidos anunció que introduciría nuevas medidas para restringir las ventas de tecnología de chips informáticos a empresas chinas, que afectarían principalmente a las ventas de chips avanzados necesarios para tecnologías de vanguardia. Como resultado, las acciones de las principales empresas asiáticas fabricantes de chips se desplomaron durante la reapertura de los mercados bursátiles en Taiwán, Japón y Corea del Sur después de los días festivos. [32]
En octubre de 2022, Washington ordenó que las empresas que utilicen software o hardware estadounidense obtengan licencias antes de exportar chips a China, independientemente de su país de origen. Estados Unidos también instó a Japón y los Países Bajos a implementar regulaciones similares. [33]
Taiwán es el líder de la industria mundial de semiconductores , y TSMC por sí sola representó más del 50% del mercado mundial de fundición de obleas en 2020. [36] En 2021, Taiwán experimentó su peor sequía en más de medio siglo, [37] lo que provocó problemas entre los fabricantes de chips que utilizan grandes cantidades de agua ultrapura para limpiar sus fábricas y obleas . Por ejemplo, las instalaciones de TSMC utilizaban más de 63.000 toneladas de agua al día, más del 10% del suministro de dos embalses locales. [38]
Incendios en instalaciones
En octubre de 2020 se incendió una planta de semiconductores de Asahi Kasei , especializada en componentes ADC y DAC. [35] Otra fábrica japonesa propiedad de Renesas Electronics , que abastece al 30% del mercado mundial de unidades de microcontroladores utilizadas en automóviles, se incendió en marzo de 2021; Renesas dijo que les tomaría al menos 100 días volver a la producción normal. [39] En enero de 2022, un incendio en la planta de Berlín de ASML afectó la producción de equipos de litografía EUV utilizados en la producción de chips. [40]
Guerra entre Rusia y Ucrania
El precio del neón , un gas noble necesario para los láseres en la fabricación de chips, se multiplicó por seis entre diciembre de 2021 y marzo de 2022 debido a la pandemia de COVID-19 y la guerra en Ucrania . [41] El suministro de neón se vio severamente limitado por la invasión rusa de Ucrania , lo que generó temores de que el conflicto pudiera empeorar la escasez de chips. Ucrania produce aproximadamente la mitad del suministro mundial de neón como subproducto de la industria siderúrgica rusa y el 90% del neón de grado semiconductor utilizado en los Estados Unidos. [42] [43] Los fabricantes de semiconductores han buscado proveedores alternativos, como fabricantes de gases nobles en China, pero cualquier nuevo proveedor tardaría al menos nueve meses en aumentar la producción. [41] El suministro de criptón y xenón , de los que Ucrania también es un importante exportador, también se vio afectado. [44]
Rusia exporta alrededor del 40% del suministro mundial de paladio metálico , utilizado en ciertos componentes de chips, y el suministro de paladio podría verse afectado por las sanciones comerciales impuestas por los gobiernos occidentales. [45]
Industrias impactadas
Según un análisis de Goldman Sachs , al menos 169 industrias se han visto afectadas por la escasez mundial de chips, [1] siendo las industrias automotriz y de electrónica de consumo entre las más afectadas por la crisis. [46] [47] [48]
Coches
Producción de automóviles en Estados Unidos, 1993-2021
El automóvil moderno promedio puede tener entre 1.400 y 1.500 chips, algunos incluso hasta 3.000. [49] Los automóviles representan el 15% del consumo mundial de chips, mientras que la electrónica personal representa alrededor del 50%. Los ingresos por chips están aún más sesgados hacia sectores no automotrices. [49] Se espera que la escasez de chips le cueste a la industria automotriz mundial 210 mil millones de dólares en ingresos en 2021. [50] [51] [ necesita actualización ] A pesar de las menores ventas, algunos fabricantes aumentaron las ganancias durante 2020, como Toyota y General Motors, por ejemplo, obtuvieron ganancias récord para 2021, debido a la demanda resiliente y la disminución de los incentivos financieros ofrecidos a los compradores. [52] [53]
Al comienzo de la pandemia, los fabricantes de automóviles predijeron incorrectamente que las ventas caerían, cancelaron pedidos de chips y no estaban preparados para satisfacer la demanda. [54] Los fabricantes de chips tenían más compromisos del sector de TI, lo que redujo la capacidad para chips para automóviles. [49] Ford aparcó miles de vehículos sin terminar en Kentucky Speedway mientras la empresa esperaba que los chips terminaran de ensamblar esos autos. [55] Toyota planeó reducir la producción de vehículos en todo el mundo en un 40% en septiembre de 2021, [56] mientras que General Motors anunció que detendría la producción de casi todos los automóviles en sus plantas de América del Norte durante una semana o dos ese mismo mes. [57] Durante el tercer trimestre de 2021, solo hubo dos tercios de las ventas de automóviles nuevos en los Estados Unidos que durante el mismo período de tiempo en 2020, ya que la oferta no pudo satisfacer la demanda. [58] Opel cerró su planta de fabricación de Eisenach hasta 2022 debido a la escasez, lo que provocó el despido temporal de 1.300 trabajadores. [59] A mediados de 2022, la corporación de fabricación de automóviles Stellantis detuvo la producción en dos plantas en Francia alegando falta de semiconductores. [60]
Computadoras de escritorio y tarjetas gráficas
La disponibilidad de prácticamente todos los componentes necesarios para construir una computadora de escritorio se ha visto muy afectada por la escasez mundial de chips. [61] Los dos principales fabricantes de chips de CPU, AMD e Intel , han tenido dificultades para satisfacer la creciente demanda de sus productos como resultado de la pandemia mundial. [21] [62] Además, la escasez mundial de chips ha dificultado la adquisición de tarjetas gráficas , [63] y la disponibilidad de tarjetas de unidad de procesamiento gráfico (GPU) nuevas y usadas se ha visto agravada aún más por un aumento en la minería de criptomonedas en 2021. [34] Además, AMD y Nvidia , los principales fabricantes de tarjetas GPU, lanzaron nuevos modelos de sus tarjetas insignia durante la pandemia; estos modelos más nuevos tenían una demanda extremadamente alta y rara vez se encontraban en stock. [64] Además, los revendedores a menudo utilizan bots de Internet para comprar automáticamente el stock de un minorista en cuestión de segundos. [65] Estas tarjetas luego se revenden con el precio marcado hasta un 300% por encima del precio minorista sugerido por el fabricante (MSRP). [66]
Sin embargo, los precios de las GPU han comenzado a volver al MSRP debido a que Ether (una de las criptomonedas más utilizadas, segunda después de Bitcoin por capitalización de mercado ) [67] [68] está experimentando un cambio de mecanismo de consenso denominado "The Merge", [69] que lo cambió de prueba de trabajo (PoW) a la más eficiente prueba de participación (PoS) alrededor del 15 de septiembre de 2022. [70] [71] [72] Esto, combinado con el lanzamiento de las GPU Nvidia de la serie 40, [73] junto con la disminución de la rentabilidad de la criptominería a medida que los precios de las monedas se desplomaron, [74] resultó en que los criptomineros vendieran sus tarjetas usadas al mercado. [75]
Consolas de videojuegos
Durante la pandemia de COVID-19, los cines y teatros estuvieron cerrados para evitar la propagación del virus, lo que llevó a muchas personas a recurrir al entretenimiento en el hogar durante los períodos de autoaislamiento, [76] lo que aumentó la demanda de consolas de videojuegos . [76] [77] Con el lanzamiento de la novena generación de consolas de videojuegos coincidiendo con la pandemia, la demanda aumentó aún más, y tanto Microsoft como Sony informaron una demanda récord de sus nuevas consolas. [77] Microsoft esperaba en febrero de 2021 que la escasez de Xbox Series X y Series S continuaría hasta al menos mediados de 2021, [78] mientras que Sony advirtió en mayo de 2021 que la escasez de la consola PlayStation 5 continuaría hasta 2022. [79] Ambas empresas utilizan chips AMD fabricados por TSMC en sus consolas de novena generación, lo que ejerce una presión adicional sobre la cadena de suministro . Como persistieron los problemas de suministro, los revendedores revendieron las consolas en sitios web como eBay por un 50-100% por encima de su precio minorista. [80] Nintendo fabricó un 20% menos de consolas Switch . La compañía originalmente planeó producir hasta 30 millones de unidades, pero solo pudo producir 24 millones durante su año fiscal , que fue hasta marzo de 2022. [81]
Tarjetas de crédito y otras tarjetas IC
Las tarjetas de crédito modernas tienen chips EMV que se utilizan para pagos sin contacto. La escasez provocó que el tiempo típico de reemplazo de una tarjeta de crédito en los EE. UU. aumentara de diez días hábiles a seis u ocho semanas. [82]
En junio de 2023, los operadores ferroviarios japoneses JR East y Tokyo Metro decidieron suspender temporalmente las ventas de tarjetas Suica y PASMO , inicialmente las no registradas, y luego por completo, con excepción de los pases de cercanías, las tarjetas para niños y las variantes de tiempo limitado para turistas extranjeros. [83]
Reacciones
Gobiernos
El 24 de febrero de 2021, el presidente estadounidense Joe Biden firmó una orden ejecutiva que intenta abordar la escasez de chips revisando las opciones para fortalecer la cadena de suministro de semiconductores . [84] Más tarde, en abril, los directores ejecutivos de las principales empresas de tecnología y funcionarios del gobierno estadounidense asistieron a una cumbre virtual con la Casa Blanca para hablar sobre la mejora de la resiliencia de la cadena de suministro de semiconductores. [85] En una reunión virtual el 23 de septiembre de 2021, que siguió a otra reunión en mayo, la Casa Blanca presionó a los fabricantes de automóviles, fabricantes de chips y otros para que proporcionaran información sobre la crisis en curso que ha obligado a recortes en la producción de automóviles estadounidenses y para que tomen la iniciativa para ayudar a resolverla. [86]
El 15 de septiembre de 2021, la presidenta de la Comisión Europea, Ursula von der Leyen, adelantó la próxima Ley Europea sobre Chips en su discurso sobre el Estado de la Unión . [87] Se anunció que la Unión Europea utilizará la legislación para impulsar una mayor resiliencia y soberanía en las cadenas de suministro regionales de semiconductores. [88]
En diciembre de 2021, India presentó un plan para impulsar su base de fabricación de chips. [89]
El Congreso de Estados Unidos aprobó la Ley CHIPS en el verano de 2022 y el 9 de agosto de 2022, el presidente Biden firmó el proyecto de ley. [90] [91] [92] El proyecto de ley se centra en la fabricación nacional, la investigación y la seguridad nacional, y proporciona 52.700 millones de dólares en subsidios y créditos fiscales para las empresas que fabrican chips en Estados Unidos. También incluye 200.000 millones de dólares para nuevas iniciativas de fabricación e investigación científica. [93] [94] [95]
En enero de 2023, Estados Unidos, Japón y los Países Bajos llegaron a un acuerdo para limitar ciertas exportaciones de chips avanzados a China. [96]
En marzo de 2023, el gobierno japonés tiene la intención de imponer restricciones a la exportación de equipos para la fabricación de chips informáticos. Esta medida sigue a medidas similares adoptadas anteriormente por los Países Bajos y los EE. UU. Se espera que entre en vigor en julio de 2023. Sin embargo, Yasutoshi Nishimura, ministro de Comercio japonés, enfatizó que este plan no está relacionado con la medida de los EE. UU. Esta restricción afectará a 23 tipos de herramientas utilizadas en la producción de semiconductores, que van desde máquinas de litografía por inmersión hasta limpiadores de obleas de silicio. Además, entre las principales empresas tecnológicas que se verán afectadas se encuentran Nikon y Tokyo Electron. [33]
El 6 de septiembre de 2024, el gobierno holandés amplió las licencias de exportación para los equipos de fabricación de chips de ASML, alineándose con los esfuerzos de Estados Unidos para restringir el acceso de China a tecnología avanzada. [97]
Empresas
El 22 de julio de 2021, el director ejecutivo de Intel, Pat Gelsinger, dijo que espera que la escasez de chips empeore en la segunda mitad de 2021 y que pasarán uno o dos años antes de que los suministros vuelvan a la normalidad. [62] El 19 de agosto de 2021, Jensen Huang , director ejecutivo de Nvidia , dijo que espera que la escasez continúe hasta bien entrado 2022, [98] mientras que la directora ejecutiva de AMD, Lisa Su , dijo el 27 de septiembre de 2021 que la escasez mejoraría a lo largo de la segunda mitad de 2022, aunque advirtió que la oferta seguiría siendo escasa hasta entonces. [99] Sin embargo, el director ejecutivo de IBM, Arvind Krishna, dijo el 11 de octubre que cualquier predicción de una resolución de la escasez de chips para fines de 2022 es optimista y que ve "más probable" que el problema no se resuelva por completo hasta 2023 o 2024. [100]
El 24 de septiembre de 2021, TSMC de Taiwán dijo que está apoyando y trabajando activamente con todas las partes interesadas para superar la crisis mundial de chips, después de su participación en la reunión virtual de la Casa Blanca el 23 de septiembre. [101] A principios de abril de 2021, TSMC anunció que planea invertir US$100 mil millones durante los próximos tres años para aumentar la capacidad en sus plantas, [102] días después de que Intel anunciara un plan de US$20 mil millones para expandir su capacidad avanzada de fabricación de chips en Arizona . [103] Ya en mayo de 2020, TSMC anunció su plan de US$12 mil millones para construir y operar una fábrica de semiconductores en Arizona, su segundo sitio de fabricación en los Estados Unidos. [104] La construcción está en marcha a partir de junio de 2021, y la producción de chips está prevista para comenzar en 2024. [105]
En diciembre de 2022, TSMC anunció que triplicaría su inversión en sus plantas de Arizona hasta un total de 40.000 millones de dólares. [106] El inicio de la producción de chips en la primera fábrica se ha retrasado hasta 2025, [107] mientras que se espera que la segunda fábrica esté operativa en 2027 o 2028. [108] El 8 de abril de 2024, el Departamento de Comercio de los Estados Unidos otorgó a TSMC un subsidio de 6.600 millones de dólares para la producción avanzada de semiconductores en Phoenix, Arizona y hasta 5.000 millones de dólares en préstamos gubernamentales de bajo costo. TSMC acordó ampliar su inversión planificada en 25.000 millones de dólares hasta los 65.000 millones de dólares y añadir una tercera fábrica en Arizona para 2030. [109] [110] [111]
El 9 de noviembre de 2021, TSMC anunció un acuerdo de asociación con Sony (Sony Semiconductor Solutions Corporation) para una nueva fábrica de chips de 7 mil millones de dólares en Kumamoto , Japón. [112] [113] [114] La planta producirá chips de 22 y 28 nanómetros para abordar la fuerte demanda mundial de tecnologías de chips especiales. La construcción de la fábrica comenzó en 2022. [115] [116] La fábrica abrió dos años después, en febrero de 2024. [117] [118] [119] En el mismo mes, TSMC anunció que abrirá una segunda planta de fabricación en Japón con el respaldo de Sony y el fabricante de automóviles Toyota . Se espera que la segunda fábrica esté operativa en 2027. [120] [121]
El 20 de septiembre de 2021, la directora ejecutiva del fabricante de automóviles estadounidense General Motors , Mary Barra , dijo que la escasez de chips ha obligado a repensar la cadena de suministro. Barra dijo que la empresa obtendrá más semiconductores directamente de los fabricantes de chips en lugar de proveedores para adaptarse a la actual escasez mundial de chips. [122] En febrero de 2023, General Motors llegó a un acuerdo con el fabricante de chips GlobalFoundries para dedicar parte de una fábrica en el norte del estado de Nueva York para abastecer al fabricante de automóviles y evitar futuras interrupciones por escasez de chips. [123] [124] [125]
El 29 de noviembre de 2021, el director ejecutivo de Nissan , Makoto Uchida , dijo a la BBC que era demasiado pronto para decir cuándo se reanudarían las entregas normales de microchips y, por lo tanto, de automóviles terminados. [128]
El 17 de enero de 2023, el presidente de ABB, Peter Voser , dijo a CNBC que cree que lo peor de la crisis de suministro de chips ha pasado y agregó que la desaceleración del crecimiento ha ayudado a equilibrar la oferta y la demanda. [129]
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