TSMC-Megafab decidida: impulso para Sajonia y Europa - Mientras tanto, se intensifica el debate sobre los miles de millones en subvenciones, los problemas con la mano de obra cualificada y el consumo de recursos.

Tras la decisión de TSMC de construir una fábrica de chips de 10.000 millones de euros en Dresde junto con socios europeos, en Sajonia se debate sobre la oferta de mano de obra cualificada, el consumo de recursos para estas "megafábricas", las subvenciones y las conexiones de transporte. Preocupa que las subvenciones estatales y el tirón laboral de la fábrica taiwanesa puedan acabar perjudicando a las pequeñas y medianas empresas de la región. Por otra parte, dentro de la propia industria se reclama cada vez más que se adopte un enfoque mucho más sistemático para la contratación de mano de obra cualificada nacional e internacional, que se establezca una red más estrecha entre la ciudad de Dresde y los distritos circundantes en términos de infraestructura y también que se amplíen considerablemente las capacidades de las escuelas de formación profesional para microtecnólogos e ingenieros mecatrónicos. Con todo, muchos sajones esperan un enorme impulso de la llegada del mayor fabricante de semiconductores por contrato del mundo.

Las primeras reacciones a los anuncios de TSMC fueron entusiastas. "Estoy contento y orgulloso de que el Estado Libre de Sajonia haya sabido convencernos con sus ventajas de ubicación y de que TSMC, uno de los principales fabricantes de chips del mundo, quiera instalar su primera planta europea de semiconductores en Sajonia", declaró, por ejemplo, el Ministro Presidente de Sajonia, Michael Kretschmer (CDU), felicitándose por la decisión de la empresa taiwanesa. "Una producción nacional robusta de semiconductores es de especial importancia para nuestra competitividad global, porque los semiconductores mantienen nuestro mundo en funcionamiento y hacen posible, en primer lugar, la transformación hacia la neutralidad climática", declaró el Ministro Federal de Economía, Robert Habeck (Verdes). "Por tanto, la inversión de TSMC contribuirá sustancialmente a garantizar el suministro de chips semiconductores para Alemania y Europa". La corporación estatal de desarrollo económico de Sajonia (WFS) habló de un "auténtico salto cualitativo no sólo para la localidad, sino también para Alemania y Europa en su conjunto".

No es de extrañar, ya que el asentamiento a gran escala tiene una cualidad propia: la industria microelectrónica europea está estableciendo redes con los principales actores de Extremo Oriente en mucha mayor medida que antes. Esto también se refleja en el hecho de que -algo poco habitual en TSMC- el grupo no quiere construir y explotar su nueva megafábrica en solitario, sino como empresa conjunta con Infineon, Bosch y NXP, aunque los taiwaneses tendrán la palabra. Tras su puesta en marcha, la fábrica producirá hasta 40.000 obleas de silicio de 300 milímetros al mes para fabricar chips con tamaños de estructura de entre 28 y 12 nm (millonésimas de milímetro). Sin embargo, uno de los aspectos superlativos de toda esta historia son las subvenciones: Los gobiernos federal y estatal se han comprometido a aportar conjuntamente el 50% (¡!) de la inversión de 10.000 millones de euros con cargo al dinero de los contribuyentes. Ninguna empresa de semiconductores ha negociado nunca un porcentaje de subvención tan alto en el marco de la Ley Europea de Chips, ni siquiera Intel.

Esperanza y temor entre las PYME

"La inversión multimillonaria de TSMC, el mayor fabricante de semiconductores del mundo en términos de ventas, también beneficiará directa e indirectamente al sector de la artesanía de Sajonia Oriental", afirma Jörg Dittrich, Presidente de la Cámara de Artesanía. Al mismo tiempo, sin embargo, señala la escasez de mano de obra cualificada, que suele llegar a las pequeñas empresas mucho antes que a las grandes corporaciones. "Ahora debemos avanzar en la cuestión del desarrollo de la mano de obra cualificada y la inmigración controlada de trabajadores cualificados".

Los problemas de mano de obra cualificada ocupan un lugar destacado en la agenda

Están surgiendo enfoques prometedores para abordar el problema de la mano de obra cualificada en la creciente industria de semiconductores de Sajonia y de toda Alemania. Por un lado, los sajones están planeando programas especiales de intercambio de estudiantes e investigadores con Taiwán para adaptar a los jóvenes universitarios locales al plan de estudios al que TSMC está acostumbrada en su país.

Por otro, el Ministerio Federal de Educación e Investigación y el Centro de Electrónica Avanzada de Dresde (Cfaed) lanzan el proyecto "Forlab Natalie". El proyecto, dotado con 2,1 millones de euros del Ministerio Federal de Educación e Investigación, pretende "aumentar la visibilidad de la investigación en microelectrónica en las universidades, acelerar la transferencia de tecnología a aplicaciones y promover la formación de jóvenes talentos más allá de las fronteras universitarias", según la TU Dresden, donde tiene su sede el Cfaed. Entre los socios del proyecto figuran las universidades de Bochum e Ilmenau.

Prof ThomasMikolajickElcoordinador del proyecto, el profesor Thomas Mikolajick, de Dresde, anunció que "Forlab Natalie" incluirá proyectos piloto de promoción de jóvenes talentos. "Pondremos en marcha formatos interuniversitarios para la formación de estudiantes y la contratación de jóvenes talentos como ejemplos de buenas prácticas en toda Alemania y trabajaremos en red con iniciativas de formación nacionales y europeas como la Academia de Microelectrónica del Research Fab Microelectronics Germany (FMD)."

Pero también hay que superar muchos retos infraestructurales. Por ejemplo, el director gerente Frank Bösenberg, de la asociación sajona de la industria microelectrónica "Silicon Saxony", pide que Dresde coopere más estrechamente con los distritos vecinos de Bautzen y Meißen para que el desarrollo, actualmente muy dinámico, de la industria sajona de alta tecnología no se vea frenado por todo tipo de problemas prácticos. Por ejemplo, las ciudades y pueblos que rodean la industria del chip en el norte de Dresde deben estar mejor conectadas mediante trenes de cercanías, autobuses y otros medios de transporte. De este modo se abrirían nuevas oportunidades para que los trabajadores cualificados de las fábricas de chips de Dresde vivieran en los alrededores de la ciudad. También habría que considerar la posibilidad de ampliar la capacidad de las escuelas y guarderías. "Si lo hacemos bien, toda la región y las zonas rurales saldrán beneficiadas".

Los taiwaneses traen a Europa su nueva experiencia en circuitos

En cualquier caso, la nueva fábrica traerá a Europa nuevos conocimientos tecnológicos y reforzará las cadenas de suministro de la industria automovilística alemana, al menos en lo que se refiere al suministro de electrónica para automóviles. Aunque la fábrica de Dresde no estará equipada con las últimas tecnologías de producción de TSMC de la generación de 3 nm, no hay que subestimar el valor añadido para la industria local si en un futuro próximo los circuitos de automoción de 12 nm también están disponibles aquí. Además, el tamaño de la estructura no lo dice todo: En términos de estructura de capas, uso de materiales y, no menos importante, en términos de metodología de chiplets, TSMC está muy por delante de casi todas las fábricas de chips europeas. Y la idea es obvia: una vez que los taiwaneses han invertido tanto dinero en una megafábrica en Alemania, cerca de importantes clientes de la industria automovilística, lo más probable es que también actualicen la fábrica de Dresde con equipos más modernos más adelante en el ciclo de la próxima generación, de modo que la tecnología de menos de 10 nm podría llegar a Sajonia después de todo.

Fundación de la alianza de semiconductores "Esra

Sin embargo, se espera que las últimas inversiones de Intel, Infineon, TSMC y otras empresas den un nuevo impulso a la European Chip Act. Por este motivo, Sajonia y otras 26 regiones microelectrónicas europeas han forjado ahora una "Alianza de Regiones Europeas de Semiconductores" (Esra). La nueva alianza tiene como principal objetivo representar los intereses de las regiones europeas de alta tecnología ante la Comisión Europea cuando se trate de la distribución de subvenciones a la microelectrónica. Sin embargo, Esra también pretende crear nuevas redes de valor añadido en Europa, fomentar la investigación en microelectrónica, minimizar la escasez de trabajadores cualificados en la industria de los semiconductores y encontrar nuevas formas de satisfacer la creciente demanda de agua, electricidad y otros recursos por parte de las fábricas de chips de la forma más respetuosa posible con el medio ambiente.

Thomas SchmidtEnla agenda de Ezra también figuran los tan debatidos llamamientos para que Europa dependa menos de las perturbadoras cadenas de suministro de Asia y América. "La digitalización, la transición energética, la electromovilidad, la inteligencia artificial... solo podremos dominar estos retos candentes si disponemos en todo momento de los chips necesarios", argumentó el ministro de Economía de Sajonia, Martin Dulig (SPD). "En este momento, el principal reto es liberarnos de nuestra elevada dependencia del mercado estadounidense y, en particular, del asiático/chino".

"Ahora que se ha aprobado la Ley Europea de Fichas, se trata de ponerla en práctica, establecer nuevas instalaciones de producción, reforzar la investigación y formar a trabajadores cualificados".
El Ministro regional sajón, Thomas Schmidt

Por su parte, los flamencos -que gestionan uno de los mayores centros de investigación de semiconductores del mundo, Imec en Lovaina- apuestan por la innovación y la investigación en microelectrónica en particular: "Para el Gobierno flamenco, la investigación y el desarrollo son de la máxima importancia y valor", subraya Jan Jambon, Ministro-Presidente de Flandes. Es importante "complementar la innovación con un nuevo modelo de cooperación entre instituciones del conocimiento, agentes industriales y responsables regionales".

Los miembros fundadores de Esra son Baden-Württemberg, Baviera, Hamburgo, Hesse, Baja Sajonia, Sajonia, Sajonia-Anhalt, Sarre, Schleswig-Holstein y Turingia en Alemania, Andalucía, País Vasco, Valencia y Cataluña en España, Flevoland y Brabante Septentrional en los Países Bajos, Carintia y Estiria en Austria, la región Centro en Portugal, Flandes en Bélgica, Auvernia-Ródano-Alpes en Francia, Piamonte en Italia, Tampere y Helsinki en Finlandia, Moravia del Sur en la República Checa, Gales en el Reino Unido y la República de Irlanda.

La nueva fábrica de Jenoptik ya está lista para la construcción del armazón

Además de las grandes inversiones, también crecen los proyectos de ampliación y nueva construcción de las empresas medianas de la región tecnológica de Alemania Central. Jenoptik, por ejemplo, ya ha terminado el armazón de su nueva fábrica de microóptica de Dresde y ya está aumentando su plantilla con vistas al inicio previsto de la producción a principios de 2025. La empresa de Turingia ha aumentado su plantilla en la capital del estado de Sajonia a 90 empleados; para cuando la fábrica abra sus puertas dentro de dos años, se espera que cuente con unos 120 empleados.

"Dresde se convertirá en una ubicación principal para nuestras actividades de microóptica", anunció Stefan Traeger, CEO de Jenoptik. "Nos integramos en la excelente red de la industria de semiconductores de Sajonia, que está en constante crecimiento". Una vez terminada, la planta de 70 millones de euros fabricará principalmente microópticos y sensores para la litografía de semiconductores. Anteriormente, estas actividades estaban repartidas en varios centros pequeños.

La empresa de electrónica del automóvil 'Indie' crece

La empresa de chips para automóviles 'Indie' también está ampliando de nuevo su planta de Dresde. Las inversiones previstas tienen por objeto reforzar el diseño de chips y el centro de pruebas de circuitos de Sajonia. Los especialistas en microelectrónica tienen previsto invertir otros 3 millones de euros en nueva tecnología de pruebas e inspección para circuitos de automoción, industriales y de radar, si la empresa matriz californiana está de acuerdo. También está previsto ampliar la plantilla de Dresde de los 35 trabajadores actuales a unos 50 diseñadores de chips, ingenieros de calidad y otros especialistas en el plazo de un año y medio.

Desde su fundación en 2020, la filial alemana de la empresa estadounidense "Indie Semiconductor" ya ha logrado un crecimiento bastante dinámico. Desde entonces, la empresa ha seguido asumiendo nuevas tareas dentro del grupo de empresas y ha alquilado y equipado nuevos laboratorios en Dresde. En total, la empresa ha invertido unos 3 millones de euros sólo en equipos de laboratorio. Por último, pero no por ello menos importante, la propia filial alemana ha tenido hijas y nietas: en 2022, Indie Alemania adquirió la empresa de chips de radar Symeo, con 67 empleados. Y esta, a su vez, compró la empresa de electrónica "Silicon Radar", con 40 empleados, cuyas raíces se remontan en última instancia a VEB Halbleiterwerk Frankfurt/Oder. Este nuevo conglomerado tecnológico se gestiona desde Dresde.

Centro de pruebas en Indie Alemania

Nueva entrada en el diseño de procesadores con RISC V

Tras una larga pausa, los institutos de microelectrónica de Dresde vuelven al diseño de procesadores para que Europa dependa menos de los gigantes del chip de EE.UU. y Extremo Oriente. Además de los experimentos con neuroprocesadores y procesadores cuánticos, la atención se centra sobre todo en la arquitectura RISC-V. Los ingenieros del Instituto independiente Barkhausen y del Instituto Fraunhofer de Fotónica (IPMS) de Dresde confían sobre todo en este "Reduced Instruction Set Computer V" de uso libre y código abierto. Estos últimos han presentado ahora su propio procesador RISC-V, el "EMSA5". "La accesibilidad de RISC-V ha desencadenado una revolución", argumentan los expertos de Fraunhofer. Esto se debe a que proporciona "una alternativa independiente y abierta a las soluciones comerciales -en su mayoría no europeas-". RISC-V también permite un equilibrio favorable entre consumo de energía y rendimiento. Y esto es especialmente importante para la electrónica de automoción de los vehículos eléctricos, cuyas baterías no deben ser sobrecargadas por los ordenadores de a bordo. Si se utiliza correctamente, esta alternativa a Intel & Co. podría reforzar la soberanía tecnológica de Europa, afirman los expertos en microelectrónica de Dresde.

El diseño de procesadores tiene una larga tradición en Dresde: En tiempos de la RDA, las fábricas de chips de Erfurt eran las principales responsables de la producción masiva de procesadores. Sin embargo, parte del trabajo de desarrollo -incluida la réplica del procesador de 32 bits de Alemania Oriental- tuvo lugar en ZMD y Robotron Dresde. Tras la reunificación, AMD también incrementó la producción en masa de sus "Athlons" y otros procesadores en Dresde, y con el tiempo también creó aquí capacidades de desarrollo para sistemas operativos relacionados con procesadores. Cuando AMD se retiró de Sajonia, los estadounidenses también cerraron este centro, conocido como OSRC. No obstante, en la ciudad se conservaron muchos conocimientos sobre procesadores y sistemas operativos.

Las arquitecturas libres y de código abierto RISC-V se ven ahora como una luz de esperanza. En este sentido, un anuncio de Bosch, Infineon, Nordic Semiconductor, NXP y Qualcomm se considera una señal de cambio en la industria: las empresas de chips quieren establecer una forja conjunta de procesadores RISC-V en Alemania. La asociación industrial "Silicon Saxony" confía en que esta nueva empresa pueda ubicarse en Dresde: "Una empresa así encajaría bien aquí", explicó Frank Bösenberg, director gerente de la asociación, a "PLUS".

Thomas May, ayudante de laboratorio de Senorics, soldando un sensor orgánico a una placa de circuito.

Microespectrómetros orgánicos en alza

Por su parte, la empresa derivada de la Universidad Técnica de Dresde, Senorics, se aproxima a la producción en serie. La empresa de sensores pronto suministrará a Carl Zeiss Jena grandes cantidades de miniespectrómetros orgánicos que pueden determinar sin contacto la composición de muchos alimentos, bebidas, textiles y otras sustancias. Durante mucho tiempo, esto sólo era posible con costosos equipos de laboratorio. La electrónica orgánica, en la que la TU Dresden ha acumulado una especial experiencia internacional en las últimas décadas, ofrece ahora nuevas soluciones para construir dispositivos portátiles de espectroscopia basados en tecnología infrarroja en los espacios más reducidos y a un coste relativamente bajo. En principio, Zeiss quiere utilizar los nuevos miniespectrómetros sajones en sistemas agrícolas que reconozcan automáticamente la calidad de piensos y semillas en silos. Al mismo tiempo, Sensorics está preparando la producción en serie de espectrómetros móviles del tamaño de un puño. Éstos ayudarán a las fábricas textiles de India, Bangladesh y EE.UU. a reconocer si el hilo prometido por el proveedor está realmente enrollado en la bobina con sólo "sostenerlo". Otra serie de productos está destinada a determinar la calidad de los productos legales del cannabis, también un mercado en crecimiento en EE.UU. y quizá pronto también en Alemania.

Fuentes

TSMC, Cancillería del Estado de Sajonia, Oiger.de, Silicon Saxcony, Sajonia. Ministerio de Economía, Jenoptik, Cfaed, TU Dresden, Fraunhofer-IPMS, Sensorics