La economía describe el ciclo del cerdo como fluctuaciones periódicas de la oferta y el precio de mercado. Si escasea un producto y, por tanto, el precio es atractivo, mucha gente entra en el mercado y quiere obtener beneficios. En el caso del cerdo, por ejemplo, se amplían muchos establos y se crían más cerdos nuevos. Cuando todos estos cerdos entran en el mercado, el precio de mercado empieza a bajar de nuevo. Sólo aquellos que fueron los primeros en entrar y han planeado su salida ganan mucho, antes de que la ruinosa guerra de precios comience de nuevo.
El mercado de semiconductores también es extremadamente cíclico. La IA y la HPC (computación de alto rendimiento) y, más recientemente, los teléfonos inteligentes están impulsando la demanda de semiconductores, al igual que el deseo de reducir el riesgo de China. Por otro lado, se están construyendo más de 40 nuevas plantas de semiconductores que entrarán en producción entre 2025 y 2028. La situación se complica por el conflicto entre EE.UU. y China, así como por los conflictos en Oriente Medio y Ucrania.
La caída del mercado en 2023 irá seguida de una recuperación en 2025
El estancamiento de las ventas de smartphones, PC y tabletas provocó la caída del mercado en 2023. Como resultado, las entregas mundiales de obleas de silicio se redujeron significativamente en un -14,3% en 2023 (Fig. 1). También este año se prevé un nuevo descenso del -2%, hasta los 12.174 millones de sqi (MSI). SEMI no espera una fase de fuerte recuperación del 10% hasta los 13.328 MSI hasta 2025. Las capacidades instaladas en las nuevas fábricas de chips de EE.UU., Japón y Europa entrarán en el mercado a partir de 2025 y aumentarán a partir de 2026/2027.
Fig.1: Previsión de entregas mundiales de obleas en millones de sqi (MSI) 2022 - 2027 (datos: SEMI 10/25)
Fig. 2: Área de chip en función de la anchura de la estructura y la tecnología, normalizada para semiconductores de 55 nm (datos: Semi)
Aumento del rendimiento gracias a anchuras de estructura menores
Si el nodo tecnológico se reduce de 55 nm a 3 nm, tanto el tamaño del chip como el consumo de energía disminuyen considerablemente. Por ejemplo, a 55 nm el tamaño del chip y el consumo de energía son máximos (normalizados a 1), mientras que a 3 nm el tamaño del chip desciende a 0,026 y el consumo de energía a 0,015 (Fig. 2/3).
Esto demuestra el aumento de la eficiencia que se consigue con los nodos de fabricación avanzados, ya que los procesos más avanzados permiten diseños de chips más compactos y de bajo consumo, fundamentales para aplicaciones modernas como la IA, la HPC o los smartphones.
TSMC, la mayor fundición de chips del mundo, tuvo un excelente tercer trimestre con un crecimiento interanual superior al 30% (Fig. 4). Los motores fueron IoT con +35%, el resurgente mercado de smartphones con +16% y HPC con +11%. La computación de alto rendimiento (HPC) tuvo con diferencia la mayor cuota de ventas en el tercer trimestre, con un 51 %, seguida de los smartphones, con un 34 %. La cuota de ventas de IoT, de gran crecimiento, es comparativamente baja (7%), al igual que el sector de la automoción, de crecimiento comparativamente bajo, con una cuota de ventas del 5%.
Fig. 3: Tamaño del chip comparado con el consumo total de energía en distintos anchos de estructura y tecnologías de semiconductores (datos: Semi)
Fig. 4: Crecimiento de las ventas de TSMC por sectores en el 3T 24 frente al 3T 23 (datos: TSMC)
Enfoque de los ingresos de TSMC =/< 7 nm
Fig. 5: Ingresos de TSMC por sectores en el tercer trimestre de 2024 (datos: TSMC)La cuota de los anchos de estructura en los ingresos del líder mundial del mercado de fundición, TSMC, es impresionante. El 79% de los ingresos en el tercer trimestre de 2024 se generaron con anchuras de estructura =/< 7 nm (Fig. 5). Los chips con anchuras de estructura de 7 nm representaron el 17%, el foco con el 32% se centró en los chips de 5 nm y el 20% ya se alcanzó en el actual producto tecnológico de punta con 3 nm.
No es de extrañar, dado un precio de venta de la fundición por oblea de aprox. 25.000 $ con una anchura de estructura de 2 nm para el producto estrella.
Los precios de las obleas aumentan de forma similar a la función electrónica
El gráfico muestra los precios de las obleas de TSMC por nodo de proceso, con una clara tendencia al alza a medida que se reduce el tamaño del nodo.
El nodo de 90 nm cuesta 1.650 dólares por oblea, mientras que el nodo de 2 nm, que es el más avanzado, cuesta 24.570 dólares por oblea (Fig. 6). Esto refleja la creciente complejidad y el coste asociados a los nodos semiconductores avanzados debido a la mayor precisión y a los requisitos de tecnología avanzada.
Los precios aumentan significativamente a partir del nodo de 7 nm, lo que pone de relieve los retos que plantea alcanzar tamaños de nodo más pequeños, siendo los nodos más caros los de 5 nm, 3 nm y 2 nm.
Chip de 2 nm: comienza la producción de prueba
Según TSMC, la producción de prueba de chips de 2 nm ha comenzado en la planta de Baoshan, en Hsinchu, al norte de Taiwán. Está previsto que la producción masiva de chips de 2 nm comience en 2025. Según un informe del "Commercial Times", el precio de las obleas de 2 nm podría duplicarse en comparación con las de 4/5 nm (Fig. 6)
Aunque se rumorea que el rendimiento de los anchos de estructura avanzados de Intel y Samsung es relativamente bajo, el aumento del precio de las obleas de 2 nm refleja el monopolio de mercado y el fuerte poder de fijación de precios de TSMC. Sin embargo, las inversiones en I+D para los chips de 2 nm son inmensas. Según estimaciones de TrendForce, ascenderán a más de 4.000 millones de dólares.
Fig. 6: Precios de las obleas de fundición por ancho de estructura en $ (Datos: TSMC)
Al grano
- Tras la fuerte caída de la industria de chips en 2023, con un -14,3% menos de superficie de obleas, la producción de obleas caerá otro -2,4% en 2024, según SEMI. No se prevé un crecimiento del 9,5% hasta 2025.
- Los avances en el desarrollo de las actuales estructuras de 3 nm pueden encontrarse, por ejemplo, en el nuevo iPhone 16 Pro de Apple, que utiliza el chip A 18.
- Los motores del crecimiento en la mayor fundición del mundo, TSMC, en Taiwán, son el segmento IOT, con un +35%, los smartphones, con un +16%, y la informática de alto rendimiento, con un 11% en el 3T-2024 en comparación con el año anterior.
- HPC y los smartphones representan el 85% de las ventas en el tercer trimestre de este año. J.
El mercado de semiconductores ha sido volátil en el pasado. Hoy, sin embargo, las previsiones también se ven dificultadas por las intervenciones y crisis políticas. La "guerra económica" entre EE.UU. y China por la posición del pool en el mundo es un factor tan importante como la guerra en Ucrania y el conflicto en Oriente Próximo. Los programas de inversión de los gobiernos, que ascienden a miles de millones de dólares, están creando nuevas capacidades de chips por razones de riesgo, y no porque la demanda esté explotando. El temor a un conflicto entre China y Taiwán está justificado. Es difícil imaginar lo que supondría para el abastecimiento de la economía mundial que los taiwaneses destruyeran su producción de semiconductores en caso de guerra.
Sigamos siendo optimistas y trabajemos para que nuestro país vuelva a la senda del éxito.
Saludos cordiales
Atentamente
Hans-Joachim Friedrichkeit
