El 'ahora o nunca' de Europa en la guerra estratégica de los semiconductores

Son, por tanto, un activo estratégico para la Unión Europea y, también, para nuestras cadenas de valor industriales. Esa es la razón de ser de la nueva Ley de Chip ('Chips Act') que ha entrado en vigor el pasado mes de septiembre en el Viejo Continente. Un marco regulatorio para impulsar un ecosistema que se ha quedado muy rezagado en el mercado mundial de los semiconductores, liderado por Estados Unidos y países asiáticos, y que sobre todo reducirá la dependencia que tenemos en el suministro de estos recursos. Algo trascendental si no queremos ver cualquier día nuestras industrias y economía colapsadas por la escasez de estos componentes, como ya hemos comprobado durante la pandemia.

La 'Chips Act' engloba un paquete de medidas que movilizarán 43.000 millones de euros privados y públicos (que vendrán de la UE y de los gobiernos nacionales) para abordar un objetivo común: que Europa alcance en 2030 una cuota del 20% en ese complejo mercado global de los semiconductores (hoy apenas llega al 10%), donde el año pasado se vendieron más de un billón de chips, según datos de la Asociación de la Industria de Semiconductores americana (SIA). Los americanos dicen que si se apilaran un chip encima de otro sobrepasarían la altitud máxima de crucero de los aviones comerciales, es decir entre 10.000 y 12.000 metros de altura. Y las previsiones de la Comisión Europea apuntan que la demanda de semiconductores incluso se duplicará en 2030.

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Para conseguir los objetivos marcados por Bruselas se han puesto sobre la mesa diversas iniciativas. Una de las más destacable es acelerar las ayudas públicas, y una regulación más flexible y ágil para concederlas, con el fin de levantar en territorio europeo nuevas fábricas pioneras de semiconductores avanzados, de los sofisticados equipos necesarios para fabricarlos y también de encapsulado. «La ley facilita los procesos para que las empresas tengan subvenciones y agiliza los trámites administrativos para que nuevas fábricas se instalen en el continente. Son factorías muy complejas que requieren muchos recursos», explica Alfonso Gabarrón, gerente de Aesemi (Asociación Española de la Industria de Semiconductores).

Un mensaje que ha calado mientras se tramitaba esta regulación ya que grandes gigantes de los semiconductores han girado su mirada hacia Europa. La estadounidense Intel ya ha anunciado que invertirá 30.000 millones de euros en la construcción de dos fábricas de chips de última tecnología en Magdeburgo, Alemania. También levantará una planta de envasado y ensamblaje de semiconductores en Italia. La taiwanesa TSMC, en alianza con Infineon, NXP y Bosch, invertirá otros 10.000 para otra factoría de chips en Dresde (también en el país germano). Un desembarco que Eduardo Valencia, director de Industria Electrónica, Nuevo Emprendimiento y Desarrollo Territorial de la patronal digital Ametic, pone en valor: «Nunca se ha visto -afirma- que cuatro empresas de este perfil se unan para coordinar una inversión y tener más capacidad de fabricación en Alemania».

Otro proyecto es de la americana GlobalFoundries en colaboración con la franco-italiana STMicroelectronics que pretenden crear otra factoría de chips en Crolles (Francia), donde la última tiene ya sus propias instalaciones. La inversión ronda los 7.500 millones. «STMicroelectronics también va a ampliar sus fábricas italianas. Hay empresas que amplían capacidad y otras que se unen para generar nuevas fábricas», considera Valencia.

Lo hacen al calor de la nueva regulación europea. Los gigantes internacionales «encuentran subvenciones, un buen ecosistema auxiliar y una buena formación de los trabajadores», opina Ignacio Mártil de la Plaza, catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Es la forma de atraer las inversiones extranjeras, que son más que necesarias. «Hay actores europeos capaces de levantar estos proyectos. Pero no lo pueden hacer de la noche a la mañana. Por eso, la intervención de actores internacionales que impulsen proyectos de este tipo alineados con las necesidades de nuestra industria», argumenta Gabarrón.

Eso sí, no se ha previsto un número concreto de fábricas que deben instalarse. «En Europa fabricamos electrodomésticos, automóviles, maquinaria y herramienta. Lo ideal es que tengamos las capacidades para abastecer a nuestras industrias. Así seremos autónomos y no se paralizarán las fábricas porque falle un elemento en la cadena de suministros, por ejemplo en Taiwán», destaca Gabarrón.

Una fábrica de chips supone una inversión estratosférica. Son ingentes cantidades de capital para investigar, diseñar y posteriormente fabricar un chip avanzado y competitivo. El proceso resulta complejísimo y requiere de la tecnología más disruptora. «Son tantos los factores que influyen en que un chip no funcione. Hasta la refrigeración de un equipo si no es adecuada puede arruinar todo el proceso de fabricación. Las salas blancas son miles de metros cuadrados con máquinas complejas, manejadas por operarios super especializados en un ambiente que no hay ni una mota de polvo, por que si la hay dañaría el proceso. Además, la vida útil de los equipos es de cuatro o cinco años. Son activos que se deprecian y hay que cambiar», explica Mártil de la Plaza.

Sirva como ejemplo los datos que proporciona el catedrático para hacernos una idea de la dimensión que alcanzan estas inversiones: en 2006, se necesitaban 4.000 millones de dólares para levantar una fábrica de chips. En 2014, las nuevas factorías creadas Global Foundries e Intel rondaban los 8.000 millones. Hoy la taiwanesa TSMC está construyendo en Arizona (EE.UU.) una factoría para fabricar chips de última generación que estará lista el próximo año. «Lleva invertidos 24.000 millones de dólares. Y cuando funcione a pleno rendimiento, con los equipos técnicos, los trabajadores y se hayan realizado las pruebas de riesgo para conocer los rendimientos de los chips y su rentabilidad habrá invertido 40.000 millones», detalla Mártil de la Plaza.

Para Europa resulta vital contar con factorías de estas dimensiones y de este calibre tecnológico. «Es clave aumentar la fabricación de chips», asegura Eduardo Valencia. «Se trata de elegir dentro de la cadena de los semiconductores qué tipo de chip se quiere fabricar -continúa-. No es lo mismo una fábrica de chips maduros, que encontramos en los coches o en electrodomésticos y que están ampliamente en los productos de todo el mundo, que una fábrica de chips de pocos nanómetros. Y en la transformación digital vamos a chip cada vez más complejos y pequeños. Europa pretende no quedarse atrás y aumentar la capacidad de fabricación de esos chips del futuro».

El nuevo marco regulatorio también impulsará la transferencia de conocimiento del laboratorio a la fábrica, desarrollar líneas piloto de producción avanzada, chips cuánticos... «Habrá fondos para startup y spin-off con proyectos disruptivos. Se establecerá un centro de competencia en cada país que generará conocimiento y transferencia entre el sector público y privado, incluso donde se establezcan grados universitarios acordes con las necesidades de la industria», apunta Gabarrón.

Se creará un mecanismo para que las naciones estén coordinadas y puedan calcular la oferta y demanda de semiconductores, adelantándose así a posibles incidencias en la cadena de suministros. Y se pondrá en marcha una plataforma de diseño común para todos. «Diseñar un chip requiere muchos recursos de computación, con programas muy complejos y sistemas muy potentes que cuestan mucho dinero. Ahora una empresa si quiere tener una licencia para que un ingeniero acceda a un software y a herramientas de diseño de un chip le cuesta de 200.000 a 400.000 euros anuales. La UE quiere un software de diseño gratis para las empresas europeas», explica Gabarrón.

La idea es crear un potente ecosistema europeo de chips de última generación y actuar en bloque, como una solo entidad, como se hizo con los pedidos de mascarillas durante las épocas más duras de la pandemia.

No obstante, caben las dudas de que Europa pueda ser casi autónoma en la cadena de suministros de los semiconductores, que es global por su propia naturaleza. «No hay ninguna compañía en este momento en el planeta que dependa exclusivamente de sí misma. No vamos a tener toda la cadena de suministro nunca porque nadie la tiene, ni tampoco Estados Unidos. La cantidad de recursos económicos de cada uno de los elementos de la cadena es de tal calibre que es inviable pensar que se va a hacer todo en un continente», afirma Mártil de la Plaza.

De hecho, según la asociación americana SIA, en la ruta que sigue un chip, desde que se obtiene la oblea de silicio donde se fabrica el chip hasta que este llega al mercado, intervienen cuatro países y el semiconductor hace más de tres viajes alrededor del mundo durante los cien días que dura el proceso.

Y es que la cadena de suministros de chips no es nada sencilla. Por el contrario, se trata de un gran puzle donde encajan las fichas muy diferentes actores. Están las 'fabless' que son las empresas que los diseñan e invierten en innovación (como Nvidia, Qualcomm, Broadcom, Apple); las 'foundries' que se dedican solo a la fabricación (lideradas por la taiwanesa TSMC, también la china SMIC o la estadounidense Globalfoundries) y luego están Samsung e Intel que son las únicas que diseñan y fabrican. «Es un entramado: quien diseña manda sus diseños a otros que se lo fabrican, y hay fabricantes que no diseñan. Por ejemplo TSMC es el fabricante de chip de vanguardia para ordenadores y móviles pero no para vehículos electricos», matiza el catedrático.

Según la SIA, el 100% de la capacidad de fabricación de los semiconductores más avanzados del mundo (por debajo de 10 nanómetros) se encuentra actualmente en Taiwán (92%) y Corea del Sur (8%). «Sin embargo, el diseño más innovador y avanzado de chips está en Estados Unidos», asegura Mártil de la Plaza.

Aún con toda esa brutal competencia, Europa no parte de cero. Tiene sus fortalezas. Como la empresa ASML, en Países Bajos, que proviene de la división de semiconductores de Philip. Es la única en el mundo que fabrica un equipo hiper avanzado para hacer los chips más sofisticados. Se trata de la litografía de ultravioleta extremo (UVE). Tras más de una década de investigación y desarrollo (y fuertes inversiones, apoyadas por fabricantes de chips) consiguió ganar la carrera en el desarrollo de esta tecnología.

El Viejo Continente también cuenta con tres de los quince mayores fabricantes de semiconductores del mundo: la alemana Infineon (ex filial de Siemens) elabora chips para vehículos eléctricos, STMicroelectronics fabrica chips para detectar la luz infrarroja y NXP hace chips de propósito general y no están especializados.

Y además los europeos podemos hacer gala de otras cualidades: «Hemos perdido la capacidad en la parte de fabricación en masa de los chips -reconoce Gabarrón-, pero tenemos otras capacidades: talento, startup, conocimiento e investigación y desarrollo».

Así que con todas esas virtudes y una nueva regulación favorable para impulsar el ecosistema europeo de semiconductores, es el momento de que el Viejo Continente se coloque en los puestos de cabeza en la carrera por desarrollar los chips del futuro.

España tampoco se quiere quedar atrás en el ecosistema europeo por desarrollar los chips más avanzados. Y también tenemos nuestras fortalezas, en las que parece que se han fijado algunos de los gigantes de los semiconductores. De hecho, Intel abrirá un laboratorio para el diseño de chips que estará en el Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona. También la multinacional estadounidense Cisco pondrá en marcha un centro de diseño de semiconductores en la Ciudad Condal. Y su compatriota Broadcom instalará en nuestro país una planta única en Europa para el proceso 'back-end' (la última fase de la fabricación del chip).

Sin duda, vienen atraídas por los 12.250 millones de euros del Perte de la Microelectrónica y Semiconductores. Aunque también contamos con otras capacidades. «Nuestros jóvenes ingenieros y científicos tienen una preparación magnífica como la de los ingenieros alemanes, japoneses y estadounidenses», afirma el catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) Ignacio Mártil de la Plaza.

El talento es una carta a jugar. «Muchas empresas necesitan mucha gente pensado para hacer I+D y saben que aquí existe ese talento y además más barato», considera Alfonso Gabarrón, gerente de Aesemi (Asociación Española de la Industria de Semiconductores). «Es siempre el principal atractivo. Las fábricas van donde hay ecosistemas de calidad y gente cualificada que las puede operar y trabajar en ellas. La inversión en talento inciden en la mejora de las expectativas para atraer una factoría», aseguran Carlos Triviño y Mayte Bacete, secretario y directora general, respectivamente, de Valencia Silicon Cluster, una asociación de siete empresas de microelectrónica y fotónica todas con sede en la ciudad levantina. «Valencia -aseguran- es la sede del 50% del talento español en semiconductores y nuestra posición de salida es fuerte. Es un ecosistema con un alto valor añadido», consideran ambos.

Otro de nuestros puntos fuertes reside en las innovaciones en el diseño de chips. «No tenemos fábrica pero sí empresas con gran capacidad de diseño que aumentan empleados y facturación», afirma Eduardo Valencia, director de Industria Electrónica, Nuevo Emprendimiento y Desarrollo Territorial de la patronal digital Ametic.

Nuestro país «es un polo importante de diseño en chips», también asegura Gabarrón. «En IA y comunicaciones cuánticas -dice- tenemos mucha gente apostando por proyectos muy innovadores. Vienen empresas a interesarse para adquirir esas entidades que han diseñado algo o para usar la patente. Tenemos incluso empresas que se relacionan con la NASA porque son capaces de desarrollar chips con algoritmos de seguridad cuántica. En estas tecnologías de vanguardia tenemos muchas capacidades, si se potencia esto y el ecosistema asociado terminaremos siendo líderes en esos nichos».

El Perte de la Microelectrónica puede abrir las puerta a nuevas inversiones e impulsar este ecosistema. Por eso es importante «que los plazos del Perte corran lo más rápido posible. Hay que pedir a la Administración que haga un esfuerzo en agilidad y celeridad», defienden Triviño y Bacete. Y quizás tengamos una oportunidad para hacernos hueco en la cadena de los chips más innovadores.