Computación
¿Qué es el NTSC? Invertir en la fabricación de chips en EE. UU.
Reconstruyendo la fabricación de chips en EE. UU.
Los chips informáticos y otros componentes semiconductores se han convertido en tan esenciales para las industrias modernas como los materiales básicos que se volvieron abundantes gracias a la revolución industrial, como el acero, el concreto o el aluminio.
Esto hace que la producción de chips no solo sea una cuestión de prosperidad económica para una nación determinada, sino también una cuestión estratégica vital. A pesar de que la mayoría de los diseños de chips y la tecnología de fabricación de chips se inventaron inicialmente en Occidente y Japón, la fabricación de chips ahora está muy concentrada en otras regiones, especialmente en Taiwán, Corea del Sur y cada vez más en China.
Debido a que China considera a Taiwán una “provincia secesionista” que debe reunificarse con la China continental, un conflicto sobre Taiwán entre China y EE. UU. podría cortar el suministro crucial de chips a las economías occidentales.
En respuesta a este riesgo, en 2024, EE. UU. lanzó el Centro Nacional de Tecnología de Semiconductores (NTSC). Es un consorcio público-privado dedicado a “avanzar la innovación liderada por EE. UU., la competitividad económica y la seguridad nacional”.
Fabricación de chips en EE. UU.: Visión general de la industria
Desequilibrio global en el suministro de semiconductores
La fabricación de chips es una industria con una fuerte tendencia a la concentración en unos pocos jugadores importantes. Esto se debe a que requiere un nivel extremo de control de calidad y precisión para producir chips cada vez más pequeños, donde la escala y la experiencia tienden a ser muy importantes.
Esto ha llevado a que la industria esté dominada por una empresa en particular: TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSM )).
Fuente: Eric Flaningam
Cubrimos esta empresa en detalle en “TSMC (TSM) Spotlight: La fundición del oro del siglo XXIst“.
Entre los otros jugadores importantes en las fundiciones de chips se encuentran la taiwanesa United Microelectronics Corporation (UMC ), la coreana Samsung Electronics (005930.KS) y la china SMIC (0981.HK).
No solo estas empresas están casi exclusivamente en Asia, sino que EE. UU. no fabrica absolutamente ninguno de los chips más avanzados en el país, el tipo de chips esenciales para los centros de datos de inteligencia artificial, los modelos de teléfonos inteligentes más nuevos o los automóviles autónomos.
“Un automóvil promedio contiene 1.400 chips y los vehículos eléctricos utilizan más de 3.000.”
Rick McCormick – Científico senior de Sandia para la estrategia de tecnología de semiconductores
Estado actual de la fabricación de chips en EE. UU.
Ninguna de las empresas de fundición de semiconductores más grandes tiene su sede en EE. UU. hoy en día, incluso si el país fue instrumental en la construcción de estas tecnologías, desde los primeros días de Bell Lab hasta el valle de Silicio de hoy.
Así que, aunque las empresas estadounidenses capturan casi el 50% de los $527 mil millones de ingresos de la industria global de semiconductores, principalmente a través del diseño y las propiedades intelectuales, EE. UU. tiene muy poco control sobre la producción real.
Esto es lo que el NTSC está tratando de cambiar. Será parte de un esfuerzo más amplio que incluye:
- El Consorcio NSTC
- El Centro Nacional para el Avance de la Tecnología de Semiconductores (Natcast)
- La Oficina de Investigación y Desarrollo de CHIPS
En junio de 2025, Sandia National Laboratories se convirtió en el primer laboratorio nacional en unirse al NSTC.
“Hemos sentado las bases para que otros laboratorios se unan.
La Ley CHIPS ha reunido al equipo, podríamos decir. Al incluir a los laboratorios nacionales, las empresas estadounidenses y la academia, es realmente un multiplicador de fuerzas.”
Mary Monson – Gerente senior de Asociaciones Tecnológicas y Desarrollo Comercial de Sandia
Sandia se une a una lista ya muy impresionante de 134 miembros del NSTC, que incluye a Google, AMD, Apple, Nvidia, IBM, Intel, Nokia, RTX, Samsung, Siemens, Texas Instruments, TSMC, MIT, Universidad de Princeton, Universidad de Stanford, etc.
Financiación y recursos de la Ley CHIPS
El NSTC es parte de la Ley CHIPS más grande, una iniciativa lanzada por la administración Biden para ponerse al día en la fabricación de chips.
A diferencia de programas similares anteriores que se centraban principalmente en rebajas fiscales y otros incentivos financieros, el enfoque esta vez es mucho más dirigido y representa el movimiento de EE. UU. hacia políticas industriales más intencionadas.
“Se planea gastar más de $12 mil millones en investigación y desarrollo bajo la Ley CHIPS, incluido un programa de $3 mil millones para crear un ecosistema para ensamblar chiplets.
Estos chiplets se comunican a baja energía y alta velocidad como si fueran un chip grande y costoso.”
Rick McCormick – Científico senior de Sandia para la estrategia de tecnología de semiconductores
Estrategia de NTSC de varios niveles 2025-2027
El plan estratégico del NSTC para 2025-2027 detalla tres objetivos principales para el programa, construyendo una política industrial coherente que ha faltado durante años y incluso décadas, un factor clave es el declive relativo de la fabricación de semiconductores de EE. UU. en Asia.
Ampliar el liderazgo tecnológico de EE. UU.
Esto ayudaría a que las ideas alcanzaran un punto de concepto o validación y se movieran desde los laboratorios hasta las fundiciones.
Aquí, el NSTC cerraría la brecha entre las ciencias teóricas y el sector privado que toma las innovaciones y las convierte en realidades comerciales.
Fuente: Natcast
Entre los temas abordados por el programa se encuentran la eficiencia energética para la inteligencia artificial, la sostenibilidad en la fabricación de chips y la seguridad y procedencia de materiales y equipos.
Reducir el tiempo y el costo de prototipado
Se crea y se da acceso a los miembros del NSTC a una cartera de activos y servicios físicos y digitales para probar diseños innovadores.
El enfoque se centrará en el desarrollo de nuevos materiales, acceso gratuito a módulos de kit de diseño de proceso (PDK) y circuitos IP fundamentales, y procesos de fabricación confiables y robustos.
Fuente: Natcast
Construir una fuerza laboral de semiconductores de EE. UU. robusta
Esto se logrará a través del Centro de Excelencia de la Fuerza Laboral del NSTC (WCoE), apoyado por una inversión de $250 millones.
“Hay una crisis potencial en el horizonte. La Asociación de la Industria de Semiconductores anticipa que EE. UU. necesitará entre 60.000 y 70.000 trabajadores más, así que necesitamos ayudar a involucrar a la fuerza laboral de STEM.”
Rick McCormick – Científico senior de Sandia para la estrategia de tecnología de semiconductores
Este es un objetivo en el que la participación activa de decenas de universidades de nivel superior en el NSTC en EE. UU. será esencial.
Otro aspecto crucial será la interacción más estrecha que el NSTC traerá entre las instituciones de formación y las empresas privadas, ayudando a los trabajadores recién capacitados a acceder a prácticas y a obtener empleos inmediatamente en su especialidad.
NTSC y la era posterior a la Ley de Moore
En el contexto de la Ley CHIPS y la fundación del NSTC está el hecho de que los chips y la tecnología informática están a punto de experimentar una revolución.
Durante décadas, la Ley de Moore, que estipulaba que los chips aumentan en densidad y capacidad con regularidad, está llegando a su fin a medida que la escala de grabación de los chips de silicio más recientes se acerca lentamente a transistores hechos de apenas unos pocos átomos.
Se requiere una convención completa del ecosistema para avanzar colaborativamente en innovaciones “de pila completa” que se requieren en la Era Post-Moore, incluyendo gobierno, industria, trabajo, clientes, proveedores, instituciones educativas e inversores.
Esto es por qué el enfoque en nuevas tecnologías y procesos de laboratorio a fábrica más rápidos es importante, ya que la próxima etapa de la tecnología informática podría no ser con silicio en absoluto, sino con otros materiales semiconductores, chips neuromórficos, computación cuántica o fotónica.
En teoría, esta iniciativa debería reducir muchas de las barreras que han impedido hasta ahora todos los esfuerzos por devolver la fabricación de semiconductores a EE. UU.
Fuente: Natcast
En la práctica, el cronograma propuesto puede ser más que un poco entusiasta y principalmente impulsado por objetivos políticos, ya que tomará años, si no décadas, capacitar a suficientes trabajadores y trasladar las fundiciones a EE. UU.
Chips hechos en América: fundiciones nacionales
El proceso de relocalización de la fabricación de chips en EE. UU. ya estaba en marcha incluso sin la Ley CHIPS.
Por ejemplo, la instalación de TSMC en Arizona ha estado en construcción durante varios años y la producción a gran escala comenzó a fines de 2024. La fábrica está empezando a producir chips avanzados de 4-5 nm y tiene como objetivo producir chips de clase mundial de 3 nm e incluso 2 nm en el futuro.
La Ley CHIPS no es el único incentivo financiero otorgado a los fabricantes de chips, por ejemplo, se otorgaron múltiples préstamos y subvenciones a empresas importantes en el sector:
- GlobalFoundries ($1.500 millones en subvenciones y $1.600 millones en préstamos)
- Intel ($8.500 millones en subvenciones y $11.000 millones en préstamos)
- TSMC ($6.600 millones en subvenciones y $5.000 millones en préstamos)
Hasta ahora, Texas, Arizona y Nueva York son los estados que más se benefician de la actividad industrial en semiconductores. Con más fábricas en construcción en Arizona por parte de TSMC e Intel, el estado podría incluso tomar la delantera.
Fuente: Z2Data
Esta construcción de capacidad industrial se espera que se acelere aún más, con los fabricantes de chips taiwaneses habiendo anunciado en abril de 2025 planes para invertir $100 mil millones en capacidad basada en EE. UU. en 5 nuevas fábricas. Gran parte de esto está vinculado a TSMC, que acordó expandir su inversión planificada en EE. UU. en $25.000 millones a $65.000 millones y agregar una tercera fábrica en Arizona para 2030.
Invertir en semiconductores y fundiciones de EE. UU.
Intel
(INTC )
Mientras que las empresas extranjeras como Samsung y TSMC están aumentando su presencia en EE. UU., respectivamente en Arizona y Texas, aún no han alcanzado al campeón nacional existente, Intel.
Intel ha estado a la zaga de sus competidores asiáticos en los mercados globales de semiconductores y ha perdido 2 innovaciones tecnológicas en el sector de fabricación de chips:
- Litografía de ultravioleta extrema (EUV), una técnica para grabar chips ultra densos, que a pesar de haber sido inventada en su mayoría por Intel, ahora es comercializada exclusivamente por la empresa holandesa ASML (ASML )
- Chiplets, chips modulares más pequeños que se pueden ensamblar para aumentar el rendimiento a un costo más bajo, un mercado que hoy en día está dominado por ARM (ARM ) y AMD (AMD ).
Esta inercia relativa de Intel se puede culpar probablemente a una posición demasiado fuerte y demasiado “cómoda” en su arquitectura de núcleo x86 propietaria, que desde su invención en 1980 y hasta hoy en día es una de las arquitecturas de procesador más ampliamente utilizadas del mundo.
Intel ahora está recuperando el terreno, con la producción de EUV en aumento por primera vez en su fábrica irlandesa desde 2023, y probablemente más tarde en EE. UU. Y, a diferencia de TSMC, que ha luchado por adaptar su cultura laboral taiwanesa a los trabajadores estadounidenses, Intel ya sabe cómo producir a gran escala en América.
Fuente: Intel
Por último, Intel ha sido muy activa en la construcción de un nuevo tesoro de propiedades intelectuales en nuevas tecnologías informáticas, especialmente la computación cuántica, con el Kit de desarrollo de software cuántico de Intel una opción popular para los programadores en el campo.
Fuente: Intel
En general, Intel es una historia clásica de una empresa líder que se volvió un poco complaciente debido a flujos de efectivo estables de innovaciones pasadas.
Sin embargo, se ha reinventado en los últimos años, recuperando terreno en EUV (para chips <4 nm), chiplets, innovando en computación cuántica y beneficiándose de su base industrial estadounidense preexistente.
En el caso de una escalada de tensiones con China en los próximos años, Intel también se beneficiará enormemente, mientras que es probable que TSMC tenga dificultades para reubicar fundiciones y personal clave a tiempo.
Así que Intel sigue siendo, por ahora, y probablemente hasta la década de 2030, el fabricante de chips avanzados más prominente en EE. UU., compartiendo progresivamente este lugar con TSMC.
(También puede leer un análisis más detallado sobre Intel en nuestro artículo dedicado de septiembre de 2024)
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