En un mundo cada vez más dependiente de la tecnología, los semiconductores se han convertido en actores indispensables, aunque a menudo invisibles. Estos pequeños componentes, esenciales en la mayoría de los dispositivos electrónicos que utilizamos a diario, están en el centro de una serie de cuestiones que definen la era actual: la evolución tecnológica, la geopolítica, la economía global, entre otros.
Semiconductores: ¿qué son?
Los semiconductores son materiales que permiten el paso de la corriente eléctrica, pero no tan fácilmente como los metales. Esto se debe a que los electrones de los semiconductores no están tan fuertemente unidos a los átomos como en los metales. Al añadir impurezas a los semiconductores, se pueden modificar sus propiedades eléctricas, lo que los convierte en materiales ideales para la fabricación de dispositivos electrónicos, como transistores, diodos y circuitos integrados. Los más comunes son el silicio y el germanio. El silicio es el semiconductor más utilizado, ya que es abundante, económico y relativamente fácil de procesar. El germanio es más caro que el silicio, pero tiene mejores propiedades eléctricas, por lo que se utiliza en algunas aplicaciones especializadas, como los diodos láser.
Los semiconductores son una parte integral de nuestra vida cotidiana, aunque a menudo pasan desapercibidos. Están presentes en prácticamente todos los dispositivos electrónicos que utilizamos: computadoras, teléfonos móviles, televisores, refrigeradores, lavadoras, lavavajillas, automóviles, equipos médicos, autos, dispositivos de comunicación, sensores… Es casi imposible imaginar un día en la vida moderna sin interactuar de alguna manera con estos pequeños componentes. «Los semiconductores son fundamentales para el funcionamiento de la mayoría de los dispositivos electrónicos que usamos a diario», dice el Dr. Rajiv Joshi, un ingeniero eléctrico en IBM. «Están en todas partes y su importancia solo seguirá creciendo a medida que avanzamos hacia una sociedad más digital y conectada».
Escasez: causas y repercusiones de la crisis
La demanda global de semiconductores ha experimentado un aumento sin precedentes, exacerbado por la pandemia de COVID-19, que ha acelerado la digitalización en muchos ámbitos de nuestra vida. Esto ha llevado a una grave escasez de estos componentes vitales, con serias consecuencias para varias industrias. Una de las más afectadas ha sido la industria automotriz. Antes de la pandemia, muchos fabricantes de automóviles recortaron sus pedidos de semiconductores, esperando una disminución en la demanda de vehículos. Sin embargo, la demanda se recuperó más rápido de lo esperado, y se encontraron en una situación en la que no podían conseguir suficientes semiconductores para producir sus vehículos. Como resultado, empresas como Ford, General Motors y Volkswagen tuvieron que detener la producción en algunas de sus fábricas. «La escasez de semiconductores es un problema que ha golpeado a toda la industria automotriz», dice Mary Barra, CEO de General Motors. «Es un recordatorio de lo dependientes que somos de estos componentes y de la necesidad de diversificar nuestras cadenas de suministro».
Pero la industria automotriz no es la única afectada. Los fabricantes de electrónica, desde ordenadores hasta consolas de videojuegos, también han experimentado problemas. Los retrasos en la producción de la PlayStation 5 y la Xbox Series X, por ejemplo, se atribuyen en gran parte a la escasez de semiconductores.
Geopolítica y tecnología
En el escenario mundial, la producción de semiconductores se ha convertido en un componente clave de la competencia tecnológica y económica. Con la creciente importancia de la tecnología en nuestras vidas y economías, los países y las empresas buscan asegurar su acceso a estos componentes esenciales. «Los semiconductores son una parte vital de la infraestructura tecnológica de cualquier nación», dice el doctor Yasheng Huang, profesor de economía global en MIT. «El control sobre la producción de semiconductores es, en muchos sentidos, una forma de poder económico y tecnológico». Tradicionalmente, la producción de semiconductores ha estado dominada por empresas en los Estados Unidos, Corea del Sur, Japón y la Unión Europea. Sin embargo, en los últimos años, China ha hecho movimientos estratégicos para impulsar su propia industria de semiconductores. Esto ha planteado preocupaciones en términos de seguridad nacional y económica para otros países, especialmente los Estados Unidos, que han visto esto como una amenaza a su liderazgo tecnológico. «La carrera por el control de los semiconductores es en realidad una carrera por el futuro», concluye el doctor Huang.
¿Qué se requiere para desarrollar la industria de semiconductores?
Para desarrollar una industria de semiconductores, un país necesita invertir en investigación y desarrollo, infraestructura, talento y protección de propiedad intelectual; también es importante tener una estrategia a largo plazo. Los gobiernos occidentales están considerando incentivos generosos para impulsar la fabricación de semiconductores en medio de preocupaciones geopolíticas y una escasez global de chips. Sin embargo, la construcción de nuevas fábricas y programas extensos de I+D (investigación y desarrollo), esenciales para producir tecnologías de vanguardia en grandes volúmenes, requiere miles de millones en inversión. Además, dado el tiempo necesario para construir infraestructura de fábricas y mejorar las habilidades de la fuerza laboral, la industria de semiconductores necesita una estrategia a largo plazo para lograr la excelencia en diseño y fabricación, que tenga en cuenta los problemas de construcción, los costos de equipo y la necesidad de mejorar las capacidades internas y de formar la mano de obra especializada que reclama.
¿Cuánto tiempo le tomó a Taiwán convertirse en líder de la industria de semiconductores?
En la década de 1980, Taiwán inició su camino hacia el liderazgo en la fabricación de semiconductores. En aquellos tiempos, las principales empresas mundiales del sector, como Intel y Texas Instruments, producían sus propios chips en suelo estadounidense. Sin embargo, en 1987, TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) revolucionó la industria al introducir el modelo de fundición sin fábrica. Esta innovación marcó un punto de inflexión y permitió a Taiwán desarrollar una industria líder en el mundo, llegando a operar 40 fábricas para el año 2002. En 2007, superó a Estados Unidos en la industria de semiconductores, quedando solo por detrás de Japón. Para el año 2020, Taiwán había alcanzado una posición indiscutible como líder mundial en la industria de semiconductores, siendo TSMC responsable de más del 50% del mercado global. Este impresionante logro requirió un esfuerzo de 36 años para convertirle en jugador de élite en la industria de todo el mundo.
Los semiconductores, pequeños y a menudo invisibles, se han convertido en uno de los pilares fundamentales de nuestra era digital. Su ubicuidad en nuestra vida diaria, la reciente crisis de escasez y su papel en la carrera tecnológica global subrayan su importancia. Los semiconductores son más que meros componentes de nuestros dispositivos electrónicos. Son un barómetro de nuestra economía global, un campo de batalla en nuestra competencia geopolítica, y una clave para nuestro futuro tecnológico.
En resumen, los semiconductores son, en muchos sentidos, el corazón invisible de la tecnología moderna, y uno que seguirá latiendo con fuerza en los años venideros.
