Semiconductores: entender la cadena de valor para competir en la nueva geografía del chip

La Fundación Innovación Bankinter ha publicado el informe “Semiconductores: capacidades críticas para la competitividad europea”, una propuesta elaborada a partir del contraste con expertos del Future Trends Forum sobre cómo reforzar la posición europea en una industria clave para la competitividad, la autonomía tecnológica y la seguridad. El informe plantea cinco prioridades: convertir la demanda europea en compromiso industrial, elegir mejor dónde competir, construir clústeres con masa crítica, facilitar el salto del laboratorio a la industria y tratar el talento como una infraestructura crítica.

Como continuación de nuestra labor de divulgación y difusión, iniciamos una serie de webinars para profundizar en las claves del ecosistema semiconductor. El primero de ellos, “El ecosistema global de los semiconductores: entendiendo la cadena de valor”, fue presentado por Yefei Sun, ejecutivo del Future Trends Forum, y contó con la participación de Antonio Mesquida, CEO de Tech-Diligence, ex directivo de ASML y profesional con más de 30 años de experiencia en compañías como Siemens e Infineon.

Si quieres ver el webinar completo, puedes hacerlo aquí:

El ecosistema global de los semiconductores: entendiendo la cadena de valor con Antonio Mesquida

Un sector invisible que se ha vuelto estratégico

Durante décadas, los chips han sido una tecnología esencial pero poco visible. Estaban en móviles, ordenadores, coches, redes de telecomunicaciones, sistemas industriales o equipos médicos, pero rara vez ocupaban titulares fuera del ámbito tecnológico.

Eso cambió con la pandemia, las tensiones geopolíticas y, más recientemente, con la explosión de la inteligencia artificial. Hoy los semiconductores son mucho más que un componente electrónico: son la base de los centros de datos, el coche eléctrico, la automatización industrial, la defensa, la transición energética y la computación avanzada.

Antonio Mesquida lo resume con claridad: entender los semiconductores exige mirar toda la cadena de valor. Un chip no es solo una pieza de silicio. Es el resultado de una orquesta global en la que intervienen empresas de diseño, fabricantes, proveedores de materiales, fabricantes de equipos, compañías de empaquetado, laboratorios de prueba, integradores y clientes finales.

La inteligencia artificial acelera una nueva ola de demanda

Uno de los grandes motores del sector es la inteligencia artificial. Según Mesquida, estamos todavía en una fase inicial: la construcción de la infraestructura. Los grandes centros de datos y los hyperscalers han impulsado una demanda enorme de GPUs y memoria avanzada para entrenar modelos de inteligencia artificial.

La siguiente fase será la expansión de la inferencia: el uso cotidiano de esos modelos en empresas, servicios digitales, aplicaciones de consumo y procesos industriales. Pero la gran transformación llegará cuando la IA se integre en dispositivos físicos: coches, robots, wearables, smartphones, sensores industriales o sistemas embebidos.

Esa tercera etapa requerirá una nueva generación de chips especializados, conocidos como aceleradores de inteligencia artificial, optimizados para ejecutar tareas concretas con menos consumo energético, menor latencia y mayor eficiencia.

El resultado será una demanda más amplia, más fragmentada y más especializada. Y esa fragmentación, aunque complica la industria, también abre oportunidades para nuevos actores.

El fin de una etapa: más allá de la Ley de Moore

Durante más de medio siglo, la industria se ha guiado por la miniaturización. Reducir el tamaño de los transistores permitía aumentar prestaciones, reducir costes por operación y multiplicar la capacidad de cálculo.

Pero esa lógica se está acercando a sus límites físicos y económicos. Cada nuevo nodo tecnológico exige inversiones gigantescas, equipos extremadamente complejos y niveles de precisión casi atómicos. Por eso, solo unas pocas empresas en el mundo pueden competir en los nodos más avanzados.

Esta concentración genera riesgos estratégicos. La fabricación avanzada depende de muy pocos actores y, en buena medida, de Taiwán. En el caso de los chips más críticos para inteligencia artificial, muchos diseños de Nvidia se fabrican en TSMC, lo que convierte la cadena de suministro en un punto de vulnerabilidad global.

La respuesta no pasa únicamente por seguir reduciendo transistores. Mesquida apunta a una nueva etapa basada en tecnologías More than Moore y Beyond CMOS: empaquetado avanzado, chiplets, integración heterogénea, fotónica integrada, nuevos materiales, computación neuromórfica y computación cuántica.

Fuente: https://www.nature.com/articles/s41467-022-29001-4

Ahí Europa y España pueden encontrar ventanas de oportunidad. No se trata de replicar toda la cadena de valor asiática, sino de elegir ámbitos donde ya existen capacidades diferenciales y donde las discontinuidades tecnológicas pueden abrir espacio competitivo.

Europa debe elegir mejor dónde competir

Europa no parte de cero. Tiene fortalezas en equipos de fabricación, electrónica de potencia, sensores, automoción, industria, investigación, fotónica integrada y materiales avanzados. También cuenta con empresas líderes y con una base científica sólida.

El problema es la fragmentación. Hay conocimiento, talento y activos industriales, pero no siempre alcanzan la masa crítica necesaria para competir como polo tecnológico global.

Por eso, el mensaje del webinar conecta con una de las principales conclusiones del Future Trends Forum: Europa necesita una estrategia selectiva. No puede intentar maximizarlo todo a la vez. Debe decidir dónde quiere liderar, dónde necesita resiliencia y dónde puede especializarse de forma inteligente.

Entre las oportunidades señaladas aparecen la fotónica integrada, los semiconductores compuestos, el empaquetado avanzado, la integración heterogénea, los chiplets, la electrónica de potencia y las arquitecturas abiertas.

Fuente: https://tspasemiconductor.substack.com/p/more-than-moores-law-scaling-with

España: una oportunidad si sabe construir ecosistema

Para España, el reto no consiste solo en atraer inversión o financiar proyectos aislados. La clave está en construir un ecosistema capaz de conectar ciencia, industria, capital y talento.

Mesquida subraya que España puede jugar un papel relevante si se concentra en áreas donde ya existen capacidades emergentes y si consigue articular proyectos con ambición industrial. La oportunidad no está necesariamente en competir por las fábricas más avanzadas de lógica digital, sino en posicionarse en segmentos donde la especialización tecnológica, la investigación aplicada y la proximidad a sectores tractores puedan convertirse en ventaja.

Esto exige continuidad, coordinación y visión de largo plazo. La industria de semiconductores no se construye en ciclos políticos cortos. Sus horizontes son de 10 a 20 años, y sus decisiones requieren estabilidad institucional, financiación paciente y colaboración público-privada real.

Talento, clústeres y velocidad de ejecución

El talento aparece como una de las piezas más críticas. El sector necesita ingenieros, físicos, especialistas en materiales, expertos en diseño, técnicos de fabricación, perfiles de software, profesionales de integración, gestores industriales y emprendedores deep tech.

Pero formar talento no basta. Hay que conectarlo con proyectos industriales reales. Si no existen empresas, laboratorios, líneas piloto, centros de validación y oportunidades de carrera, el talento se dispersa.

Por eso, la construcción de clústeres es esencial. Un ecosistema semiconductor requiere densidad: universidades, centros tecnológicos, startups, grandes empresas, proveedores, inversores, clientes industriales y administraciones trabajando con una dirección común.

El mensaje final del webinar es pragmático: Europa y España tienen oportunidades, pero deben actuar con foco y velocidad. La competencia global ya está en marcha. Estados Unidos, China, Taiwán, Corea y Japón están invirtiendo con gran intensidad. Europa no puede limitarse a diagnosticar; necesita ejecutar.

Del Chips Act 1.0 al Chips Act 2.0: de asegurar suministro a construir ventaja competitiva

Mesquida dedicó una parte relevante del webinar a explicar la evolución de la política europea de semiconductores. El punto de partida fue la crisis de suministro de 2021 y 2022, cuando fábricas de automoción en Alemania, España y otros países europeos tuvieron que parar por falta de chips. No se trataba necesariamente de los chips más avanzados, sino de microcontroladores, diodos y otros componentes esenciales que Europa compraba mayoritariamente en Asia. Aquella crisis hizo evidente la dependencia industrial europea y aceleró la respuesta política: el primer European Chips Act.

Según explicó Mesquida, el Chips Act 1.0 nació con un enfoque muy centrado en el suministro: asegurar disponibilidad de chips, mejorar la monitorización de la cadena de valor, preparar respuestas ante crisis y empezar a reorganizar la industria europea de semiconductores. La iniciativa movilizó una cantidad significativa de recursos —43.000 millones de euros—, pero no logró transformar de forma suficiente la posición relativa de Europa en fabricación.

El diagnóstico es claro: Europa llegó a tener más del 40% de la capacidad mundial de fabricación de chips a principios de los años 90, pero esa cuota fue desplazándose progresivamente hacia Asia. Hoy Europa se sitúa por debajo del 10%, mientras China, Taiwán, Corea y Japón concentran buena parte del peso industrial. Incluso con los planes actuales de nuevas fábricas, Mesquida advierte de que Europa difícilmente duplicará su cuota en pocos años, porque el resto de regiones también están invirtiendo masivamente.

Por eso, el Chips Act 2.0 representa un cambio de enfoque. Ya no se trata solo de aumentar capacidad de fabricación o responder a crisis de suministro, sino de construir una estrategia más equilibrada, basada en la demanda, la especialización tecnológica y las fortalezas reales de Europa. Mesquida destacó que la nueva aproximación busca canalizar mejor la demanda europea -automoción, industria, defensa y, cada vez más, centros de datos- y conectar esa demanda con capacidades locales de diseño, fabricación, integración y empaquetado.

El nuevo enfoque también plantea concentrarse en tecnologías donde Europa puede ser diferencial: fotónica, inteligencia artificial a nivel de diseño, RISC-V, computación cuántica, equipos de fabricación y otras áreas estratégicas. En lugar de intentar replicar toda la cadena de valor global, la prioridad debe ser reforzar los eslabones donde Europa ya tiene capacidades singulares y puede convertirlas en ventaja competitiva.

Mesquida subrayó además varias medidas necesarias para que esta estrategia funcione: invertir más en diseño de chips, acelerar la transferencia lab-to-fab, crear infraestructura de advanced packaging, desarrollar talento y, sobre todo, reducir la burocracia. Uno de los problemas del Chips Act 1.0, explicó, fue que parte de los fondos no llegó a gastarse a tiempo: los procesos de solicitud y autorización consumían demasiado tiempo, dejando poco margen para ejecutar proyectos industriales complejos.

La conclusión es que el Chips Act 2.0 debe ser más ágil, más selectivo y más orientado a mercado. Para Europa, y también para España, la oportunidad no está en hacerlo todo, sino en decidir mejor dónde competir, conectar demanda e industria, y acelerar el paso de la investigación a productos y empresas capaces de escalar.

Preguntas y respuestas del webinar

¿Por qué la inteligencia artificial convierte a los chips en una tecnología tan estratégica?

Antonio Mesquida señaló dos razones principales. La primera es que la inteligencia artificial va a utilizarse de forma transversal en empresas, servicios y aplicaciones cotidianas, por lo que su impacto será global. La segunda es geopolítica: las principales empresas de IA, tanto en software como en hardware, son estadounidenses, lo que genera una dependencia elevada. Para Mesquida, Europa necesita desarrollar soluciones propias, aunque no pueda reemplazar de inmediato las capacidades actuales de Estados Unidos.

¿Qué previsiones hay sobre los beneficios de las compañías de semiconductores?

Mesquida explicó que basta observar la evolución bursátil y financiera de las grandes compañías del sector. Empresas vinculadas a chips para inteligencia artificial, como TSMC o Nvidia, así como fabricantes de memoria como Samsung, SK Hynix o Micron, están registrando ventas y márgenes récord. Su diagnóstico fue claro: las compañías líderes del sector están atravesando un momento de ingresos y rentabilidad muy elevados.

¿Cuánto tiempo lleva desarrollar nueva capacidad de fabricación para los chips más avanzados?

La fabricación de semiconductores punteros requiere tiempos largos e inversiones extraordinarias. Mesquida puso como ejemplo una fábrica de 2 nanómetros en Europa: podría tardar entre tres y cuatro años en construirse, y costar más de 25.000 millones de dólares. En Taiwán quizá podría construirse algo más rápido, pero seguiría siendo un proyecto de al menos tres años. Además, subrayó que no basta con construir la fábrica: es imprescindible asegurar una demanda suficiente para mantenerla operando a pleno rendimiento.

¿Es el consumo de agua uno de los grandes problemas de la fabricación de chips?

Mesquida distinguió entre dos tipos de agua en una fábrica de semiconductores. Por un lado, el agua de refrigeración, que funciona en circuito cerrado. Por otro, el agua ultrapura, utilizada en los procesos de fabricación. En el pasado esta agua se desechaba, pero actualmente se recicla cada vez más. Según explicó, las fábricas más avanzadas ya pueden reutilizar hasta el 80% del agua, con ejemplos como TSMC en Arizona. También indicó que en España este es un aspecto que se está analizando con atención.

¿Puede la sostenibilidad convertirse en una ventaja competitiva para Europa?

Sí. Mesquida destacó que la sostenibilidad no se limita al reciclaje de agua o materiales, sino que incluye también la energía. España, por ejemplo, cuenta con una elevada proporción de energías renovables y no tiene dependencia del gas ruso. A ello se suma la estabilidad política europea. Factores como seguridad energética, estabilidad institucional, disponibilidad de agua y sostenibilidad son cada vez más relevantes para atraer inversiones de compañías como TSMC o Samsung.

¿Qué perfiles profesionales necesitará el sector en los próximos años?

El sector demandará perfiles muy diversos. Mesquida mencionó desde diseñadores de chips -especialmente aquellos capaces de apoyarse en herramientas de inteligencia artificial- hasta operarios de maquinaria en fábricas. Recordó que aproximadamente la mitad de las personas que trabajan en una fábrica de chips son operarios, no ingenieros. También habrá demanda en construcción de equipos, suministro de materiales químicos y otros eslabones de la cadena de valor. Subrayó además que, junto a la inversión en cátedras universitarias, España debe reforzar la formación profesional. Para profundizar, el experto recomienda leer ADDRESSING THE TALENT GAP IN THE EU SEMICONDUCTOR ECOSYSTEM.

¿Qué parte de la cadena de valor tiene menos glamour y es más difícil de entender para el público?

Para Mesquida, probablemente la fabricación y el embalaje de chips, en parte porque España no cuenta todavía con una presencia fuerte en esas áreas. Explicó que fabricar un chip avanzado es extremadamente complejo: un chip de 2 nanómetros puede requerir más de 1.000 pasos tecnológicos y más de 100 máquinas distintas. No es comparable a fabricar un coche; se trabaja a escala de nanómetros y átomos, con niveles de precisión extraordinarios.

¿Cuál es el camino crítico para que iniciativas como InnoFAB y Sparc tengan éxito a largo plazo?

Según Mesquida, el éxito exige una combinación de buen concepto inicial, foco en mercados realmente relevantes, conexión continua con la evolución del mercado y también cierta dosis de oportunidad. En el caso de Sparc, señaló que llega en un momento favorable para su mercado. Pero insistió en que estos proyectos no pueden pensarse a corto plazo: son iniciativas de 30 o 40 años, que deben renovarse y reinventarse continuamente.

¿Cómo puede España construir un ecosistema semiconductor que genere riqueza y crecimiento?

Mesquida defendió una estrategia gradual: avanzar paso a paso. Puso como ejemplo la región de Dresde, en Sajonia, Alemania, que hoy concentra el mayor polo de fabricación de chips de Europa. Ese ecosistema empezó tras la reunificación alemana, con una primera fábrica, después una segunda y así sucesivamente. Más de 30 años después, sigue creciendo y atrayendo inversiones de gran escala. Para España, la lección es que un ecosistema semiconductor se construye con visión de largo plazo, continuidad y acumulación progresiva de capacidades.