Primero desde abajo y luego desde arriba, China deja en manos de la industria del desarrollo la solución de los problemas que surgen en el desarrollo de la industria de los chips. China está estudiando el desarrollo de una nueva generación de tecnología de chips durante los próximos cinco años y se espera que invierta billones de dólares para reducir su dependencia de la tecnología estadounidense.

El mes pasado, se celebró en Beijing la 18.ª reunión del Grupo Directivo Nacional para la Reforma del Sistema Científico y Tecnológico y la Construcción del Sistema de Innovación, con el fin de estudiar la elaboración del plan nacional de innovación científica y tecnológica para el 14.º Plan Quinquenal. La conferencia también se centró en las posibles tecnologías disruptivas de los circuitos integrados para la era posterior a la Ley Moore.

The state’s support for emerging chip technology strategies will also drive a new round of investment opportunities.

El Ministerio de Educación de China ha catalogado la ciencia e ingeniería de semiconductores como una disciplina clave y anima a más universidades a establecer escuelas profesionales dedicadas a campos relacionados con los circuitos integrados. La semana pasada (22 de junio), la Facultad de Nuevos Materiales y Nuevas Energías de la Universidad Tecnológica de Shenzhen y SMIC establecieron conjuntamente la Facultad de Circuitos Integrados para formar talentos técnicos avanzados orientados a la aplicación en el diseño y la fabricación de circuitos integrados.

La consultora de TI Gartner predice que, para 2025, en términos de ingresos, la cuota de mercado de los fabricantes chinos de semiconductores en China se duplicará con respecto a los niveles de 2020, pasando del 15% al ​​30%; para 2023, la magnitud de la inversión de capital en las empresas chinas de chips aumentará un 80% en comparación con la de 2020.

However, analysts believe that because the manufacturing of new materials that support the new generation of chip technology requires the support of the entire chip supply chain, as well as the support of advanced equipment and production tools, including photolithography machines, China still faces challenges in moving towards high-end chip manufacturing, and needs to give time to industry and talent development.

Construir un ecosistema autosuficiente

China ha elevado la tecnología de fabricación de chips a la categoría de estrategia nacional para apoyar la consecución de los objetivos nacionales de fabricación avanzada para 2030. Según el plan, la oferta local de chips de China aumentará al 40% este año y se incrementará aún más hasta el 70% para 2025.

The American Rhodium Group predicted five years ago that it was very necessary for China to develop its semiconductor chip industry. Rongding said that China is highly dependent on imported chips, especially high-end chips. These chips are used in all aspects of national construction and are risky from a security perspective.

This also means that it is imperative for China to increase investment in technology fields including chips and software. In a complex global business environment, China is building its own technology ecosystem to weaken its dependence on overseas products.

En un contexto de restricciones a empresas como Huawei, China busca maneras de estimular el desarrollo de nuevas tecnologías de chips disruptivas, lo que incluye ofrecer amplios incentivos a toda la industria de chips y dar un salto cualitativo desde los chips de obleas de silicio actuales a chips de "tercera generación" fabricados con nuevos materiales.

Gracias al enérgico impulso de China a la industria de los chips, han surgido en el mercado chino de semiconductores varias empresas con un valor de mercado de 100 millones de RMB, como Semiconductor Manufacturing International Corporation, Weill Corporation, Zhuosheng Microelectronics, Sanan Optoelectronics, Northern Huachuang, Wingtech Technology, China Resources Micro, GigaDevice y Zhonghuan Technology.

Mao Junfa, vicepresidente de la Universidad Jiao Tong de Shanghái y miembro de la Academia China de Ciencias, afirmó este mes en la Conferencia Mundial de Semiconductores de 2021, celebrada en Nanjing, que China puede mantener su posición de liderazgo en la industria de los chips mediante la "integración heterogénea", es decir, la integración de componentes fabricados individualmente. "La integración heterogénea es la nueva dirección de la industria en la era posterior a la Ley de Moore, lo que brinda a China la oportunidad de superar a China en la industria de los circuitos integrados", declaró Mao Junfa.

According to Mao Junfa, there are currently two main development routes for chips. One is to continue Moore's Law, and the other is to bypass Moore's Law. Today Moore's Law is facing various challenges, and there are many ways to circumvent Moore's Law, and heterogeneous integrated circuits are one of them.

A medida que la Ley de Moore se acerca a sus límites físicos, el uso de nuevos materiales para chips y métodos de integración heterogénea se consideran las dos áreas con mayor probabilidad de generar innovaciones disruptivas.

Los nuevos materiales para los chips de próxima generación, concretamente los de tercera generación, incluyen el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN). Sin embargo, actualmente, la mayoría de los analistas del sector creen que China podría tardar varios años en alcanzar la autosuficiencia en semiconductores.

Currently, silicon-based wafers still dominate the entire global value chain. In terms of silicon wafer materials, the top three suppliers - Japan's Shin-Etsu Chemical, Japan's SUMCO and Taiwan's Global Wafer - account for about two-thirds of the global silicon material market share.

According to Gartner's report, in terms of chip manufacturing supply chain, Chinese companies' market share in wafer equipment and materials is less than 3% and 5% respectively, which is very technically difficult; in terms of chip design tool EDA software, the market share is less than 1%.

Gartner data also shows that in 2020, Chinese semiconductor manufacturers' global market share was 6.7%, and China's top semiconductor manufacturer Shenzhen HiSilicon Semiconductor Co., Ltd. had a global market share of 1.75%.

Sin embargo, Gartner destacó que China desempeña un papel importante en la cadena de suministro global de equipos electrónicos. Más del 70% de los equipos electrónicos del mundo se fabrican en China, y la capacidad de producción de semiconductores de China continental representa el 18% de la mundial.

Una entrada masiva de capital

Gartner considera que múltiples factores impulsarán la oferta de semiconductores locales en China.

The first is promotion at the government level. In October 2019, the National Integrated Circuit Industry Investment Fund Phase II Co., Ltd. was registered and established with a registered capital of 204.15 billion yuan, focusing on investing in semiconductor materials and equipment companies.

SMIC ha anunciado que alcanzará la producción en masa del proceso de 14 nm en el cuarto trimestre de 2019. Sin embargo, a SMIC todavía le queda un largo camino por recorrer para convertirse en un líder competitivo a nivel mundial en la fabricación de chips.

Industry experts believe that if "domestic" refers to local design, manufacturing and packaging, it has indeed been achieved. However, if it is to be extended to the industrial chain, such as using domestic frameworks and intellectual property modules in design, and using domestic equipment and materials in manufacturing, it will be difficult to achieve it in the short term.

Li Shixuan, analista de S&P Global Ratings, declaró a China Business News: "El índice de autosuficiencia de China en la fabricación de chips sigue siendo bajo. A juzgar por las materias primas, el diseño y la fabricación de la cadena de la industria de chips, las materias primas siguen estando controladas por Estados Unidos, Alemania y Japón; el software de diseño está dominado principalmente por fabricantes estadounidenses; todavía existe una brecha de unos 5 años entre la fabricación de chips en China continental y la de TSMC, por lo que el desarrollo de chips independientes tiene un largo camino por recorrer".

S&P considera que el gobierno chino debe aumentar el apoyo financiero y operativo a las empresas tecnológicas en áreas clave como los chips, incluso mediante diversas formas, como inyecciones de capital, subsidios, recortes de impuestos, aprobaciones regulatorias aceleradas o procedimientos simplificados.

Gartner considera que el segundo factor que impulsa el desarrollo de la industria de semiconductores en China es la contribución de los fabricantes de equipos. Gartner predice que para 2025, los diez principales compradores de chips en China contarán con capacidades internas de diseño de chips. Entre estos compradores se incluyen fabricantes chinos de teléfonos inteligentes como Xiaomi, vivo y OPPO, así como gigantes de internet como Baidu. Estos fabricantes desarrollan chips internamente para reducir su dependencia de los proveedores globales.

El tercer factor determinante proviene de la expansión de ecosistemas como el 5G, la inteligencia artificial y el Internet de las Cosas, así como de la inversión de capital en sectores ajenos a la fabricación de chips. Yin Zhiyao, presidente del fabricante de equipos para semiconductores China Microelectronics, declaró a China Business News: "El desarrollo industrial requiere un efecto de aglomeración y debe centrarse en la tecnología de vanguardia de la industria de los chips, combinando el diseño, la fabricación, los equipos y el suministro de materiales de alta gama con la aplicación de nuevas tecnologías como el 5G y la IA".

Según datos de la institución de investigación de inversiones PitchBook, la inversión total de China en semiconductores en 2020 alcanzó los 16.75 millones de dólares estadounidenses (aproximadamente 108.3 millones de yuanes), de los cuales la inversión de capital en la fabricación de productos no semiconductores superó los 10 millones de dólares estadounidenses.

El analista de Gartner, Sheng Linghai, declaró a China Business News: "Hemos observado que una gran cantidad de capital procedente de sectores ajenos a la fabricación de chips está entrando en el sector de los semiconductores. Si bien esto ha elevado en cierta medida la valoración de las empresas de chips, seguimos creyendo que es positivo para mejorar la tecnología y la capacidad de producción de toda la industria de los chips".

Sin embargo, Sheng Linghai afirmó que, si bien se ha invertido una gran cantidad de capital en el sector de los semiconductores en China, la inversión está relativamente dispersa y la inversión recibida por cada empresa es muy limitada, lo que dificulta que la inversión tenga un efecto de concentración.

Wu Gengyuan, co-founder and CEO of Shencong Intelligent, a joint venture between Spirit and SMIC's SMIC Juyuan, told China Business News: "Domestic chip production capacity is still facing a serious shortage, especially in advanced processes. There are not many projects with mature processes that can be implemented. The main reasons for this situation are that manufacturing investment costs are too high, risk management and control capabilities are weak, localization lacks motivation, and domestic equipment and materials are not verified enough to form an industrial chain and ecosystem."

Wu Gengyuan cree que, para la industria de los chips, es necesario ampliar y mejorar las capacidades de fabricación, y elevar el umbral de diseño en consecuencia.

Actualmente, los materiales, los equipos y los procesos son los principales problemas. La fabricación es el motor del desarrollo de toda la industria. Puede subsanar las deficiencias en la parte final de la cadena industrial e impulsar con fuerza la fabricación de chips en la dirección correcta. Wu Gengyuan afirmó: «Pero hay demasiadas empresas de diseño de chips, el umbral de entrada es bajo y resulta imposible generar sinergias. Por un lado, esto supone un derroche de recursos nacionales y subvenciones, y por otro, dificulta el logro de economías de escala».

A professional who once served as an executive at Unisoc Group told China Business News that he is launching a wafer-level high-end packaging and testing project in China, hoping to fill the gaps in the domestic integrated circuit industry chain, strengthen the weak links in wafer-level packaging and testing, and form supporting packaging and testing manufacturing capabilities with domestic high-end chip companies, such as HiSilicon, to support the development of the national integrated circuit industry.

En los últimos dos años, empresas tecnológicas como Huawei han aumentado la inversión en la producción independiente de chips y confían en que la situación de estancamiento se irá aliviando gradualmente.

Los profesionales mencionados anteriormente declararon a China Business News: "No existen atajos en la fabricación de chips y solo se puede contar con la experiencia acumulada. En el pasado, los principales obstáculos para el desarrollo de los circuitos integrados en China eran la falta de talento y capital, pero ahora, gracias a la implementación de políticas más favorables por parte del país, la situación en ambos aspectos está mejorando".

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