Computación
TSMC (TSM) en el punto de mira: la fundición del oro del siglo XXI
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El líder de la fabricación de semiconductores
A medida que la electrónica y los microchips se incorporaron a casi todos los productos, desde lavadoras hasta cámaras y teléfonos, sus fabricantes se convirtieron en empresas cada vez más grandes e importantes.
Los primeros protagonistas de esta industria tecnológica surgieron en Estados Unidos, con empresas como Intel (INTC ) e IBM (IBM ). Después, la industria se expandió hacia Asia, donde Japón y luego Taiwán combinaron personal cualificado con costes competitivos.
La ventaja de costes se reforzó con la experiencia y la inversión acumulada en investigación y desarrollo. Las fundiciones asiáticas se convirtieron en grandes proveedores mundiales de chips.
Dentro de la fabricación por encargo, una empresa destaca especialmente en los procesos más avanzados: Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSM ) Company, o TSMC.
TSM Gráfico de precios
Una iniciativa impulsada por el Estado
TSMC se fundó en 1987 como parte de una iniciativa del Gobierno taiwanés para desarrollar la industria de chips del país. Surgió del instituto público de investigación ITRI (Instituto de Investigación de Tecnología Industrial).
El proyecto contó con Philips como socio extranjero, que aportó capital y tecnología a cambio de una participación inicial del 27,5 %. Texas Instruments (TXN ) e Intel no se incorporaron como socios fundadores.
El Gobierno taiwanés conserva aproximadamente el 6 % de TSMC, mientras que Philips terminó de vender su participación en 2008.
El doctor Morris Chang fue decisivo en la fundación de la empresa. Nacido en China y con 25 años de experiencia en Texas Instruments, es conocido por su papel pionero en el modelo de fundición independiente de semiconductores.
Fuente: The Curiosity Chronicle
Un modelo de negocio distinto al de Intel
Tradicionalmente, los grandes fabricantes integraban el diseño y la fabricación de sus propios chips. El modelo «fabless» separó esas actividades: una empresa diseña el chip y encarga su producción a una fundición. En este sector, «fab» designa una fábrica de semiconductores.
La separación reducía la necesidad de que cada diseñador financiara su propia fábrica. Incluso en los primeros años, el equipamiento necesario para procesar obleas de silicio podía costar entre 50 y 100 millones de dólares.
Fuente: eTeknix
La fabricación de chips es muy compleja y depende de una cadena de suministro especializada. La fundición integra equipos y procesos de litografía, tratamientos térmicos, dopado y otras etapas; el encapsulado y el ensamblaje también forman parte de la cadena de producción.
Fuente: EITC
Para una empresa que diseña chips, contratar a un fabricante que también vende sus propios diseños puede generar conflictos de interés. TSMC propuso una alternativa centrada exclusivamente en fabricar los diseños de sus clientes.
TSMC abrió camino como fundición independiente especializada, ofreciendo servicios de fabricación sin competir con sus clientes mediante productos propios.
Aunque inicialmente iba por detrás de los líderes tecnológicos, su modelo tuvo éxito. Entre sus clientes figuran Broadcom (AVGO ) y, posteriormente, Apple (AAPL ), Nvidia (NVDA ) y AMD (AMD ), entre otros.
TSMC comenzó a cotizar en Taiwán en 1994 y en la Bolsa de Nueva York en 1997. Ese último año produjo aproximadamente 1,19 millones de obleas equivalentes de ocho pulgadas.
El ascenso de un gigante tecnológico
La escala de su liderazgo
Otro factor de su éxito fue la inversión en investigación y desarrollo. Para cerrar la brecha tecnológica con los líderes del sector, TSMC destinó importantes recursos a maquinaria y nuevos procesos.
La participación pública también fue importante en sus inicios: el desarrollo industrial y la creación de empleo cualificado ofrecían beneficios que iban más allá de un rendimiento financiero inmediato.
Con el tiempo, TSMC se convirtió en la principal fundición de semiconductores. Una de las comparaciones citadas le atribuye el 59,5 % de los ingresos del mercado de fundición, frente al 16,1 % de Samsung. Estas cuotas corresponden a ese segmento y período, no a toda la industria de chips.
Fuente: Eric Flaningam
Su posición siguió fortaleciéndose, al captar una gran parte del crecimiento del mercado de fundición desde 2019. Para el segundo trimestre de 2024, la comparación citada sitúa su cuota de ingresos en torno al 62 %.
Fuente: SemiWiki
Liderazgo en nodos avanzados
Partiendo de un modelo de fabricación que evitaba competir con sus clientes, TSMC fue convirtiéndose en uno de los líderes tecnológicos, especialmente en los procesos más avanzados.
Los procesos se identifican mediante nombres de nodo, como 7, 5 o 3 nanómetros. En las generaciones actuales, esas cifras no representan el tamaño del procesador completo ni una única dimensión física del transistor.
Los nodos maduros, entre ellos los de 28 nanómetros y superiores, siguen siendo esenciales para automóviles, electrodomésticos, infraestructuras y equipos industriales o de defensa. La frontera entre nodos maduros y avanzados varía según la aplicación; sus márgenes también dependen del producto y no son siempre bajos.
Fuente: Techovedas
Los nodos más recientes suelen requerir inversiones elevadas y pueden ofrecer un gran valor a los clientes que necesitan mayor rendimiento y eficiencia. En algunos períodos, la demanda supera la capacidad disponible, lo que favorece a proveedores como TSMC.
En el contexto de 2024, TSMC fabricaba chips de 3 nanómetros y preparaba su proceso de 2 nanómetros, para el que anticipaba una fuerte demanda. La previsión citada apuntaba a una adopción muy amplia del nodo de 2 nanómetros, aunque se trataba de una expectativa, no de producción ya realizada.
En 2024, TSMC preveía iniciar la producción en volumen de 2 nanómetros en 2025. Samsung también competía en esta carrera y preparaba sus planes de producción de 2 y 1,4 nanómetros.
Fuente: TSMC
La relación con Apple se convirtió en un hito para TSMC, al suministrar procesadores para sus iPhone durante la década de 2010. Los teléfonos inteligentes, los ordenadores avanzados y los centros de datos de computación de alto rendimiento han sido aplicaciones clave de los nodos de vanguardia y han ayudado a financiar sus elevados costes de desarrollo.
Fuente: TSMC
Apple y Nvidia figuran entre los clientes más importantes de TSMC. Su peso cambia con la demanda de teléfonos inteligentes y de computación para inteligencia artificial.
Fuente: Moomoo
EUV
Una herramienta importante para fabricar algunos de los nodos más avanzados es la litografía ultravioleta extrema, o EUV. Complementa la litografía ultravioleta profunda, o DUV; un mismo proceso puede emplear ambas en distintas capas del chip.
La empresa neerlandesa ASML (ASML ) es el único proveedor comercial de sistemas de litografía EUV para esta fabricación.
En 2019, el proceso N7+ de TSMC incorporó EUV y entró en producción a gran escala. No todos los procesos de 7 nanómetros utilizaban EUV.
El siguiente paso es EUV de alta apertura numérica, o High NA. ASML envió a Intel los primeros módulos de su primer sistema en diciembre de 2023. La adopción por otros fabricantes depende de sus calendarios técnicos y económicos; recibir un equipo para desarrollo no equivale a utilizarlo de inmediato en producción masiva.
Además del coste de fabricación, diseñar chips para los nodos más avanzados resulta cada vez más caro. Esto puede limitar las ventajas económicas de reducir las dimensiones y favorecer otras soluciones, como los chiplets y el encapsulado avanzado.
Fuente: Quatr
China, las fábricas estadounidenses y las restricciones comerciales
La compleja situación diplomática de Taiwán
La fabricación de chips avanzados tiene importancia estratégica para la inteligencia artificial, la defensa y la industria tecnológica en general.
El Gobierno de la República Popular China reivindica Taiwán como parte de su territorio, mientras que la isla se gobierna por separado. La política estadounidense de «una sola China» no equivale a respaldar la reivindicación de soberanía de Pekín: Estados Unidos reconoce al Gobierno de la República Popular China como el Gobierno de China y toma nota de su postura sobre Taiwán. En 2024, Joe Biden reiteró que «Estados Unidos no apoya la independencia de Taiwán».
Al mismo tiempo, Estados Unidos suministra armas a Taiwán para su defensa. Las declaraciones sobre una posible intervención militar deben distinguirse de un compromiso automático de entrar en guerra; la política estadounidense mantiene elementos de ambigüedad estratégica.
¿TSMC como objetivo?
Como fabricante de una de las principales industrias de la isla, TSMC está expuesta a esa tensión geopolítica.
Por un lado, es líder tecnológico en una isla con Gobierno propio y fuertes vínculos de seguridad con Estados Unidos, pero con un reconocimiento diplomático internacional limitado.
Por otro, sus instalaciones podrían sufrir daños o interrupciones en un conflicto. Algunas voces estadounidenses incluso han planteado destruirlas para impedir que pasen a manos de China tras una invasión; esa propuesta no debe confundirse con una política oficial adoptada.
Entre quienes han debatido esa posibilidad figura Elbridge Colby, posteriormente propuesto por Donald Trump para el cargo de subsecretario de Defensa para Política.
Fuente: Elbridge Colby
Las fábricas estadounidenses de TSMC
El riesgo de interrupción del suministro desde Taiwán ha impulsado a Estados Unidos a promover la fabricación de chips en su territorio.
Esto llevó a los planes anunciados en 2020 para construir una fábrica en Arizona. En 2022 se añadió una segunda, elevando la inversión prevista a 40.000 millones de dólares. En abril de 2024, una tercera fábrica llevó el compromiso total a más de 65.000 millones.
Fuente: TSMC
El proyecto afrontó dificultades para contratar personal local con la formación necesaria, así como informes de tensiones por diferencias en la cultura laboral entre empleados taiwaneses y estadounidenses.
Según el calendario anunciado en 2024, la primera fábrica debía producir chips de 4 nanómetros en el primer semestre de 2025. También se publicaron informes favorables sobre su rendimiento de fabricación en Phoenix. Ese rendimiento mide la proporción de chips funcionales obtenidos y debe compararse para procesos y condiciones equivalentes.
La segunda fábrica tenía previsto producir con tecnologías de 3 y 2 nanómetros a partir de 2028. La tercera se orientaría a procesos de 2 nanómetros y más avanzados, con producción prevista antes del final de la década. Estos eran los planes comunicados en 2024.
Efectos de las restricciones comerciales
Estados Unidos y sus aliados han restringido el acceso de China a determinadas tecnologías avanzadas de semiconductores, especialmente las destinadas a computación de alto rendimiento e inteligencia artificial.
Las restricciones incluyen equipos EUV y ciertas categorías de chips y maquinaria. Su alcance depende de los requisitos técnicos, los destinos y las licencias aplicables; no constituyen una prohibición uniforme de todos los chips avanzados.
Estas medidas pueden beneficiar a proveedores no chinos en algunos mercados, aunque también reducen ventas y generan costes de adaptación.
También han incentivado a China a desarrollar su propia capacidad de fabricación. SMIC y Huawei son actores importantes en ese esfuerzo, pero no deben describirse indistintamente como empresas estatales.
Se han publicado informes sobre esfuerzos de SMIC para fabricar a 5 nanómetros sin EUV. Los planes o informes sobre desarrollo no prueban una producción masiva rentable. China también busca reducir su dependencia de equipos y componentes extranjeros.
Entre las líneas de investigación y desarrollo que podrían reducir esa dependencia figuran:
- El uso de un gran acelerador de partículas como fuente de luz para litografía. Es una propuesta de investigación, no un sustituto comercial demostrado de los equipos de ASML.
- El desarrollo de equipos de litografía nacionales, con empresas como Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE). Reproducir las capacidades de los sistemas más avanzados plantea grandes retos técnicos.
- La inversión en fotónica, un campo con aplicaciones en comunicaciones y computación. No elimina por sí sola la necesidad de fabricar semiconductores avanzados ni implica que otros países carezcan de ventajas.
- Los diseños de chips neuromórficos, que también se investigan para ciertas aplicaciones de inteligencia artificial.
A largo plazo, estas iniciativas podrían aumentar la competencia para TSMC. La magnitud de la oportunidad también depende del mercado chino, que consume una parte importante de los semiconductores mundiales. La proporción exacta depende de si se mide la demanda final, las compras para ensamblaje o las importaciones.
Esa demanda, junto con el acceso a financiación y el apoyo público, puede ayudar a fabricantes como SMIC a crecer. Sin embargo, no garantiza que alcancen la capacidad, el rendimiento o la rentabilidad de TSMC.
Resultados financieros de TSMC
En el tercer trimestre de 2024, TSMC registró un margen bruto del 57,8 %, frente al 54,3 % un año antes: un aumento de 3,5 puntos porcentuales. Su margen operativo fue del 47,5 % y el margen neto del 42,8 %. La compañía disponía de abundante liquidez, pero los pasivos totales no deben confundirse con la deuda financiera ni deducirse únicamente de una comparación con el efectivo.
La acción había registrado una fuerte revalorización durante la década anterior y desde sus mínimos de 2022. Las variaciones exactas dependen de la fecha y del mercado de cotización, y no garantizan rendimientos futuros.
TSM Gráfico de precios
La empresa comenzó a pagar dividendos en efectivo en 2004 y señala que no ha reducido el dividendo por acción desde entonces.
Conclusión
TSMC es uno de los fabricantes de semiconductores más importantes del mundo. Ha construido una ventaja competitiva combinando un modelo que evita competir con sus clientes, inversión tecnológica y buenos rendimientos de fabricación. Esto le ha permitido obtener márgenes elevados para una empresa industrial.
Samsung e Intel son competidores importantes, pero TSMC mantiene una gran ventaja en el mercado de fundición. Los fabricantes chinos también buscan cerrar la brecha, con resultados y plazos inciertos.
Invertir en TSMC implica riesgos tecnológicos, comerciales y geopolíticos. Un conflicto en torno a Taiwán podría interrumpir gravemente la producción y las cadenas de suministro, dañar instalaciones o poner en peligro su control. Esos riesgos exceden la capacidad de gestión de la empresa.
Por ello, los inversores deben seguir tanto la evolución de su ventaja tecnológica y de fabricación frente a otros proveedores como la situación geopolítica internacional.
