Gli Stati Uniti avanzano alla ricerca della superiorità nella produzione di semiconduttori

Da diversi anni gli Stati Uniti si sono messi all'opera per conquistare una posizione più prominente nel settore della produzione mondiale di semiconduttori. Sebbene stiano facendo progressi misurabili, come accade per qualsiasi piano imprenditoriale, ci vorrà più tempo del previsto.

Il CHIPS and Science Act è stato promulgato nell'agosto 2022 e ha reso disponibili finanziamenti fino a 52 miliardi di dollari per incentivare i produttori di semiconduttori a stabilire nuove attività produttive negli Stati Uniti.^[1] Tra il 2022 e il 2032, si prevede che la capacità produttiva nelle Americhe crescerà del 203%.^[2] Ciò si tradurrà in una crescita lenta e costante per gli Stati Uniti in termini di quota nel mercato dei semiconduttori, dal 10% del 2012 al 14% entro il 2032. Tuttavia, secondo gli esperti, senza il sostegno del programma governativo, la quota di mercato degli Stati Uniti sarebbe probabilmente scesa ad appena l'8%.

L'avvento di nuove fabbriche

Mentre gli Stati Uniti raddoppiano la capacità produttiva, anche altri Paesi si stanno affrettando a fare altrettanto. Secondo l'ultimo rapporto trimestrale World Fab Forecast di SEMI, il settore dei semiconduttori avvierà probabilmente 18 nuovi progetti per la costruzione di fabbriche nel 2025.³ Questi progetti, che comprendono tre impianti per la produzione di wafer di 200 mm e quindici per quelli di 300 mm, entreranno in funzione nel 2026 e nel 2027.

Le Americhe (principalmente gli Stati Uniti) e il Giappone sono in testa alla classifica nella costruzione di fabbriche di semiconduttori, con quattro ciascuna delle 18 previste (Figura 1). Tuttavia, le regioni dell'Europa e del Medio Oriente e la Cina seguono da vicino, con tre unità ciascuna.

Figura 1: Stati Uniti e Giappone guidano la carica nella costruzione di fabbriche di semiconduttori, con quattro ciascuna sulle 18 previste. Tuttavia, Europa/Medio Oriente e Cina sono subito dietro, con tre ciascuna. (Immagine per gentile concessione di SEMI)

Costruire una nuova fabbrica di semiconduttori richiede investimenti enormi, dai 4 ai 20 miliardi di dollari, e non esistono scorciatoie per rendere operativi questi impianti. Numerosi fattori incidono sui costi, tra cui il tipo di camera bianca, le attrezzature, i sistemi di gestione dei fluidi, i processi di produzione e le dimensioni della struttura.

Questi diversi investimenti stanno dando impulso sia alle tecnologie all'avanguardia, sia a quelle già mainstream. L'intelligenza artificiale generativa (GenAI) e il calcolo ad alte prestazioni (HPC) si basano sulle più recenti tecnologie in fatto di logica e memoria. Nel frattempo, vari mercati, tra cui quello automotive e dell'Internet delle cose (IoT), necessitano di grandi quantità di chip generiche.

Per garantire una fornitura capillare sul territorio, ovunque stanno spuntando nuove fabbriche. Il rapporto SEMI mostra che il settore globale dei semiconduttori prevede di avviare le operazioni di 97 nuove fabbriche ad alto volume nei prossimi due anni, tra cui 48 nel 2024 e 32 progetti previsti per il 2025. Tra queste, rientrano capacità produttive con dimensioni dei wafer che vanno da 300 mm a 50 mm.

A sottolineare la necessità di nuove fabbriche, le vendite di semiconduttori stanno aumentando. A novembre, le vendite di semiconduttori hanno raggiunto i 57,8 miliardi di dollari, in aumento del 20,7% rispetto ai 47,9 miliardi di dollari di novembre 2023 (Figura 2).⁴ Ciò rappresenta il massimo livello di vendite mensili di sempre e si pone in linea con gli incrementi nelle vendite mensili per 18 mesi consecutivi, secondo il World Semiconductor Trade Statistics (WSTS).⁴ Le Americhe stanno ottenendo risultati migliori rispetto a qualsiasi altra regione. Le vendite su base annua sono aumentate nelle Americhe del 54,9%, mentre altre regioni hanno registrato una crescita inferiore: Cina del 12,1%, Asia Pacifico/Tutte le altre regioni del 10,0%, Giappone del 7,4%. Solo l'Europa ha avuto una flessione del -5,7%.

Figura 2: Le vendite globali di semiconduttori hanno raggiunto i 57,8 miliardi di dollari a novembre 2024, con un aumento del 20,7% rispetto al totale di novembre 2023 di 47,9 miliardi di dollari. (Immagine per gentile concessione di WSTS)

La regola d'ora della ristrutturazione

Tutti questi segnali puntano verso una direzione positiva, ma l'esperienza mi dice che ci vorrà più tempo di quanto si pensi. Quando si affronta un progetto complesso, dalla ristrutturazione di una cucina alla costruzione di un'azienda, non va sempre tutto liscio. La situazione nel settore dei semiconduttori è aggravata dalla complessità geopolitica e non cambierà molto presto.

Ecco un esempio: nel 2023, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) prevedeva di aprire il suo nuovo stabilimento in Arizona nel 2024. A quanto pare, ciò non avverrà prima della fine di quest'anno. Le ragioni sono molte: complessi requisiti di conformità, normative edilizie locali, estese procedure di autorizzazione, interruzioni della supply chain, mancanza di normative consolidate per la costruzione di impianti di produzione di chip negli Stati Uniti e costi elevati dei prodotti chimici negli Stati Uniti.⁵

Allo stesso modo, Intel, che nel 2022 aveva avviato i lavori a New Albany, Ohio, con l'obiettivo di essere operativa quest'anno, ha affermato che non sarà in grado di aprire i battenti prima del 2027 o del 2028. In alcuni rapporti, Intel ha sottolineato le sfide del mercato e la lenta erogazione dei finanziamenti da parte del governo statunitense. L'azienda ha anche affermato che la tempistica originale era di tre-cinque anni, quindi le previsioni non si discostano dalla tempistica originale.

Vogliamo essere ottimisti, ma al contempo dobbiamo essere realisti. Non solo è complicato costruire una fabbrica di semiconduttori, il panorama aziendale è oltretutto imprevedibile. Gli Stati Uniti stanno portando avanti la costruzione di infrastrutture per i semiconduttori a livello nazionale, ma ci vorrà tempo.

Riferimenti

1: https://www.meritalk.com/articles/into-2025-chips-and-science-act-investments-year-in-review/

2: https://www.semiconductors.org/america-projected-to-triple-semiconductor-manufacturing-capacity-by-2032-the-largest-rate-of-growth-in-the-world/

3: https://www.prnewswire.com/news-releases/diciotto-nuove-fabbriche-di-semiconduttori-iniziano-la-costruzione-nel-2025-semi-reports-302343486.html

4: https://www.semiconductors.org/global-semiconductor-sales-increase-20-7-year-to-year-in-november/

5: https://www.cio.com/article/3806430/delays-in-tsmcs-arizona-plant-spark-supply-chain-worries.html