l'analisi

Semiconduttori, la Ue punta all’autonomia: il progetto della “mega-fab” e le sfide

Lo European Chips Act prevede la nascita di una “mega-fab” in grado di produrre chip da due nanometri, ma il gap da recuperare è enorme e le sfide del mercato molto complesse. Il nuovo progetto europeo nasce quindi in salita

26 Apr 2022
Luisa Franchina

Presidente Associazione Italiana esperti in Infrastrutture Critiche

L’Europa si è addormentata all’indomani dell’arrivo dell’UMTS nel campo delle telecomunicazioni (correva l’anno 2000) sognando di diventare un colosso grazie anche alla globalizzazione dei mercati e si è svegliata nel 2022 (all’indomani delle prime installazioni di 5G, quinta generazione di tecnologia delle telecomunicazioni, figlia dell’UMTS) scoprendo che non solo ha perso tutte le speranze di essere tra i big della produzione di microchip, ma addirittura è presa per il collo dai pochi produttori rimasti sul globo terraqueo.

Una nuova supply chain dei semiconduttori? Più facile a dirsi che a farsi: ecco perché

Semiconduttori, i motivi del declino europeo

Nel 1998 l’Europa deteneva una quota di mercato del 22%, poi però “le fonderie europee non hanno investito abbastanza per stare al passo con il rapido ritmo di innovazione del settore: nel 2020, solo il 3% degli investimenti globali per attrezzare le fonderie è stato in Europa”, scrivono i ricercatori Bruegel.

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A novembre 2005, raccontano le cronache d’agenzia di allora, le società europee di semiconduttori si recarono a Bruxelles per chiedere aiuti perché incapaci di tener testa ai colossi asiatici. L’Europa, tuttavia, non assunse impegni in merito.

La globalizzazione ha in realtà favorito i colossi supportati da ingenti sovvenzioni statali: tutti i piccoli produttori (e non solo di microchip) sono destinati a essere “mangiati”. Occorre pensare velocemente una strategia nuova, che contenga aspetti di de-globalizzazione nelle produzioni strategiche (come l’IT e la cyber security).

Una fabbrica “avanzata” di semiconduttori: il nuovo progetto europeo

Una fabbrica “avanzata” di semiconduttori in Europa per ridurre il peso della Cina e degli Stati Uniti nella fornitura di chip è dunque il nuovo progetto europeo, ha riportato Bloomberg che potrebbe coinvolgere Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) e Samsung per realizzare chip sotto ai 10 nm.

L’iniziativa è guidata dal commissario europeo all’Industria Thierry Breton, che lo scorso anno sottolineò l’importanza dell’autonomia dell’Unione Europea nella produzione dei chip, senza cui “non ci sarà alcuna sovranità digitale europea”: produrre sul territorio europeo almeno il 20% del valore del mercato mondiale dei semiconduttori, questo l’obiettivo europeo con 30 miliardi di euro da stanziare da investitori privati e pubblici.

Ursula von der Leyen ha annunciato al Parlamento Europeo una nuova legge per sviluppare la produzione di microchip sul suolo europeo.

Semiconduttori, la composizione del mercato

La produzione dei microchip è un mercato dominato da un ventaglio ristretto di aziende, che si riduce a duopolio (Samsung e Tsmc) nel campo dei chip di fascia alta, quelli inferiori ai 5 nanometri.

I chip sono composti da semiconduttori, principalmente fatti di silicio, nei quali vengono inserite componenti elettroniche. Gli smartphone di ultima generazione fanno uso di microchip di 5 nanometri e in futuro l’ICT ne richiederà di sempre più piccoli.

I modelli di business

La produzione ruota intorno a tre macro-attività: design, fabbricazione e assemblaggio. I modelli di business sono due.

  • Uno è quello degli IDM – Integrated design manufacturer – adottato dalla coreana Samsung e dall’americana Intel, capaci di provvedere a tutte le fasi della produzione, dalla progettazione (design) alla fabbricazione e all’assemblaggio del chip.
  • L’altro è quello della taiwanese Tsmc, che si limita a fabbricare chip su commissione delle aziende tecnologiche (le fabless, senza fabbrica) come Apple, Tesla, Alibaba e altre che li progettano e li danno da fabbricare alle fonderie.

L’articolo di Bruegel mostra che nella progettazione dominano le grandi aziende statunitensi come Qualcomm, Broadcomm, Nvidia e Amd che insieme raggiungono il 65% del mercato globale. Le aziende taiwanesi come MediaTek, Novatek e Realtek, hanno il 17% del mercato, quelle cinesi il 15% ma sono in espansione, sotto il 10% quelle europee.

Nell’ambito della fabbricazione attraverso le fonderie, il 60% del mercato è dominato da Taiwan, grazie soprattutto a Tsmc, gli Usa detengono un 8%, la Corea del Sud circa il 20%, la Cina il 6%. A Tapei fa capo, infine, la metà del mercato dell’assemblaggio.

Il ruolo delle aziende europee

Le aziende europee giocano un ruolo nella fornitura di wafer di silicio e prodotti chimici, grazie all’olandese Asml, la tedesca Aixtron, la francese Riber. Ad oggi solo due aziende al mondo sono in grado di produrre chip all’avanguardia da 5 nanometri o inferiori, Tsmc e Samsung, e solo tre producono chip inferiori ai 10 nanometri, Tsmc, Samsung e Intel. Le ultime due, però, sviluppano chip integrati, motivo per cui gran parte della loro produzione si attaglia alle esigenze dei loro prodotti di consumo.

Lo European Chips Act prevede la nascita di una “mega-fab” in grado di produrre chip da due nanometri ma le spese in conto capitale delle fonderie rappresentano circa il 36% dei 110 miliardi spesi a livello mondiale dal settore solo nel 2020. Ad oggi solo l’italo-francese StMicroeletronics e la filiale tedesca di Global Foundries sono in grado di produrre chip moderni, sebbene ancora lontani da quelli di ultima generazione fabbricati in Usa e Asia.

Le sfide globali legate ai semiconduttori

Durante la pandemia le persone hanno acquistato meno auto e più telefoni, apparecchi e pc per lo smart working o la didattica a distanza. Le società di microchip hanno dirottato i loro sforzi verso l’elettronica di consumo, di pari passo con l’incremento della domanda durante la fase dei lockdown. Con la fine dei lockdown e la ripresa della domanda globale, auto incluse, i chip-maker non sono stati in grado di soddisfare il boom di richieste arrivate dalle aziende di automobili che speravano, una volta terminato il periodo delle chiusure, di recuperare rapidamente i loro ritmi produttivi. Ecco spiegato perché oggi le case automobilistiche (e non solo) si ritrovano a corto di chip.

Per capire quanto è complicato assumere una posizione di rilevanza nel mercato dei semiconduttori bisogna osservare la Cina. Nel 2015 Pechino si è data come obiettivo il raggiungimento dell’autosufficienza nella filiera tecnologica entro il 2025. Nel 2020 sperava di soddisfare il 40% della domanda interna di semiconduttori, ma ha raggiunto solo 19%. Ha comunque provato a recuperare il gap, affidando a una task force un budget da 170 miliardi di dollari per creare campioni nazionali dei semiconduttori. Ma lo sviluppo della filiera domestica si sta fermando sulle sanzioni degli Stati Uniti.

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