I tentativi degli Stati Uniti di produrre microchip non stanno funzionando benissimo

Da anni il cuore dell’economia digitale mondiale è concentrato in pochi chilometri quadrati nel sud di Taiwan. È lì che Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (Tsmc) produce la maggior parte dei semiconduttori avanzati usati da Nvidia, Apple, Amd e dalle principali aziende di intelligenza artificiale. È la più grande fonderia di silicio al mondo. Ora gli Stati Uniti stanno cercando di ridurre questa dipendenza strategica attraverso un gigantesco piano di reshoring tecnologico. Il vero problema sta nella differenza tra costruire fabbriche e replicare l’ecosistema industriale taiwanese.

I chip più avanzati non sono semplicemente realizzati dentro una fabbrica e poi spediti sul mercato, come accade per la maggior parte dei prodotti o dei semilavorati. Richiedono una catena industriale molto più complessa, fatta di packaging avanzato, assemblaggio, testing, integrazione con memorie ad alta larghezza di banda (High Bandwidth Memory, Hbm) e fornitori altamente specializzati.

A dicembre 2022, a Phoenix in Arizona, era stato inaugurato uno stabilimento di produzione di semiconduttori della taiwanese Tsmc. Era arrivato sul posto l’allora presidente Joe Biden, aveva parlato dei posti di lavoro che avrebbe portato e dell’importanza di quaranta miliardi di investimento da parte dell’azienda. Ma un’analisi pubblicata dalla Harvard Business Review tre anni dopo dimostra che molti chip prodotti nel nuovo impianto «tornano in Asia per il packaging». Insomma, non basta portarsi in casa la fabbricazione dei wafer (si chiamano così i sottilissimi strati di materiale semiconduttore, come ad esempio un cristallo di silicio) non significa ancora controllare l’intera filiera.

Il problema è che i chip utilizzati oggi per l’intelligenza artificiale non assomigliano più ai semiconduttori tradizionali. Non sono componenti singoli miniaturizzati, ma sistemi modulari estremamente complessi, costruiti assemblando più elementi insieme. Una parte decisiva del valore industriale si concentra quindi nelle tecniche di packaging avanzato – processi chiamati CoWoS, stacking 3D e integrazione eterogenea – che trasformano i wafer prodotti nelle fabbriche in sistemi realmente usati per data center e modelli di intelligenza artificiale. E gli Stati Uniti controllano appena il tre per cento della capacità globale di packaging avanzato: un collo di bottiglia che rallenta l’espansione del settore per il Paese. Perché anche quando un chip Nvidia o Amd viene inciso in Arizona, spesso deve ancora attraversare il Pacifico per essere assemblato e integrato dentro gli impianti taiwanesi o sudcoreani specializzati in queste tecnologie.

È uno dei motivi per cui molti analisti del settore sostengono che il vantaggio quasi egemonico di Taiwan non sia soltanto nell’azienda Tsmc, ma sia frutto di un ecosistema industriale costruito tutto intorno.

SemiAnalysis, una delle principali pubblicazioni specializzate sui semiconduttori, scriveva lo scorso dicembre che «il tre per cento del Pil americano dipende da un miglio quadrato nel sud di Taiwan». Una definizione volutamente estrema, ma che rende bene il livello di concentrazione raggiunto dalla supply chain globale dei chip avanzati. È quello che viene definito «one-hour semiconductor ecosystem». Somiglia al concetto della città dei quindi minuti, in cui tutti i servizi devono essere raggiungibili a piedi in un quarto d’ora, ma per un settore specifico. Più in concreto, significa che fornitori, subcontractor, impianti chimici, aziende di testing, packaging e tecnici specializzati sono concentrati dentro uno spazio geografico estremamente ristretto. A Taiwan un wafer può passare rapidamente dalla fabbricazione all’assemblaggio, al packaging e alla spedizione senza mai uscire da un cluster industriale densissimo costruito negli ultimi quarant’anni. Il parco tecnologico di Hsinchu ospita quasi duecento aziende legate ai semiconduttori, oltre ai principali centri di ricerca e alle università che alimentano il settore. E Tsmc da sola finanzia cinquantasette programmi universitari dedicati alla formazione di ingegneri specializzati. Più del novanta per cento dei dipendenti dell’azienda lavora ancora a Taiwan.

Ricreare questo ecosistema nel deserto dell’Arizona, o altrove, si sta rivelando molto più difficile del previsto. I costi di costruzione sono enormemente più alti rispetto a Taiwan, la manodopera specializzata è scarsa, le autorizzazioni richiedono anni e molte aziende taiwanesi continuano a dipendere da fornitori e tecnici che restano concentrati in Asia.

Lo stesso Morris Chang, leggendario fondatore di Tsmc, ha più volte espresso scetticismo sul tentativo americano di riportare onshore la produzione avanzata di semiconduttori. L’aveva definito «un esercizio inutile, costoso e futile». Peraltro lo stesso Chang, negli anni Novanta, aveva già provato a produrre negli Stati Uniti attraverso WaferTech, nello stato di Washington. «Il sogno si era trasformato in un incubo», ha raccontato ricordando costi fuori controllo, problemi culturali e difficoltà organizzative molto superiori alle aspettative.

Anche il nuovo impianto Tsmc in Arizona, nonostante risultati iniziali incoraggianti, continua a scontrarsi con problemi molto concreti, come la scarsità di tecnici specializzati, difficoltà nell’ottenere visti per personale taiwanese, tensioni sulle risorse idriche, aumento dei costi energetici e ritardi legati ai permessi ambientali. Secondo diverse analisi industriali, produrre chip avanzati negli Stati Uniti potrebbe costare tra il quindici e il trenta per cento in più rispetto a Taiwan.

Per questo il vero obiettivo del reshoring americano forse non è sostituire Taiwan nel breve periodo – operazione che oggi appare quasi impossibile – ma ridurre gradualmente una dipendenza che l’esplosione dell’intelligenza artificiale ha trasformato in uno dei punti più fragili dell’intera economia globale.

L'articolo I tentativi degli Stati Uniti di produrre microchip non stanno funzionando benissimo proviene da Linkiesta.it.