Estados Unidos tiene una posición de liderazgo en la industria de semiconductores, pero esta posición se ha ido erosionando, especialmente con respecto a la fabricación nacional y el empaque avanzado, indica un informe del Departamento de Energía de ese país.
A nivel mundial, el mercado de semiconductores se valoró en 553,000 millones de dólares en 2021, frente a 440,000 millones en 2020, un aumento de más de 25%, según World Semiconductor Trade Statistics.
Los problemas deben abordarse para que Estados Unidos mantenga y amplíe su liderazgo en semiconductores.
Además, el crecimiento explosivo en el uso de semiconductores que se espera debido a la descarbonización profunda y otros usos, como la inteligencia artificial, brinda oportunidades y riesgos.
Para el Departamento de Energía, una oportunidad importante es aumentar la ventaja de los Estados Unidos en la electrónica de potencia HV a través de la inversión en el desarrollo y despliegue de la tecnología DBC y epi-wafer gruesa de SiC.
El uso del codiseño o el diseño simultáneo de hardware y software es fundamental para desarrollar semiconductores energéticamente eficientes.
Industria de semiconductores
Para garantizar que la eficiencia energética sea una parte integral del codiseño en el futuro, una señal fuerte, como la meta bienal de duplicación de la eficiencia energética propuesta, ayudará a optimizar este parámetro crítico junto con otras medidas de desempeño.
Además de las políticas existentes que abordan muchas de las vulnerabilidades y desafíos críticos dentro de la cadena de suministro de semiconductores de Estados Unidos, cinco preocupaciones clave del sector energético requieren nuevas propuestas de políticas que se centren en las siguientes áreas:
- La competitividad del sector de la electrónica de potencia de Estados Unidos.
- La necesidad de objetivos específicos de eficiencia energética para el rendimiento de los semiconductores para los programas de RDD&CA.
- La importancia de desarrollar capacidades de empaque avanzadas domésticas sólidas y energéticamente eficientes.
- La necesidad crítica de mano de obra nacional en la industria de los semiconductores, especialmente en las tecnologías de electrónica de potencia del GBM.
- Los impactos ambientales de la fabricación de semiconductores. Enfrentar el desafío del crecimiento vertiginoso de la demanda de electrónica de potencia convencional y de banda prohibida amplia requerirá una mayor fabricación y uso de ambos tipos de semiconductores.
Un requisito previo para enfrentar este desafío es el desarrollo de una fuerza laboral nacional capacitada tanto para semiconductores convencionales como para electrónica de potencia WBG.
Además, garantizar que los semiconductores se desarrollen para operar con la mayor eficiencia energética posible es un componente crítico de cualquier estrategia de descarbonización.
Finalmente, deben abordarse los impactos ambientales conocidos de la producción de semiconductores.
En 2020, las mayores empresas de semiconductores reportaron los siguientes ingresos: Intel, 77,870 millones de dólares; Samsung, 52,200 millones; TSMC, 45,500 millones; SK Hynix, 25,270 millones, y Broadcom Corporation, 23,890 millones.
