Auge y caída de la industria de los semiconductores en Japón

Ignacio Mártil

Catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Real Sociedad Española de Física

(Premio de la Real Sociedad Española de Física-Fundación BBVA a la enseñanza y divulgación de la Física en 2021)

De un tiempo a esta parte, la industria de los semiconductores forma parte de las noticias cotidianas, motivado por la escasez de estos componentes claves para multitud de industrias, entre ellas la automotriz, que es la que más está sufriendo la carestía señalada. Nombres de empresas tales como Intel, TSMC, Samsung, Qualcomm, Nvidia, AMD, etc. se escuchan/leen en la prensa generalista un día sí y otro también. Pero hace poco más de treinta años, los dominadores de esta industria eran otros, la gran mayoría de ellos pertenecientes a un solo país: Japón.

Durante la década de 1980 y la primera parte de la de 1990, el paradigma de la industria japonesa, sinónimo de éxito industrial y comercial, fue la industria de los semiconductores. Marcas como NEC, Hitachi, Toshiba, etc. eran las dominadoras del mercado mundial. Esa hegemonía se empezó a desvanecer en la segunda mitad de la década de 1990 hasta llegar a la situación actual, de práctica irrelevancia. ¿Por qué ocurrió eso? Aquí lo analizo.

Grandes fabricantes de chips japoneses que perdieron la carrera tecnológica de esta industria

No hay otra industria en la que la innovación tecnológica sea tan intensa, la competencia tan feroz y los vaivenes del mercado tan drásticos como la industria de los semiconductores, algo que también estamos viendo en estos tiempos, como he descrito en otros artículos publicados en este blog.

No hay que olvidar varias cuestiones clave de la historia de esta industria: los Estados Unidos inventaron los transistores y los circuitos integrados y se convirtieron en el líder mundial al establecer una posición de abrumadora hegemonía tecnológica e industrial desde comienzos de 1960 hasta los primeros años de la década de 1970. A partir de esa década fueron perdiendo su competencia contra los fabricantes de Japón y pasaron a un segundo plano. Japón amplió su cuota de mercado apoyándose en su enorme mercado interno, lo que permitió sentar las bases de la pujanza que experimentó en los siguientes veinte años.

1. Los “felices” años 80

Durante la segunda mitad de la década de 1980, Japón copó más de la mitad de la cuota del mercado mundial. El “Made in Japan” de aquellos años era sinónimo de éxito y de productos excelentes. El panorama hegemónico de Japón se consolidó y en 1990, entre los diez primeros fabricantes del mundo seis eran japoneses, siendo NEC (Nippon Electric Company) el líder mundial. La siguiente figura muestra las tendencias de las cuotas de mercado de los fabricantes de semiconductores de Japón y de EE.UU. durante el último cuarto del siglo XX:

Cuota de mercado en la industria de los semiconductores de los fabricantes japoneses y estadounidenses

Texas Instruments (EE.UU.) fue el líder mundial en el período 1970-1985, pero a partir de ese año comenzó el gran salto de los fabricantes japoneses y NEC le quitó la primera posición a Texas Instruments en 1985, tal y como muestra la Tabla siguiente:

El “Top Ten” de los fabricantes de chips del mundo durante el período 1985-2012. Los fabricantes japoneses están resaltados en azul. Se expresa en miles de millones de dólares la facturación anual de cada fabricante. En la actualidad no hay ningún fabricante japonés en esa lista

La situación volvió a cambiar en los años 90. Los Estados Unidos, que impulsaron el fortalecimiento de la industria de los semiconductores, volvieron a superar a Japón en la década de 1990. Y han mantenido esa posición dominante hasta los últimos años cuando, tras la pandemia, los problemas de Intel y otros factores, han situado a EE.UU. en una posición de inferioridad frente a los principales fabricantes de Taiwan y Corea del Sur, que ya he descrito en otros artículos.

2. Las causas del declive de Japón

De cara a obtener posibles enseñanzas para solventar el grave problema de escasez de chips que afronta el mundo en la actualidad, podemos hacernos una pregunta: ¿Cuáles fueron las razones de ese declive? La respuesta, por supuesto, no es simple, pero al examinar las tendencias históricas hasta ahora, es posible mencionar varios factores, algunos de los cuales se reproducen en la actualidad:

i) Cambio en la estructura geográfica del mercado.

Hasta principios del decenio de 1980, el mercado interno de los EE.UU. era el más grande del mundo y los fabricantes estadounidenses aprovecharon esa situación para lograr una posición hegemónica. En ese momento, el mercado japonés era mucho más pequeño que el estadounidense y en consecuencia la cuota de los fabricantes japoneses era de alrededor del 30%. A finales de ese decenio, la situación cambió drásticamente. Gracias al rápido aumento del sector del consumo de productos de electrónica, el mercado japonés superó al mercado estadounidense y se convirtió en el más grande del mundo. Los fabricantes japoneses dieron un salto adelante aprovechando al máximo esta ventaja, llegando en 1988 a una cuota de mercado mundial del 52%. Como la historia de este mercado demuestra, la aparición de nuevos productos acarrea siempre cambios drásticos en el mercado: en la década de 1990 apareció una nueva estrella, el ordenador personal (PC) y los fabricantes japoneses no fueron capaces de subirse a ese tren. Como consecuencia, la participación de los fabricantes japoneses disminuyó año tras año.

ii) Transformación de la tecnología y los productos electrónicos.

Desde finales del decenio de 1970 hasta el decenio de 1980, el producto estrella de la industria de los semiconductores fue la memoria DRAM. En cierto sentido, la memoria DRAM era una especialidad de Japón. Desde la década de 1990, sin embargo, se produjo otro cambio importante: la proporción de microprocesadores (CPU) superó a la de las memorias y los fabricantes estadounidenses, mucho más fuertes en estos equipos, volvieron a dominar el mercado.

iii) Papel de los gobiernos en la política industrial.

En la década de 1970, el gobierno japonés situó a los semiconductores como un campo de importancia estratégica para el país, fruto del que nació en 1976 el programa "VLSI Semiconductor Research Proyect". Debido a los fuertes incentivos públicos puestos a disposición de industrias privadas (los fabricantes de chips), este proyecto suscitó fuertes críticas de los EE.UU., que calificaron el programa como el "Sistema de Japón Inc.”. Como resultado, desde que finalizó el proyecto (en 1980) hasta 1995, no se llevó a cabo ningún nuevo programa de colaboración entre la industria y el gobierno de Japón. Mientras tanto, en Estados Unidos, Europa y Asia, los semiconductores se situaron como "el campo estratégico más importante del país" y se iniciaron proyectos de colaboración pública y privada a gran escala en varios países, siguiendo el modelo del proyecto japonés. Llama la atención que Japón no siguiera el camino que había iniciado, temerosos de recibir sanciones comerciales por parte de EE.UU. Hoy en día Europa y EE.UU. se encuentran en una situación similar y parece que están dispuestos a repetir las experiencias de los años 1990 de incentivos públicos a estas industrias.

iv) Cambio en el modelo de negocio.

Hasta la década de 1980, cuando Japón lideraba la industria, la gestión de los fabricantes de semiconductores estaba integrada verticalmente dentro de las empresas, mediante un sistema que incluía casi todas las fases de fabricación: el diseño, la fabricación de chips, el montaje/prueba y la distribución, lo que hoy en día denominamos “Fabricantes Integrales de Chips”.

En el año 1990 se produjo un gran cambio, fue el comienzo exitoso del modelo de negocio horizontal, liderado por el fabricante TSMC de Taiwán, un recién llegado al sector. TSMC estableció un nuevo modelo de negocio (foundry) que se encargaba sólo de la fabricación de circuitos integrados diseñados por otras empresas. Al mismo tiempo, se inició el modelo de negocio fabless en el que ciertas empresas decidieron abandonar la fabricación para dedicarse en exclusiva al diseño, subcontratando la fabricación a los foundries. Como ya indiqué en un reciente artículo, Apple, Nvidia, Broadcomm, Altera, Qualcomm, etc. pertenecen a esta categoría. Japón se quedó atrás en la respuesta a este movimiento de división horizontal, siendo una de las causas principales de la disminución de su participación en el mercado global.

v) Diferencia organizativa de las empresas.

En Japón, en muchos casos, los negocios de semiconductores se han gestionado como divisiones de los principales fabricantes de productos electrónicos (Toshiba, Panasonic, Fujitsu, etc.), mientras que en los EE.UU., la mayoría de ellos son fabricantes especializados en semiconductores, como Intel, Texas Instruments, Micron, etc. También en Europa fueron grandes fabricantes del sector de la electrónica, como Siemens (Alemania), Phillips (Holanda), Thomson (Francia), etc. quienes inicialmente lideraron el sector de la industria de los semiconductores, pero todos separaron sus divisiones de semiconductores para establecerlas como empresas independientes y especializadas; por ejemplo, Siemens separó su división para fundar Infineon. Movimientos similares se pusieron en marcha en Japón, pero mucho más tarde. El negocio de semiconductores de NEC e Hitachi se escindió para establecer en 1999 una compañía independiente, Elpida Memory, que se convirtió en la primera compañía de Japón especializada en semiconductores. En 2001, NEC Electronics se separó de NEC y las divisiones de semiconductores de Hitachi y Mitsubishi se fusionaron para formar Renesas Technology. Pero parece que empezaron esa transformación tarde.

vi) La expansión de la globalización.

Desde sus orígenes, los fabricantes japoneses de semiconductores centraron su atención principal en el mercado doméstico. Sin embargo, la composición del mercado actual ha cambiado mucho. La figura muestra la diferencia en la estructura geográfica del mercado entre 1990 y 2020:

El reparto del mercado de chips por regiones para el período 1990-2020. Europa ha pasado de fabricar el 44% de los chips del mundo en 1990 a sólo el 9% en 2020. Durante ese mismo período, EEUU ha pasado del 37% al 10%. Japón, por su parte, sigue perdiendo cuota de mercado un año tras otro. En sentido opuesto, véase el fuerte ascenso de Corea del Sur y de Taiwan, de ser prácticamente inexistentes en 1990, a copar el 43% del mercado en la actualidad

3. Conclusiones

La disminución de la competitividad de la industria de los semiconductores japoneses se debe a que no se ha podido adaptar con éxito a los cambios de situación descritos anteriormente. La industria de semiconductores en Japón ha carecido de una respuesta rápida a los cambios durante muchos años.

La industria europea, que no ha seguido un camino tan desastroso como la japonesa, debe tomar nota de aquellos errores para no repetirlos y afrontar la situación de volatilidad que sufre este mercado en estos momentos para plantear alternativas en el medio plazo que permitan competir con los grandes actores del momento, TSMC y Samsung.