Dentro de la nueva red de chips de Huawei
Huawei y un grupo de empresas de chips afiliadas están acelerando las adquisiciones, la construcción de fábricas y los planes de capacidad en toda China. El objetivo es articular una cadena nacional autosuficiente de suministro de semiconductores que pueda abastecer desde los procesadores para teléfonos inteligentes hasta los aceleradores de inteligencia artificial para centros de datos. El esfuerzo se refleja en la construcción de instalaciones, el aumento de las inversiones en materiales y equipos para fabricar chips, y el papel más coordinado de Huawei como integrador de proveedores que antes trabajaban de forma aislada.
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El alcance es amplio. La actividad abarca equipos esenciales de fabricación, fotorresistencias y productos químicos especializados, hardware para encapsulado y pruebas, y software de automatización del diseño electrónico que los diseñadores necesitan para convertir planos en chips. En Shenzhen está tomando forma una nueva infraestructura de fabricación: tres instalaciones vinculadas a Huawei y a socios cercanos avanzan con financiación respaldada por la ciudad. Huawei opera una de ellas, mientras que el fabricante de equipos para chips SiCarrier y el productor de memoria SwaySure operan las otras dos. El personal y los conocimientos técnicos circulan entre las instalaciones, lo que permite desarrollar procesos comunes y resolver problemas en conjunto.
Detrás de la construcción hay un programa de inversión que cobró impulso después de que la empresa quedara sujeta a los controles de exportación de Estados Unidos en 2019. Los recuentos públicos muestran que Huawei y fondos relacionados han invertido en más de 60 empresas vinculadas a los chips. Ahora, sus afiliadas están consolidando competidores nacionales, ampliando la capacidad y lanzando alternativas a los componentes importados. El objetivo es asegurar el suministro para dispositivos emblemáticos, como la serie de teléfonos inteligentes Mate, y para productos de centros de datos, como los procesadores de inteligencia artificial Ascend, al tiempo que reduce la exposición a puntos de estrangulamiento extranjeros.
Por qué Huawei está reconstruyendo la cadena de suministro de chips
Los controles de exportación limitan lo que los compradores chinos pueden adquirir en materia de lógica avanzada, aceleradores de inteligencia artificial, equipos para fabricar chips y software de diseño. Estados Unidos ha endurecido las normas varias veces desde 2019 e incorporado categorías como la memoria de alto ancho de banda y los modelos de inteligencia artificial más recientes. Socios clave de Japón y Países Bajos se sumaron a los controles sobre litografía y otros equipos. Este año, Taiwán también añadió a Huawei y a Semiconductor Manufacturing International Corporation a una lista de entidades que necesitan autorización para realizar transacciones de tecnología sensible. Esta medida complica el acceso a servicios de apoyo para el diseño de chips y a materiales especializados que antes llegaban desde la isla a clientes chinos.
Las restricciones obligaron a Huawei a sustituir insumos esenciales y reorientar el desarrollo. Antes de las restricciones, la empresa dependía de Intel, Qualcomm, Broadcom y TSMC. Una vez que entraron en vigor los controles, estrechó sus vínculos con proveedores nacionales como SMIC para la fabricación de obleas y BOE Technology para las pantallas. En el ámbito del software, Huawei desarrolló HarmonyOS como alternativa a los servicios móviles de Google, que ya no puede preinstalar, y promovió sus ofertas de nube y servicios empresariales para diversificar sus ingresos.
Beijing respaldó esas medidas con políticas y financiación. Los programas nacionales, incluido el Fondo Nacional de Inversión en Circuitos Integrados y el actual plan quinquenal, canalizan recursos hacia la litografía, los materiales, el encapsulado avanzado y el software de diseño. Los cambios en los cargos directivos han centralizado la toma de decisiones en ciencia y tecnología. En ese contexto, Huawei ha pasado de ser un referente de las telecomunicaciones a coordinar la cadena de suministro, e incorpora a fabricantes de equipos, empresas de materiales y diseñadores de chips a una cadena común orientada a la autosuficiencia.
Cómo se ve la expansión sobre el terreno
En Shenzhen, tres instalaciones vinculadas a Huawei y sus socios están diseñadas para abastecerse entre sí. Huawei opera una línea destinada a procesadores para teléfonos inteligentes y chips Ascend de inteligencia artificial. SiCarrier aporta equipos para la fabricación de obleas e ingeniería de procesos, mientras que SwaySure se centra en la memoria. La financiación local respalda el complejo y los equipos compartidos se desplazan entre las instalaciones según sea necesario. La estructura se asemeja a una red interna de proveedores especializados que dependen de una oficina central del programa, en lugar de una sola planta integrada verticalmente.
La ruta tecnológica aprovecha la litografía ultravioleta profunda (DUV), disponible en el país, en lugar de la litografía ultravioleta extrema (EUV), cuyo uso está restringido. La DUV no puede grabar las estructuras más pequeñas en una sola exposición, por lo que los ingenieros recurren al multipatronaje, que divide el patrón en varias pasadas alineadas. Huawei obtuvo una patente que abarca el multipatronaje cuádruple autoalineado, un método que utiliza espaciadores y secuencias de grabado precisas para crear líneas muy finas con DUV. Este enfoque puede alcanzar tamaños de estructura propios de nodos como el de 7 nm, aunque eleva los costos y dificulta el control del rendimiento de fabricación y la producción.
El software de diseño es otro componente esencial. La automatización del diseño electrónico, o EDA, es el conjunto de herramientas que convierte la arquitectura de un chip en un diseño adaptado a un proceso de fabricación específico. Muchas de las principales herramientas se originan en Estados Unidos y están sujetas a restricciones de licencias. Los proveedores nacionales están intentando cubrir la brecha para los procesos basados en DUV. Qiyunfang, una unidad vinculada a SiCarrier, presentó recientemente dos productos de EDA con propiedad intelectual propia. Se cree que Huawei valida y ajusta estos procesos a sus necesidades, y sustituye paso a paso las herramientas importadas allí donde se aplican los controles.
Los materiales y las pruebas también avanzan en paralelo. La fotorresistencia, el recubrimiento sensible a la luz que se utiliza en la litografía, ha sido un punto de estrangulamiento. Jiangsu HHCK Advanced Materials, en la que Huawei tiene una participación minoritaria, adquirió un competidor nacional para aumentar el volumen y ampliar su cobertura. En el sector químico, Huawei respalda la expansión de Zhuhai Cornerstone como proveedor integral capaz de competir con empresas globales consolidadas. Más adelante en la cadena, Maxone Semiconductor ha alcanzado el nivel de los principales fabricantes mundiales de tarjetas de prueba de MEMS, dispositivos de precisión que conectan una oblea con un equipo de pruebas. La división de inversiones Hubble, de Huawei, tiene una participación importante. Maxone planea utilizar el capital captado en el mercado local para nacionalizar insumos que aún importa y ampliar la producción para clientes que incluyen importantes diseñadores de chips, fundiciones y proveedores externos de servicios de ensamblaje y pruebas en China.
El mapa de inversiones
Desde 2019, las divisiones de inversión de Huawei han respaldado a una amplia variedad de proveedores. Hubble ha invertido en empresas de equipos, materiales y pruebas que cubren carencias expuestas por los controles de exportación. Vertilite, en la que Huawei tiene una participación minoritaria, abrió una nueva instalación de semiconductores compuestos utilizados en óptica y electrónica de potencia, que son fundamentales para los equipos de telecomunicaciones y las redes de centros de datos. Shanghai Winscene y Aerotech están ampliando su producción de optoelectrónica y control de movimiento, que respaldan las interconexiones de alta velocidad y los subsistemas de equipos para semiconductores. La base de suministro también avanza en materiales electrónicos y fotorresistencias, sectores en los que empresas locales están adquiriendo competidores para aumentar su escala y ampliar sus capacidades de fabricación.
El patrón es constante. Huawei distribuye el riesgo mediante participaciones minoritarias, comparte ingenieros cuando es necesario y luego realiza pedidos que proporcionan a una empresa local los volúmenes necesarios para consolidarse. Cuando surge un cuello de botella, las empresas asociadas recurren a adquisiciones o a investigación y desarrollo específicos para superar la brecha. Este método ya se observa en los materiales, las fotorresistencias, la EDA y los equipos. En el ámbito de la computación, Huawei sigue desarrollando los aceleradores de inteligencia artificial Ascend y las CPU para servidores, e invierte en encapsulado avanzado para mejorar el rendimiento allí donde la litografía está limitada. China también está adoptando RISC-V como arquitectura abierta de instrucciones, mientras grandes empresas de internet desarrollan cadenas de herramientas y sistemas operativos que evitan las barreras de las licencias.
Las limitaciones que aún condicionan el plan de Huawei
La tecnología EUV sigue fuera de su alcance, y esa realidad condiciona todo. El multipatronaje basado en DUV puede producir estructuras más pequeñas, pero aumenta la cantidad de exposiciones y de etapas del proceso, lo que eleva los costos y reduce el rendimiento de fabricación. Muchos insumos avanzados siguen siendo difíciles de sustituir a gran escala. La memoria de alto ancho de banda, ciertas películas para encapsulado, los equipos avanzados de metrología y las herramientas de deposición de última generación siguen dominados por proveedores extranjeros. Las alternativas nacionales avanzan, pero es difícil ampliar a tiempo la producción de herramientas y materiales complejos hasta alcanzar un volumen elevado.
El ecosistema de inteligencia artificial plantea otro desafío. Los aceleradores de alto rendimiento solo tienen éxito si cuentan con un ecosistema de software maduro. Nvidia desarrolló CUDA durante muchos años y creó una ventaja difícil de replicar gracias a sus compiladores, bibliotecas y la familiaridad de los desarrolladores con sus herramientas. Huawei y otras empresas chinas están creando compiladores y marcos de trabajo adaptados a sus chips, con el apoyo de proyectos nacionales de computación que agrupan centros de datos de distintas provincias. Los avances son reales, aunque la migración de los desarrolladores lleva tiempo. Una nueva ronda de controles de exportación también puede obligar a cambiar abruptamente las especificaciones o los proveedores. Por eso, Huawei mantiene en secreto parte de su programa y trabaja a través de socios para reducir la atención sobre avances concretos.
Qué significa para las cadenas de suministro globales
El mercado de semiconductores se está dividiendo en bloques regionales que se superponen. La expansión de Huawei proporciona a China un ecosistema más completo, capaz de abastecer nodos maduros y chips de lógica de gama media con herramientas y materiales nacionales, y está llevando al límite las capacidades de la DUV para dispositivos avanzados. Las empresas globales se enfrentan a plazos de entrega más largos, controles de cumplimiento más estrictos y la necesidad de localizar las listas de materiales para satisfacer las distintas normas nacionales. Los responsables de compras deben verificar si un módulo incluye componentes restringidos y si un proveedor figura en listas de sanciones de Estados Unidos, Taiwán o Europa.
Para los fabricantes de chips estadounidenses, la pérdida de ventas en China ha afectado los ingresos y el empleo. Ese impacto ha contribuido a impulsar los debates en Washington sobre créditos fiscales y una coordinación más estrecha con los aliados para evitar normas unilaterales. Una mayor presencia de fábricas en Estados Unidos puede mejorar la resiliencia, mientras que el aumento de la capacidad china en los nodos de 28 nm, 40 nm y 55 nm crea nuevas dependencias en componentes que no están a la vanguardia, como chips de gestión de energía, sensores de imagen y microcontroladores. La consolidación de proveedores locales por parte de Huawei apunta a una cadena china más resiliente, aunque persisten brechas en la tecnología más avanzada. El resultado neto es un mercado de semiconductores con más redundancia regional, mayores costos de cumplimiento y un ritmo más lento de intercambio tecnológico transfronterizo.
Puntos clave
- Huawei y sus afiliadas están acelerando las adquisiciones y la construcción de fábricas para crear una cadena de suministro de chips autosuficiente en China.
- Desde 2019 se han realizado más de 60 inversiones en materiales, equipos, EDA, encapsulado y pruebas.
- Una red de tres instalaciones en Shenzhen, operadas por Huawei, SiCarrier y SwaySure, comparte personal y tecnología con el respaldo de la ciudad.
- Huawei recurre a la DUV con multipatronaje y tiene una patente que abarca el multipatronaje cuádruple autoalineado para avanzar hacia nodos más sofisticados.
- Están surgiendo ofertas nacionales de EDA, como las herramientas de Qiyunfang adaptadas a los procesos locales.
- La expansión en materiales incluye fotorresistencias y productos químicos, con HHCK y Zhuhai Cornerstone ampliando su capacidad para sustituir importaciones.
- Maxone ha alcanzado el nivel de los principales fabricantes mundiales de tarjetas de prueba de MEMS, con Hubble entre sus accionistas, para reforzar la capacidad de pruebas.
- Taiwán ahora restringe las transacciones comerciales con Huawei y SMIC, en consonancia con las políticas de control de exportaciones de sus aliados.
- Huawei está desarrollando chips Ascend de inteligencia artificial y avanzando con HarmonyOS, al tiempo que amplía el encapsulado avanzado para mejorar el rendimiento de los sistemas.
- Persisten limitaciones clave en los equipos EUV, la memoria de alto ancho de banda, los materiales avanzados y la madurez del ecosistema de software.
