Oculto a simple vista: El tamaño subestimado de la industria de los semiconductores

Los analistas de mercado pueden discrepar sobre tendencias y pronósticos específicos, pero por lo general comparten la misma actitud optimista sobre el mercado de los semiconductores. Según la mayoría de las evaluaciones, la industria de los semiconductores estaba valorada en un rango de entre $630,000 y $680,000 millones de dólares en 2024 y se espera que alcance entre $1 billón y $1.1 billones de dólares para 2030, impulsada en gran medida por el crecimiento de la inteligencia artificial (IA) y los centros de datos.

Esta perspectiva –aunque positiva– podría subestimar considerablemente el verdadero valor de la industria de los semiconductores. Esto se debe a que las estimaciones tradicionales, que se basan en gran medida en los volúmenes de ventas, pueden pasar por alto, parcial o completamente, el valor de los chips creados por fabricantes de equipos originales (original equipment manufacturers, OEM) con capacidades de diseño interno, diseñadores cautivos de chips y operadores sin fábricas o fabless (para algunas tecnologías avanzadas de empaquetado). Esta omisión podría tener consecuencias relevantes, ya que estas categorías están mostrando actualmente las mayores tasas de crecimiento. Además, los análisis actuales a menudo infravaloran a las empresas chinas de semiconductores porque la información sobre sus ventas es incompleta u opaca.

Las evaluaciones precisas del valor son más importantes que nunca, ya que se espera que la IA impulse la tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) promedio de la industria de los semiconductores muy por encima del 9 por ciento registrado entre 2014 y 2024. Para evaluar el valor de los semiconductores con mayor precisión, analizamos todos los tipos de empresas, incluidas las de China. En lugar de basarnos en los volúmenes de ventas, que no revelan con exactitud el valor cuando las empresas no venden chips directamente en el mercado, realizamos análisis personalizados para cada tipo de empresa de semiconductores. Por ejemplo, para los actores OEM con diseño interno de chips, como los fabricantes de teléfonos inteligentes, estimamos su contribución al mercado a partir del costo de los bienes vendidos (cost of goods sold, COGS), combinado con un margen bruto típico del producto.

La conclusión principal: el valor del mercado de semiconductores ascendió a $775,000 millones de dólares en 2024 y podría alcanzar $1.6 billones de dólares (en un rango de entre $1.5 y $1.8 billones de dólares) para 2030, cifras que superan con creces otras estimaciones. Pero no todas las empresas de semiconductores se beneficiarán por igual, ya que la mayor parte del crecimiento se concentrará en chips de vanguardia y memoria de alto ancho de banda (high-bandwidth memory, HBM). Es probable que unas pocas empresas altamente innovadoras representen la mayor parte del valor en estos segmentos, dada la dinámica de “el ganador se lo lleva todo” de la industria de los semiconductores. En otros segmentos del mercado —como los nodos avanzados y maduros, o la memoria DDR¹DDR (double data rate) significa doble tasa de datos. DRAM y NAND—, las principales empresas reducen agresivamente los costos, ya sea aumentando la escala o implementando programas tradicionales de excelencia en costos. También se esfuerzan por ampliar su presencia en segmentos de mayor crecimiento e intentan diferenciar sus ofertas.

Una advertencia importante: creamos un rango de estimaciones porque existe mucha incertidumbre, como ocurre con todos los pronósticos. En nuestro escenario de caso bajo, por ejemplo, la demanda de IA es más débil de lo esperado, lo que se traduce en una menor demanda de chips. La estimación de $1.6 billones de dólares refleja nuestro escenario de caso medio, o escenario base.

Reevaluar el tamaño del mercado

Históricamente, los analistas han determinado el tamaño del mercado midiendo las ventas de dispositivos semiconductores a empresas de electrónica por parte de operadores fabless, fundiciones y fabricantes integrados de dispositivos (integrated device manufacturers, IDM), que tanto diseñan como fabrican chips. Cuando los datos de ventas directas no estaban disponibles (por ejemplo, en el caso de empresas no cotizadas), los analistas elaboraban estimaciones.

Durante muchos años, este enfoque tradicional fue un barómetro bastante preciso del valor del mercado de semiconductores, porque evaluaba correctamente el valor de los chips de los IDM, los operadores fabless y los actores totalmente integrados que dominaban el mercado. Pero hoy, la mayor parte del crecimiento proviene de los actores cautivos de chips, los OEM con diseño interno y las empresas fabless, y un análisis basado en gran medida en las ventas no refleja plenamente el valor de sus chips. (Para más información sobre cómo está cambiando la cuota de mercado entre los distintos tipos de empresas, vea el recuadro “La evolución del mercado de semiconductores”). Las empresas chinas también están creciendo, lo que hace mucho más importante estimar su contribución al valor, que las estimaciones tradicionales no capturan por completo.

Más allá del análisis basado en ventas

Nuestra metodología de evaluación elimina algunas de las brechas inherentes al enfoque tradicional. En concreto, nuestras estimaciones tienen en cuenta a los siguientes actores.

Empresas de diseño de chips cautivos. Los diseñadores de chips cautivos, que suelen ser hiperescaladores que operan centros de datos para servicios en la nube, crean chips para su propio uso interno. La demanda cautiva se excluye de los análisis basados en ventas porque estos semiconductores no se venden en el mercado abierto; más bien, se utilizan internamente para ofrecer servicios en la nube de mayor rendimiento a un costo competitivo. Nuestro enfoque estima el valor de los chips cautivos analizando el gasto interno en I+D, el COGS y los gastos generales y administrativos (G&A) relacionados con su diseño y fabricación.

OEM con diseño interno. La mayoría de los analistas evalúan el valor de un sistema en un chip (system on a chip, SoC) diseñado internamente considerando únicamente el COGS (principalmente al examinar los pagos a las fundiciones por la fabricación de los chips). Este tipo de análisis pasa por alto los márgenes brutos internos estimados –la ganancia supuesta que un proveedor hipotético obtendría por vender los chips a la unidad de manufactura del producto final–, aunque dichos márgenes sí se consideran al cuantificar las contribuciones de los IDM y los actores fabless. Nuestro enfoque garantiza una mayor coherencia al tener en cuenta tanto el COGS como los márgenes brutos internos estimados para los OEM con diseño interno (Gráfica 1).

Empresas fabless. Las empresas sin fábrica diseñan chips y subcontratan la manufactura a fundiciones. Si bien una evaluación basada en las ventas podía medir con precisión el valor generado por las empresas fabless en el pasado, hoy resulta insuficiente por dos razones:

• Las empresas utilizan cada vez más tecnologías modernas de empaquetado para integrar componentes fabricados por separado, como procesadores y memoria, en chips heterogéneos.
• Las empresas ofrecen cada vez más software, a menudo de forma gratuita, para mejorar la facilidad de uso y permitir que los clientes aprovechen todo el potencial de los chips.

Por lo general, las estimaciones de los analistas atribuyen a las empresas fabless solo una parte del valor del paquete completo chip-on-wafer-on-substrate (CoWoS) —chip sobre oblea sobre sustrato—, como el COGS y el margen bruto asociados a los componentes de lógica (circuitos de procesamiento del chip) y de empaquetado. No asignan a las empresas fabless ningún margen bruto por la HBM, sino que lo adjudican a las empresas de memoria. En nuestro análisis, atribuimos a la empresa fabless el valor del paquete CoWoS completo, incluida la HBM. También adoptamos un enfoque diferente para el software: mientras que las estimaciones tradicionales de los analistas restan una parte del margen bruto para dar cuenta del software incluido con una unidad de procesamiento gráfico (graphing processing unit, GPU), nuestro método conserva el margen completo (Gráfica 2).

Subrepresentación regional. Se espera que aproximadamente la mitad de la expansión de capacidad planeada entre 2024 y 2028 (medida por la capacidad de obleas) tenga lugar en China. Las nuevas instalaciones se centrarán en la fabricación de nodos avanzados y maduros, y los análisis podrían subestimar el tamaño de este segmento si los datos de China son incompletos. Para generar una estimación más precisa del valor de las empresas chinas, nuestro análisis combina datos de ingresos reportados, ingresos estimados basados en la capacidad de fabricación y datos de modelos de propiedad interna. Nuestra estimación es conservadora y considera el hecho de que China opera con tasas de utilización más bajas y que parte de la capacidad futura anunciada podría no materializarse.

Un mercado sólido con potencial de crecimiento futuro

Estimamos que el valor del mercado de semiconductores en 2024 es de aproximadamente $775,000 millones de dólares. Esta cifra es entre un 14 y 23 por ciento superior a otras evaluaciones del mercado, que oscilan entre $630,000 y $680,000 millones de dólares. Al desglosar nuestra estimación, el valor proviene de las siguientes fuentes (Gráfica 3):

• Todos los actores de semiconductores fuera de China (alrededor de $604,000 millones de dólares, de los cuales $507,000 millones provienen de las 20 principales empresas de semiconductores)
• Empresas con sede en China ($93,000 millones de dólares)
• OEM con diseño interno de chips ($52,000 millones de dólares)
• Diseñadores de chips cautivos ($25,000 millones de dólares)

Un análisis más detallado de la valoración de 2024 revela que los mayores verticales son computación y almacenamiento de datos ($350,000 millones de dólares), inalámbrico ($200,000 millones de dólares) y automotriz ($75,000 millones de dólares). En todos los verticales, los nodos de vanguardia tienen un valor de $220,000 millones de dólares, equivalente al valor combinado de todos los tipos de memoria (NAND, DDR DRAM y HBM).

Un mercado de semiconductores de $1.6 billones de dólares en 2030

Ante tanta incertidumbre por delante, desarrollamos tres escenarios diferentes para estimar la demanda futura de semiconductores. La variable principal fue la trayectoria esperada de la adopción de la IA. En nuestros escenarios, el valor estimado del mercado de semiconductores para 2030 osciló entre $1.1 y $1.8 billones de dólares. El caso medio, o escenario base, de $1.6 billones de dólares representa un aumento de $825,000 millones de dólares respecto a nuestra estimación de 2024 y es significativamente superior a las estimaciones tradicionales, que suelen situarse entre $1 y $1.1 billones de dólares (Gráfica 4).²También creamos escenarios que consideraban cómo podría evolucionar el valor del mercado si otros desarrollos influyeran en el mercado, como una disminución más lenta de lo previsto en los precios promedio de venta de los nodos de vanguardia, o una desaceleración significativa en el segmento de los nodos avanzados y maduros, o en el segmento de memoria. No incorporamos estos posibles desarrollos en el análisis que se presenta en este artículo.

Pusimos a prueba la validez de nuestras estimaciones examinando los cambios proyectados en otras variables independientes que no se habían considerado en nuestro análisis original, como la capacidad de la industria, los ingresos proyectados y los gastos de capital. Los resultados de estos análisis respaldaron nuestras estimaciones de entre $1.1 y $1.8 billones de dólares de valor para 2030 (vea el recuadro “Validar nuestras estimaciones mediante análisis adicionales”).

Trayectorias de crecimiento futuro de los principales verticales

Los segmentos líderes en 2030 serán los tres que actualmente dominan el mercado, pero sus trayectorias de crecimiento y motores de demanda serán distintos:

• Computación y almacenamiento de datos. Se espera que este vertical crezca desde un valor estimado de $350,000 millones de dólares en 2024 hasta $810,000 millones de dólares en 2030. Este aumento de $460,000 millones de dólares representa más de la mitad del crecimiento total esperado de $825,000 millones de dólares en el valor de los semiconductores. La demanda en el segmento de servidores, especialmente de servidores de IA, representará la mayor parte del incremento. Además de un mayor volumen de envíos de unidades, el precio promedio de venta (average selling price, ASP) de las obleas aumentará debido a la reducción del tamaño de los nodos y a un mayor contenido de HBM. A medida que los servidores de IA se vuelvan más interconectados para crear clústeres a gran escala, de memoria compartida y baja latencia, el segmento cableado también se beneficiará.
• Inalámbrico. Se espera que este segmento crezca aproximadamente $150,000 millones de dólares hasta 2030, lo que llevaría a un valor total de $350,000 millones de dólares. Varios factores están detrás de este cambio. En primer lugar, muchos consumidores están optando por teléfonos inteligentes más caros que requieren chips más sofisticados, un cambio que ayudará a compensar el estancamiento en los envíos anuales de smartphones. En segundo lugar, el contenido de semiconductores en otros dispositivos inalámbricos también está aumentando, en parte porque los nuevos estándares de conectividad requieren más silicio. Los fabricantes también están transitando a tamaños de nodo más pequeños en los componentes inalámbricos de vanguardia, incluidos los SoC, módems, chips Wi-Fi y controladores de memoria NAND. Si bien este cambio eleva los costos de los componentes, también mejora la conectividad, incrementa la capacidad de cómputo y ayuda a gestionar el consumo de energía.
• Automotriz. Se espera que el valor de los chips aumente entre 2024 y 2030. La transición hacia los vehículos eléctricos está impulsando gran parte del crecimiento del mercado en este segmento, especialmente en los nodos avanzados y maduros. Un crecimiento adicional del mercado automotriz proviene de la creciente sofisticación de los sistemas avanzados de asistencia al conductor (advanced driver assistance systems, ADAS), como las mejoras en la conducción autónoma que dependen de chips capaces de acelerar el procesamiento de datos.

Crecimiento desigual dentro de los segmentos de semiconductores… y una gran oportunidad

Nuestra TCAC estimada para el mercado de semiconductores entre 2024 y 2030 es del 13 por ciento, pero el crecimiento variará de manera significativa por segmento:

• Para los dispositivos sin memoria, la TCAC proyectada para los nodos de vanguardia es del 22 por ciento. Se espera que la demanda de nodos de 3 nanómetros (nm) aumente un 25 por ciento, mientras que la de nodos de 5 y 7 nm disminuirá. Para los nodos de 2 nm, que comenzaron a estar disponibles en 2025, se prevé que la demanda se dispare un 136 por ciento hasta 2030. Si los nodos de 1.4 nm están disponibles en 2027 según lo previsto, su TCAC anticipada será de alrededor del 314 por ciento.
• Para los nodos avanzados y maduros en dispositivos sin memoria, se espera que la demanda solo aumente entre un 2 y 4 por ciento, dependiendo del tamaño del nodo.
• La HBM tendrá una TCAC del 20 por ciento, muy superior a la de la DDR DRAM (12 por ciento) y la NAND (9 por ciento).

Con variaciones tan marcadas en la TCAC, los nodos de vanguardia representarán una proporción mucho mayor del crecimiento total del mercado entre 2024 y 2030 que los otros segmentos principales (Gráfica 5):

• Los chips de vanguardia, principalmente para IA, representarán el 62 por ciento del crecimiento total. Este impulso resulta de una combinación de la demanda de capacidad de cómputo en nuevos dispositivos y la migración hacia tamaños de nodo más pequeños en productos de próxima generación, como los chips Wi-Fi avanzados. Es probable que persista una dinámica de “el ganador se lo lleva todo” en el segmento de chips de vanguardia, con unas pocas empresas capturando la mayor parte de las ganancias.
• El segmento de memoria se ha recuperado de su reciente desaceleración y representará el 31 por ciento del crecimiento, con casi la mitad de ese porcentaje relacionado con la HBM, que tiene un precio de venta más alto que otros tipos de memoria. Al igual que con los chips de vanguardia, unas pocas empresas podrían concentrar la mayor parte de las ganancias.
• Los nodos avanzados y maduros tienen una trayectoria de crecimiento mucho menor que estos dos segmentos. Este segmento ahora representa más valor que los nodos de vanguardia, pero es probable que esa situación comience a revertirse en 2026. Muchas empresas ofrecen nodos avanzados y maduros, lo que pone de relieve la necesidad de una estrategia de crecimiento sólida para destacar entre la competencia.

En estos tres segmentos, las tendencias en el volumen de ventas de obleas y en el ASP podrían tomar direcciones diferentes (vea el recuadro “Tendencias en el crecimiento de las obleas”).

Implicaciones para las empresas de semiconductores

Nuestra estimación del valor de la industria de los semiconductores, así como la perspectiva de un crecimiento desigual, sugiere que las empresas podrían estar subestimando tanto los desafíos como las oportunidades que se avecinan. Para optimizar sus posibilidades de capturar cuota de mercado y excedente económico, deben comprender los matices del mercado, incluyendo las áreas en las que el crecimiento podría acelerarse con mayor rapidez.

Chips de vanguardia y HBM

Nuestro desglose del mercado muestra claramente que la HBM y los chips de vanguardia, especialmente los de tamaños de nodo más pequeños, experimentarán el mayor crecimiento. Se espera que su TCAC supere el 20 por ciento hasta 2030, impulsada en gran medida por la IA. Las empresas que aún no están desarrollando este tipo de chips podrían beneficiarse de analizar si cuentan con los recursos y las capacidades para hacerlo. De lo contrario, podrían perder la vía más segura hacia el crecimiento.

Para las empresas que desarrollan HBM o chips de vanguardia, el éxito depende de una innovación constante que ofrezca soluciones más rápidas y energéticamente más eficientes para los segmentos impulsados por el cómputo. Por ejemplo, las empresas están buscando mejoras en las GPU para centros de datos, en chips para ADAS y en controladores de memoria, entre otras áreas. Al pasar a tamaños de nodo más pequeños para estos casos de uso, las empresas pueden mejorar el desempeño sin aumentar el tamaño del chip ni los requerimientos energéticos. Estas mejoras precisan más capas de máscara y una mayor precisión de fabricación, lo que incrementa los costos. Los clientes podrían inclinarse por las soluciones que ofrecen las mayores mejoras de desempeño, especialmente si los precios aumentan de manera generalizada, lo que contribuirá a una dinámica continua de “el ganador se lo lleva todo”.

Al igual que con nuestras otras proyecciones, pueden materializarse algunos desarrollos que modifiquen nuestras estimaciones. Por ejemplo, muchos actores están investigando chips alternativos a la HBM para reducir costos, especialmente para inferencia, y para mitigar el impacto de la actual escasez de suministro de memoria. Si las empresas optan por alternativas, la demanda de HBM podría disminuir de manera sustancial.

Nodos avanzados y maduros

En los nodos avanzados y maduros, las mejoras de desempeño están ocurriendo más lentamente porque la tecnología ya se ha optimizado de forma continua durante muchos años y existen menos oportunidades para realizar mejoras adicionales. En conjunto, se espera que este segmento tenga una TCAC de alrededor del 3 por ciento entre 2024 y 2030, muy inferior a la de los nodos de vanguardia. Aun así, esperamos encontrar focos de alto crecimiento en este segmento, como oportunidades con chips de conectividad óptica y semiconductores de potencia, impulsadas por el incremento de los centros de datos y la electrificación.

En algunos casos, la expansión de capacidad puede superar el crecimiento del mercado en los nodos avanzados y maduros, ejerciendo presión sobre los precios. Esta tendencia podría suponer un reto para los fabricantes en este segmento, lo que generaría una mayor competencia. Por lo tanto, el crecimiento provendrá principalmente de mayores ventas unitarias, en lugar de ASP más altos. Para seguir siendo competitivas, las empresas que fabrican nodos avanzados y maduros deben aumentar la producción —potencialmente a través de fusiones y adquisiciones— para capturar economías de escala y buscar oportunidades adicionales de reducción de costos. Del lado del producto, las empresas deben diferenciar sus ofertas y aumentar su presencia en segmentos de alto crecimiento.

Crear una estrategia de futuro

Gran parte del crecimiento de la industria de los semiconductores en las últimas décadas ha sido impulsado por unas cuantas empresas líderes en cada segmento. En un análisis reciente, McKinsey examinó sus estrategias para identificar qué distingue a esas empresas del resto.

Un hallazgo principal: las compañías con mejor desempeño optimizaron su beneficio económico implementando una combinación de cinco grandes movimientos. Tres se relacionan con el portafolio: fusiones y adquisiciones programáticas, reasignación dinámica de recursos y una mayor inversión que los competidores. Los otros dos movimientos, relacionados con el desempeño, se centran en mejorar la productividad y en asegurar una diferenciación sólida de la competencia para capturar márgenes más altos. (Estas estrategias se describen en detalle en el libro de McKinsey de 2018, Strategy Beyond the Hockey Stick: People, Probabilities, and Big Moves to Beat the Odds, de Chris Bradley, Martin Hirt y Sven Smit.)

Si bien las empresas de semiconductores hoy también se beneficiarán de un enfoque integral que incorpore tanto movimientos de portafolio como de desempeño, sus estrategias exactas deberían variar. Aquellas que operan en segmentos de alto crecimiento y rápida evolución, como los chips de vanguardia, la DRAM, las comunicaciones ópticas y los semiconductores de potencia, deberían monitorear las tendencias y ajustar sus portafolios con rapidez, como se describe en el libro fundamental de 1996 sobre estrategia empresarial, Only the Paranoid Survive, del cofundador y ex CEO de Intel, Andrew Grove. El libro subraya la importancia de moverse con rapidez en los puntos de inflexión estratégica: esos momentos en los que la aparición de una nueva tecnología o cambios masivos del mercado obligan a las empresas a adaptarse. Estos puntos de inflexión pueden ser difíciles de detectar en sus primeras etapas, lo que exige una vigilancia constante.

Las empresas en segmentos de bajo crecimiento deberían redoblar sus movimientos de desempeño para desarrollar productos diferenciados y lograr ventajas de costos. En cuanto a los movimientos de portafolio, las fusiones y adquisiciones programáticas y la gestión dinámica de recursos pueden ser las más útiles a medida que las empresas buscan una mayor exposición a segmentos de mayor crecimiento.

Nuestros hallazgos apuntan a un mercado de semiconductores que es tanto más grande como más dinámico de lo que sugieren las estimaciones tradicionales. Sin embargo, las oportunidades no se distribuirán de manera uniforme: los chips de vanguardia y HBM capturarán la mayor parte del nuevo valor, mientras que otros segmentos competirán principalmente en costos y escala. A medida que las empresas perfeccionen sus estrategias, aquellas que innoven con rapidez o logren eficiencias significativas estarán mejor posicionadas para ganar. La próxima década recompensará a los actores que comprendan hacia dónde se está desplazando el valor y actúen con decisión para capturarlo.