Podría estar avecinándose otra escasez mundial de chips, y un nuevo informe predice una demanda vertiginosa de productos y servicios relacionados con la IA que los proveedores pueden tener dificultades para satisfacer.
Las cargas de trabajo de IA podrían crecer entre un 25% y un 35% anual hasta 2027, según la consultora Bain and Company. Sin embargo, un aumento de la demanda de sólo el 20% tiene una alta probabilidad de alterar el equilibrio y hundir al mundo en otra escasez de chips.
“La explosión de la IA en la confluencia de los grandes mercados finales podría superar fácilmente ese umbral, creando puntos de estrangulamiento vulnerables en toda la cadena de suministro”, escribieron los autores del Informe de Tecnología Global 2024.
Nuestra hambre de IA también requerirá la construcción de centros de datos más grandes, con más de un gigavatio de capacidad. Los centros de datos existentes tienden a tener entre 50 y 200 megavatios.
Combinando la demanda de infraestructura de IA y productos habilitados para IA, se espera que el mercado de software y hardware de IA crezca entre un 40% y un 55% anual durante los próximos tres años.
Si los grandes centros de datos cuestan actualmente entre 1.000 y 4.000 millones de dólares, en cinco años podrían alcanzar entre 10.000 y 25.000 millones de dólares, según el informe. Esto da como resultado una predicción total del mercado de IA de entre 780 mil millones de dólares y 990 mil millones de dólares (584 mil millones de libras esterlinas y 741 mil millones de libras esterlinas) para 2027.
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La telaraña del suministro y la presión a la que se encuentra
Para sostener esta creciente demanda, la cadena de suministro de componentes de IA debe poder ampliarse al mismo ritmo. Pero, en realidad, la cadena se parece más a una compleja telaraña, con las materias primas de los chips en el centro.
En una dirección están las fábricas y la infraestructura necesarias para aumentar la producción de chips, y en otra, los centros de datos necesarios para que funcionen los productos de IA. Cada uno tiene un plazo de entrega de entre tres años y medio y más de cinco años, según Bain, lo que representa un obstáculo importante para mantenerse al día con la demanda.
Según el informe, las fábricas de última generación que fabrican los chips más avanzados son el eslabón más vulnerable. Tendrán que aumentar su producción entre un 25% y un 35% entre 2023 y 2026 para mantenerse al día con el crecimiento de ventas previsto del 31% y el 15% en PC y teléfonos inteligentes, respectivamente.
Se necesitarían construir hasta cinco fábricas más de última generación para mantener el ritmo, con un costo estimado de entre 40.000 y 75.000 millones de dólares.
También está la cadena de suministro involucrada en convertir chips en teléfonos inteligentes y PC con funcionalidad de IA en el dispositivo, como los dispositivos Apple Intelligence, cuya popularidad está creciendo a medida que los consumidores tienen un mayor deseo de seguridad de los datos.
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De hecho, el área de superficie de silicio en la unidad de procesamiento central de un portátil y en el procesador de un teléfono inteligente promedio ya ha aumentado en un 5% y un 16%, respectivamente, para adaptarse a los motores de procesamiento neuronal del dispositivo. Bain predice que estos productos podrían aumentar la demanda de componentes upstream en un 30% o más para 2026.
El embalaje es otra rama de la web, y si la demanda de GPU se duplica para 2026, los proveedores tendrían que triplicar su capacidad de producción. Además, diversos requisitos de energía y refrigeración vinculan cada parte del proceso con las empresas de servicios públicos, que también deberán adaptarse a la demanda.
La última escasez mundial de chips
Desde el inicio del actual auge de la IA generativa, los fabricantes de chips han prosperado. NVIDIA, vendedor líder de unidades de procesamiento de gráficos, anunció ingresos récord de 30 mil millones de dólares (24,7 mil millones de libras esterlinas) en el segundo trimestre de 2024, y tiene un valor de mercado bursátil de más de 3 billones de dólares (2,2 billones de libras esterlinas). El fabricante de conmutadores Broadcom y el fabricante de chips de memoria SK Hynix han tenido un éxito similar.
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Estas ganancias récord han sido obtenidas sólo por un puñado de empresas centrales que controlan grandes porciones de la cadena de suministro. NVIDIA, una empresa estadounidense, diseña la mayoría de las GPU que se utilizan para entrenar modelos de IA. Sin embargo, son fabricados por TSMC de Taiwán. TSMC y Samsung Electronics son también las dos únicas empresas que pueden fabricar los chips más avanzados a gran escala.
Pero no siempre ha sido fácil dentro de la industria. A principios de 2020 se provocó una escasez mundial de chips debido a la pandemia de COVID-19. Los problemas de suministro entre este número relativamente pequeño de empresas continuaron durante más de tres años, afectando a industrias como la electrónica de consumo y la inteligencia artificial.
Incluso antes de la pandemia, la cadena de suministro de semiconductores se encontraba en terreno inestable debido a una serie de acontecimientos, incluidas guerras comerciales entre Estados Unidos y China, y Japón y Corea, que afectaron los precios y la distribución de las materias primas. Además, los desastres naturales, como una sequía en Taiwán y tres incendios de plantas en Japón entre 2019 y 2021, contribuyeron a la escasez de materias primas.
“El clima extremo, los desastres naturales, los conflictos geopolíticos, una pandemia y otras perturbaciones importantes durante la última década han dejado muy claro cómo los shocks de oferta pueden limitar severamente la capacidad de la industria para satisfacer la demanda”, afirma el informe de Bain and Company.
El deseo de soberanía de la IA podría exacerbar la escasez de chips
No es sólo la falta de capacidad de fabricación lo que podría provocar una segunda escasez mundial de chips.
“Las tensiones geopolíticas, las restricciones comerciales y la desvinculación de las cadenas de suministro de las empresas tecnológicas multinacionales de China siguen planteando graves riesgos para el suministro de semiconductores. Los retrasos en la construcción de fábricas, la escasez de materiales y otros factores impredecibles también podrían crear puntos críticos”, afirma el informe.
Estados Unidos, por ejemplo, ha aplicado controles de exportación relacionados con chips a la venta de semiconductores a China, así como a los Países Bajos y Japón. El Reino Unido también bloqueó la mayoría de las solicitudes de licencia para empresas que buscaban exportar tecnología de semiconductores a China en 2023.
El Ministerio de Comercio de China también anunció que implementaría controles de exportación de artículos relacionados con el galio y el germanio “para salvaguardar la seguridad y los intereses nacionales”. Estos metales raros son esenciales en la producción de chips, y China produce el 98% y el 54% del suministro mundial de galio y germanio, respectivamente.
Los gobiernos de todo el mundo también están gastando miles de millones de dólares para aumentar su propia capacidad de producción de semiconductores, siendo la principal razón la de reducir su dependencia de otros países. Sin embargo, la seguridad de los datos también influye; Al mantener la cadena de suministro dentro de sus fronteras, las autoridades pueden protegerse mejor contra el espionaje y los ataques cibernéticos.
En 2022, Estados Unidos aprobó la Ley CHIPS, para proporcionar las inversiones necesarias en investigación de semiconductores e incentivos de fabricación, así como reforzar la economía, la seguridad nacional y las cadenas de suministro de Estados Unidos. La Casa Blanca también lanzó un plan para una Declaración de Derechos de IA para ayudar a regular la IA a nivel nacional e invirtió en la prueba de concepto para una infraestructura nacional compartida de investigación de IA.
Intel, TSMC, Texas Instruments y Samsung, el mayor fabricante de chips de memoria del mundo, han anunciado planes para construir fábricas en EE. UU.
En agosto de 2023, se anunció que el gobierno del Reino Unido dedicará 100 millones de libras esterlinas (126 millones de dólares) a fomentar el desarrollo de hardware de inteligencia artificial y solucionar una posible escasez de chips de computadora. Este mismo mes, Amazon Web Services anunció planes para invertir £8 mil millones en centros de datos en el país durante los próximos cinco años.
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La Unión Europea ofreció 43.000 millones de euros (46.000 millones de dólares) en subsidios para impulsar su sector de semiconductores con su Ley Europea de Chips, que se adoptó en julio de 2023. El bloque también tiene el elevado objetivo de producir el 20% de los semiconductores del mundo para 2030.
Pero Anne Hoecker, jefa de la práctica de Tecnología Global de Bain, dijo que la búsqueda de la soberanía de los datos “consumirá mucho tiempo y será increíblemente costosa”.
Dijo en un comunicado de prensa: “Aunque son menos complejos en algunos aspectos que construir fábricas de semiconductores, estos proyectos requieren más que asegurar subsidios locales. Los hiperescaladores y otras grandes empresas tecnológicas pueden seguir invirtiendo en operaciones de IA localizadas que garantizarán importantes ventajas competitivas”.
El informe de Bain añade que los modelos de lenguaje pequeños con algoritmos que utilizan RAG, o generación de recuperación aumentada, e incrustaciones de vectores, podrían beneficiarse de la soberanía de los datos, ya que manejan muchas de las tareas de computación, redes y almacenamiento cercanas a las de la IA. se almacenan los datos.
Orientación para ejecutivos de la cadena de suministro de IA para resistir la escasez de chips
El informe Bain describe algunas recomendaciones para las empresas que utilizan semiconductores para sobrevivir a otra escasez mundial de chips:
- Obtenga una comprensión profunda y realice un seguimiento de toda la cadena de suministro de IA, incluidos los componentes del centro de datos, las PC y los teléfonos inteligentes, y los dispositivos periféricos como enrutadores y equipos de red.
- Firmar acuerdos de compra a largo plazo para asegurar el acceso a chips ante posibles interrupciones.
- Diseñe productos para utilizar semiconductores estándar de la industria en lugar de chips de aplicaciones específicas para maximizar la compatibilidad con diferentes proveedores y la flexibilidad en el abastecimiento.
- Fortalecer la cadena de suministro frente a incertidumbres geopolíticas, como aranceles o regulaciones, diversificando proveedores y obteniendo componentes de múltiples regiones.
Los autores del informe escribieron: “Es posible que los ejecutivos todavía se sientan cansados por las interrupciones en el suministro de semiconductores provocadas por la pandemia, pero no hay tiempo para descansar porque se avecina el próximo gran shock de suministro. Esta vez, sin embargo, las señales son claras y la industria tiene la oportunidad de prepararse.
“El camino a seguir exige vigilancia, previsión estratégica y acción rápida para reforzar las cadenas de suministro. Con medidas proactivas, los líderes empresariales pueden garantizar su resiliencia y éxito en un mundo cada vez más habilitado para la IA”.
