TSMC elevará su producción de 2 nm y 3 nm mientras la demanda de IA desborda la oferta

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ha iniciado una amplia expansión de su capacidad de fabricación de vanguardia y ha comunicado a sus clientes que aumentará la producción de sus procesos de 2 nanómetros y 3 nanómetros durante el próximo año, ya que la demanda de aceleradores de IA sigue por delante de la oferta, según informes de la cadena de suministro publicados en Taiwán el 14 de septiembre.

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Las cifras publicadas por United Daily News y otros medios taiwaneses, y resumidas por BigGo y el Seoul Economic Daily, describen a una fundición operando cerca de sus límites físicos. La producción mensual de obleas de 3 nanómetros debería subir de entre 120.000 y 130.000 a finales de 2025 hasta unas 180.000 a finales de este año, y luego hasta aproximadamente 210.000 al mes a mediados de 2027. Es un aumento de cerca del 70 por ciento en 18 meses. El nodo de 2 nanómetros, más reciente, es más pequeño en términos absolutos, pero está escalando a un ritmo similar: se proyecta que su producción alcance las 90.000 obleas al mes a finales de 2026 y unas 110.000 a mediados de 2027, una ganancia de aproximadamente el 22 por ciento.

TSMC declinó confirmar esos objetivos internos y la empresa no publica planes de capacidad por cliente. La dirección, sin embargo, coincide con lo que sus directivos dijeron a los inversores en julio, cuando la compañía elevó su previsión de gasto de capital para todo el año hasta entre 60.000 y 64.000 millones de dólares, frente a unos 50.000 millones, y afirmó que el 70 o el 80 por ciento de esa cifra se destinaría a procesos avanzados.

El lado de la demanda no se ha enfriado

La expansión responde directamente al gasto en infraestructura de IA. Las GPU para centros de datos de Nvidia, los aceleradores que anclan la mayoría de los grandes clústeres de entrenamiento e inferencia, se fabrican en los nodos avanzados de TSMC, y se espera que la plataforma Rubin de próxima generación de la compañía impulse la mayor parte de la rampa de 3 nanómetros. AMD, Broadcom y los hiperescaladores que diseñan silicio propio dependen de la misma capacidad de vanguardia.

Los analistas citados por el Economic Daily News de Taiwán y por TrendForce esperan que los ingresos de 3 nanómetros superen por primera vez a los de 5 nanómetros en el segundo semestre de 2026, con un valor de producción trimestral del nodo superior a los 400.000 millones de dólares taiwaneses, es decir, más del 30 por ciento de los ingresos totales. Ese hito importa porque muestra dónde está ahora el dinero del negocio de fundición. El ciclo del smartphone que en su día definía cada transición de nodo ha sido sustituido por un despliegue de IA de varios años cuyos compradores firman compromisos con años de antelación.

TSMC dijo en su presentación de resultados de julio que había asegurado visibilidad de pedidos hasta 2029 y 2030, un horizonte inusualmente largo para un negocio que históricamente medía su cartera de pedidos por trimestres. «La demanda de chips de IA fabricados en procesos avanzados fue muy fuerte», dijo la empresa a los inversores, y añadió que los contratos con grandes clientes y proveedores de servicios en la nube seguían creciendo.

Tres países, un cuello de botella

Para añadir esa capacidad, TSMC lleva a cabo una expansión repartida por tres geografías. Construye fábricas adicionales de obleas de 3 nanómetros en Taiwán, Arizona (Estados Unidos) y Japón, a la vez que convierte algunas líneas existentes de 5 nanómetros en producción de 3 nanómetros. La conversión es la palanca más rápida porque reutiliza equipos ya amortizados, pero también entraña riesgo: si la demanda de IA se enfriara, TSMC se quedaría con menos capacidad para los nodos maduros que aún sirven a mercados amplios.

El empaquetado avanzado crece al mismo tiempo que las líneas de front-end. TSMC amplía capacidad en su planta AP7 de Chiayi y construye capacidad de empaquetado en Arizona para atender la demanda de chip-on-wafer-on-substrate, el proceso que integra dies de GPU con memoria de gran ancho de banda. La empresa aspira a alcanzar unas 260.000 obleas CoWoS al mes a finales de 2028. El empaquetado, y no la densidad de transistores, ha sido la restricción más ajustada para los envíos de aceleradores de IA en los últimos dos años, y sigue siendo la pieza que determina cuántos chips acabados llegan a los clientes.

Samsung e Intel persiguen esa misma demanda desde posiciones inferiores. Se dice que la fábrica de Samsung en Taylor (Texas) ha mejorado su rendimiento de 2 nanómetros hasta alrededor del 80 por ciento, un nivel que haría competitivo el emplazamiento en términos comerciales si se mantiene, y la compañía profundiza sus conversaciones con Qualcomm mientras actúa como segunda fuente de piezas diseñadas por Broadcom. Intel ha logrado una ventaja en litografía ultravioleta extrema de alta apertura numérica (high-NA), tras procesar su oblea de prueba high-NA un millón, y ofrece su proceso 18A a clientes soberanos e hiperescaladores. La confirmación de OpenAI de que Samsung Foundry se ha sumado a su programa de silicio personalizado como socio de producción e investigación muestra la rapidez con la que la opción de la segunda fuente ha pasado de la teoría a la conversación comercial.

Nada de eso amenaza todavía la posición de TSMC. La compañía fabrica un 95 por ciento estimado de los chips de IA más avanzados del mundo, y todos los grandes aceleradores personalizados anunciados hasta ahora, desde el TPU de Google hasta el Trainium de Amazon o el Jalapeño de OpenAI, se diseñaron en torno a un proceso de TSMC.

Lo que cuesta la rampa, y quién paga

Un plan de capacidad de este tamaño es caro de formas que una tabla de recuento de obleas no capta. TSMC elevó su presupuesto de capital hasta entre 60.000 y 64.000 millones de dólares para el año, y la depreciación que sigue a una expansión de esa escala recae en la cuenta de resultados durante años, independientemente de que cada herramienta se use a pleno rendimiento. Los precios de las obleas de vanguardia ya son los más altos del sector, y los clientes han aceptado en los últimos años pagos anticipados y condiciones de take-or-pay para asegurarse la asignación. Esas condiciones trasladan el riesgo a los compradores, algo tolerable mientras la demanda de IA se acumula y doloroso si se estanca.

La expansión también depende de proveedores que están ellos mismos al límite de su capacidad. Cada nueva fábrica de vanguardia necesita herramientas de litografía ultravioleta extrema de ASML, equipos de deposición y grabado de Applied Materials, Lam Research y Tokyo Electron, y una plantilla capaz de instalarlo y cualificarlo todo. Los plazos de entrega de los equipos son largos, y los mismos proveedores atienden a Samsung e Intel, que construyen al mismo tiempo. La estructura de una fábrica puede terminarse a tiempo y aun así quedarse vacía si una herramienta llega tarde.

La memoria y el empaquetado agravan la restricción. Los aceleradores de IA combinan dies lógicos con memoria de gran ancho de banda, y la producción de HBM está concentrada en un número reducido de proveedores cuya capacidad está reservada con mucha antelación. Las líneas de empaquetado CoWoS de TSMC son el último paso antes de que se envíe un acelerador acabado, y han sido el eslabón más ajustado de la cadena durante dos años. Cuando el empaquetado es el cuello de botella, añadir capacidad de obleas en la fase inicial no se traduce de forma biunívoca en chips acabados.

Aquí hay también una capa geopolítica. Concentrar la fabricación más avanzada en Taiwán es una vulnerabilidad estratégica que Estados Unidos y Japón llevan años intentando diluir, y las fábricas de TSMC en Arizona y Japón responden en parte a esa presión. Esos emplazamientos cuestan más de construir y operar que sus equivalentes taiwaneses, lo que significa que la capacidad que se añade fuera de Taiwán probablemente soporte un coste por oblea mayor. Los clientes que quieren una fuente no taiwanesa están pagando, en la práctica, por una redundancia que también sirve a un objetivo político.

La hoja de ruta más allá de 2 nm

TSMC no espera a que maduren los nodos actuales para preparar los siguientes. La empresa ha dicho que su proceso A16, su primer nodo de clase angstrom, a 1,6 nanómetros, avanza según lo previsto, y desarrolla las tecnologías A14, A13 y A12. Para respaldar esos nodos, trabaja con ASML en fotomáscaras de 12 pulgadas, un cambio que permitiría imprimir más dies por exposición.

La hoja de ruta plantea una pregunta que sobrevuela toda la industria: si la física y la economía de cada nodo sucesivo pueden seguir el ritmo de las ambiciones de los laboratorios de IA que los compran. Se espera que A16 y sus sucesores traigan entrega de energía por la cara trasera y otros cambios estructurales, pero también cuestan más por oblea y son más difíciles de producir con buen rendimiento. Los clientes que hacen cola por ellos apuestan a que el rendimiento por vatio, y no la densidad de titular, es lo que determina si un centro de datos gana su coste de capital.

Qué hay que vigilar

Tres señales importarán en lo que queda de año. La primera es si la rampa de 2 nanómetros de TSMC alcanza los objetivos declarados sin tropezar con el rendimiento, lo que validaría la decisión de esperar más que Samsung e Intel antes de adoptar transistores gate-all-around. La segunda es la disciplina de capex: un presupuesto superior a 60.000 millones de dólares tiene que justificarse con una demanda que llegue según lo previsto, y un solo programa de hiperescalador retrasado puede dejar una línea de fábrica infrautilizada. La tercera es si los proyectos de segunda fuente en Texas y Arizona pasan de los memorandos al arranque de obleas. Si lo hacen, cambian las conversaciones de precios en la vanguardia; si se estancan, el control de TSMC sobre la cadena de suministro de IA se estrecha aún más.

Por ahora, el mensaje de la compañía al mercado es directo. Puede añadir capacidad más rápido de lo que añade clientes, y los clientes siguen haciendo cola.