L’industria dei semiconduttori è un modello di cambiamento tecnologico continuo e rapido, con una corsa costante tra l’aumento delle capacità tecnologiche e i costi sempre più elevati per costruire gli impianti produttivi. Brian Albrecht, Geoffrey A. Manne, David Teece e Mario A. Zúñiga offrono una panoramica chiara nel loro lavoro “From Moore’s Law to Market Rivalry: The Economic Forces That Shape the Semiconductor Manufacturing Industry” (International Center for Law & Economics, 12 novembre 2025).
Nel 1965, Gordon Moore, uno dei fondatori di Intel, propose che il numero di transistor su un chip raddoppiasse ogni due anni. La legge di Moore, come divenne nota, si è rivelata straordinariamente accurata nel tempo, spingendo a una potenza di calcolo sempre maggiore e a costi decrescenti. (Per post precedenti sulla legge di Moore in occasione del suo cinquantesimo anniversario, vedi qui e qui.) Per le aziende di semiconduttori, però, la legge di Moore è anche una minaccia: tenere il passo o essere superati.
Circa nello stesso periodo, Moore formulò anche una seconda legge, meno nota, attribuita a un membro del consiglio Intel di nome Arthur Rock. La legge di Rock affermava che il costo per costruire un impianto di produzione di semiconduttori raddoppiasse ogni quattro anni—non veloce quanto le capacità tecniche dei chip, ma comunque un aumento significativo. Un singolo fab avanzato oggi costa oltre 10 miliardi di dollari. Gli autori notano che, per il produttore TSMC, gli investimenti in capitale rappresentano tipicamente il 30–50% dei ricavi, e includendo l’R&D gli investimenti totali dell’azienda superano spesso il 40–60% dei ricavi. Inoltre, ogni chip avanzato è in realtà un insieme di nuove tecnologie: “un problema di fisica su più fronti che coinvolge (tra le altre cose) la litografia, nuove strutture di transistor, materiali innovativi, distribuzione dell’energia, metrologia e advanced packaging.”
Così, la dinamica competitiva dell’industria dei semiconduttori è una corsa tra aspettative di continui progressi tecnologici e costi sempre crescenti per costruire gli impianti. Non è certo un settore per chi ha poca esperienza o poco capitale.
La struttura risultante dell’industria ha comportato un’evoluzione da aziende che progettavano e producevano chip a imprese separate tra progettazione e produzione: alcune delle aziende “semiconductor” più note progettano i chip, ma non li producono. Gli autori scrivono:
“Poiché i costi e le esigenze tecnologiche della produzione all’avanguardia sono diventati insostenibili per aziende non specializzate, lo sviluppo di strumenti di progettazione standardizzati e routine collaborative ha ridotto i costi di coordinamento. Ciò ha reso possibile la separazione tra design e manufacturing, consentendo specializzazione e condivisione del rischio: le foundries indipendenti aggregano la domanda di più clienti, ottenendo economie di scala difficili da raggiungere per gli IDM [integrated design manufacturers], e mantenendo pienamente utilizzate le costose apparecchiature di fabbricazione.”
Questa specializzazione ha creato benefici economici concreti. Le foundries indipendenti ottengono una maggiore utilizzazione delle apparecchiature servendo clienti diversi con cicli di domanda differenti. Distribuiscono gli enormi costi di R&D tra più clienti anziché sostenerli da sole. Il modello fabless ha permesso a Nvidia di concentrarsi esclusivamente sull’architettura delle GPU senza gestire fab, mentre Qualcomm si è specializzata nei chip wireless e Broadcom nei semiconduttori per il networking. E ciascuna poteva accedere alle stesse tecnologie produttive d’avanguardia che prima solo giganti come Intel potevano permettersi.
Queste relazioni sofisticate sono governate da contratti relazionali—accordi contrattuali i cui termini precisi dipendono da aggiustamenti cooperativi nel tempo—e da strutture di governance complesse che risolvono sfide di coordinamento straordinarie in modo più efficiente rispetto all’integrazione verticale o alle transazioni di mercato. Quando gli investimenti di capitale raggiungono decine di miliardi di dollari per impianto e devono essere impegnati anni prima che la domanda sia certa, sia le foundries sia i loro clienti fanno investimenti specifici alla relazione che creano una dipendenza bilaterale.
Si può leggere l’articolo di Albrecht, Manne, Teece e Zúñiga per i dettagli su come queste forze abbiano plasmato l’evoluzione dell’industria dei semiconduttori. Qui menziono solo alcune riflessioni più ampie. Per ulteriori approfondimenti sul settore dei chip, raccomando anche l’articolo di Chad P. Bown e Dan Wang, “Semiconductors and Modern Industrial Policy”, nel numero autunnale 2024 del Journal of Economic Perspectives (dove lavoro come Managing Editor).
L’“industria dei semiconduttori” non può essere descritta come un singolo settore in cui le imprese producono beni ragionevolmente simili—come accade, ad esempio, nell’industria automobilistica. È invece un insieme intrecciato e sovrapposto di fornitori di apparecchiature, progettisti di chip, produttori e utilizzatori finali. L’industrial policy statunitense si è concentrata soprattutto sulla parte produttiva dell’industria dei chip, che però può essere compresa solo come parte di un ecosistema più ampio.
In breve, è positivo che TSMC costruisca impianti avanzati di produzione di semiconduttori nel deserto dell’Arizona. Ma la competizione nel settore si muove rapidamente e lungo molte dimensioni. Più della metà dei ricavi dell’attuale fabbrica deve essere immediatamente reinvestita, così da ricostruire continuamente nuove ondate tecnologiche. La concorrenza nel settore dei semiconduttori riguarda enormi investimenti finanziari, finanziati da gruppi di imprese interconnesse e collaboranti in continua evoluzione, con la speranza di fare scelte corrette nella maggior parte dei casi. Nel frattempo, nella corsa competitiva dell’industria dei semiconduttori, il traguardo continua a spostarsi sempre più avanti.
Questo articolo è ripreso e tradotto da Conversable Economist.
