La nuova politica industriale e il panorama dell’innovazione

Dal 2012, sotto il governo del Presidente Xi Jinping, l’industria dei semiconduttori è tornata ad essere una delle priorità della politica industriale nazionale cinese. Nell’ambito della promozione della strategia di “innovazione indigena” adottata nel “Programma nazionale a medio e lungo termine per lo sviluppo della scienza e della tecnologia (2006-20)” (MLP), il Ministero della Scienza e della Tecnologia ha istituito un totale di 16 grandi progetti nazionali di S&T (noti anche come “megaprogetti”) in aree tecnologiche chiave, tra cui le reti mobili a banda larga, i macchinari avanzati, l’energia nucleare, gli aeromobili commerciali e lo sviluppo di nuovi farmaci, per raggiungere l’obiettivo di trasformare la Cina in una nazione innovativa entro il 2020. Introdotto nel 2012, “Ultra-Large-Scale Integrated Circuit Manufacturing Equipment and Technology” è uno dei 16 megaprogetti designati per far progredire lo sviluppo di tecnologie e attrezzature avanzate per chip con nodi di processo di 45 nanometri o inferiori. Il progetto ha finanziato un’ampia gamma di progetti di R&S condotti da università, istituti di ricerca e aziende nazionali. Nel giugno 2014, il Consiglio di Stato ha emanato le “Linee guida per promuovere l’industria nazionale dei circuiti integrati” e ha istituito il “Gruppo di guida dell’industria nazionale dei circuiti integrati”, guidato dal Presidente Xi Jinping. Una strategia chiave identificata in queste linee guida è quella di concentrare il sostegno politico su un piccolo numero di aziende nazionali leader. Tre mesi dopo, è stato istituito il National IC Industry Investment Fund (noto anche come Big Fund), con capitali raccolti da 16 enti statali e imprese commerciali, tra cui il Ministero delle Finanze, China Development Bank Capital e alcuni fondi di investimento statali e SOE come China Tabaco, China Mobile e China Electronics Technology Group. Alla fine del 2018, il Big Fund aveva completato la sua prima fase di investimenti, destinando un fondo totale di 104,7 miliardi di renminbi a investimenti in tutte le parti della catena del valore dei semiconduttori: progettazione di circuiti integrati (19,7%), produzione di circuiti integrati (47,8%), imballaggio e test (11%), materiali per semiconduttori (1,4%), apparecchiature per semiconduttori (1,2%) ed ecosistema industriale (19%). Tra i maggiori beneficiari degli investimenti del Big Fund figurano Tsinghua Unigroup (10 miliardi di RMB) nella progettazione e produzione di circuiti integrati, Yangtze Memory Technologies Co (YMTC) (19 miliardi di RMB) nella produzione di chip di memoria, SMIC (21 miliardi di RMB) nella fonderia di circuiti integrati e Jingsu Changjiang Electronics Technology (JCET) (4,6 miliardi di RMB) nel confezionamento e collaudo di circuiti integrati. Allo stesso tempo, la prima fase del Big Fund ha mobilitato altri 541,5 miliardi di RMB di finanziamenti sotto forma di investimenti azionari, obbligazioni societarie e prestiti bancari, compresi vari IC Fund locali istituiti dai governi regionali. Entro la fine del 2019, il Fondo nazionale IC ha lanciato la seconda fase di investimenti, prevedendo di raccogliere oltre 200 miliardi di RMB di capitale. Si prevede che la seconda fase di investimenti rafforzerà ulteriormente gli anelli deboli della catena di fornitura di IC in Cina, soprattutto per quanto riguarda le apparecchiature e i materiali per semiconduttori. Nel 2015, il governo cinese ha pubblicato “Made in China 2025”, un piano per lo sviluppo di dieci settori manifatturieri avanzati entro il 2025, tra cui le tecnologie dell’informazione di nuova generazione, gli strumenti di controllo e la robotica, le attrezzature aerospaziali e per l’aviazione, le attrezzature marittime e la cantieristica, le attrezzature ferroviarie, i veicoli ad alta efficienza energetica e a nuova energia, le attrezzature elettriche, i nuovi materiali, i dispositivi medici e le macchine agricole. I semiconduttori, in particolare i circuiti integrati, sono stati identificati come il fondamento dell’industria informatica di nuova generazione. Nell’ottobre 2015, il Consiglio di Stato ha pubblicato una tabella di marcia tecnica per l’attuazione del piano, stabilendo gli obiettivi per il settore dei semiconduttori per “sviluppare l’industria di progettazione dei circuiti integrati, far crescere l’industria di produzione dei circuiti integrati, migliorare l’industria del packaging e dei test avanzati, facilitare i progressi nelle attrezzature e nei materiali chiave per i circuiti integrati”Nel luglio 2020, il Consiglio di Stato ha pubblicato “Diverse politiche per la promozione dello sviluppo di alta qualità dell’industria dei circuiti integrati e dell’industria del software nella nuova era”, un documento politico che ribadisce l’impegno del governo cinese nel settore con l’intensificarsi della pressione degli Stati Uniti. Questo nuovo documento politico estende una delle maggiori agevolazioni fiscali per i produttori di semiconduttori con tecnologie avanzate al di sotto dei 28 nanometri, da un lato, e dall’altro fornisce il sostegno del governo per facilitare il finanziamento azionario delle imprese di semiconduttori. Nello stesso mese, il campione nazionale cinese dei semiconduttori, SMIC, delistata dal NASDAQ nel 2019, ha lanciato un’offerta pubblica iniziale (IPO) presso il mercato STAR della Borsa di Shanghai. SMIC ha raccolto 53 miliardi di RMB nella più grande IPO della nazione nel corso del decennio, fornendo a SMIC un’ampia liquidità per investire in nuovi impianti e in R&S.

Uno sguardo strategico alla filiera cinese dei semiconduttori

È ancora presto per valutare l’efficacia della nuova politica industriale del Presidente Xi Jinping. È certo, però, che queste politiche sono destinate a rimanere, dato che la tendenza alla de-globalizzazione si è accelerata a causa della pandemia globale COVID-19. Dal 2020, la carenza globale di chip per semiconduttori causata dalla COVID-19 e le sanzioni statunitensi alle aziende cinesi di alta tecnologia hanno portato a un ritorno della politica industriale dei semiconduttori nelle principali economie. Nel dicembre 2020, i leader europei hanno rilasciato una dichiarazione congiunta su “Un’iniziativa europea sui processori e le tecnologie dei semiconduttori”, in cui hanno stabilito di destinare il 20% dei piani europei di ripresa e resilienza, ovvero 145 miliardi di euro, alla ricerca, alla progettazione e alla capacità di produzione di processori per semiconduttori in Europa.65 L’8 giugno 2021, il Senato degli Stati Uniti ha approvato l’American Innovation and R&D Competitiveness Act of 2021, con l’obiettivo di investire più di 200 miliardi di dollari nella scienza, nella tecnologia e nell’innovazione americane nei prossimi cinque anni.Dei 200 miliardi di investimenti, 52 miliardi saranno spesi per sovvenzionare l’industria dei semiconduttori per garantire la produzione locale di chip e la catena di approvvigionamento, mentre oltre 100 miliardi saranno utilizzati per ristrutturare la National Science Foundation, istituendo nuovi dipartimenti per la tecnologia e l’innovazione a sostegno di aree quali i semiconduttori, l’intelligenza artificiale, il calcolo ad alte prestazioni e la produzione avanzata. Altri importanti Paesi produttori di semiconduttori, tra cui la Corea del Sud e il Giappone, hanno proposto misure simili per sovvenzionare e aumentare la produzione nazionale di semiconduttori. In questo contesto globale, la nuova politica industriale cinese per la creazione di un’industria nazionale dei semiconduttori dovrà non solo promuovere l’innovazione interna, ma anche garantire l’autosufficienza della produzione nazionale. Dopo tre decenni di investimenti pubblici e privati, la Cina ha creato una catena di approvvigionamento nazionale relativamente completa per i semiconduttori. Oltre al settore della produzione di chip, di cui si è ampiamente parlato, la Cina ha consolidato una forte presenza nei segmenti della progettazione di circuiti integrati, del confezionamento e del collaudo, anche se permangono significativi punti deboli nelle attrezzature, nei materiali e negli strumenti EDA per la produzione di circuiti integrati. La prossima fase di innovazione interna della Cina nelle tecnologie dei semiconduttori sarà avviata attraverso il rafforzamento delle capacità esistenti e il recupero degli anelli mancanti nella catena di fornitura. Per completare la documentazione sull’evoluzione dell’industria cinese dei semiconduttori, viene fornita una panoramica dell’attuale panorama industriale e dei sette principali segmenti della catena di fornitura dei semiconduttori :

Imballaggio e test : La Cina ha una forte presenza nel settore dell’imballaggio e del collaudo dei circuiti integrati, che negli ultimi anni rappresenta oltre la metà della produzione globale. La Cina è entrata in questo segmento industriale già negli anni ’90 sulla base di vantaggi comparativi nel costo della manodopera, ma questa industria cinese è diventata sempre più ad alta intensità di capitale, sfruttando la forza derivante dalla colocazione con la più grande catena di fornitura elettronica del mondo. Le tre maggiori aziende cinesi di packaging e testing sono JCET, Tianshui Huatian Microelectronics (TSHT) e Tongfu Microelectronics (TFME, ex Nantong Fujitsu Microelectronics). Tutte e tre le aziende affondano le loro radici in fabbriche di elettronica di proprietà statale situate nelle basi industriali cinesi pre-riforma, successivamente riformate e privatizzate. Grazie agli investimenti del National IC Fund, negli ultimi anni le principali aziende cinesi di packaging e testing si sono espanse rapidamente, hanno acquisito concorrenti stranieri e le loro attività in Cina e hanno sperimentato significativi aggiornamenti tecnologici. JCET, la più grande e avanzata azienda cinese di packaging e testing, è un fornitore di Apple dal 2018.

Produzione di circuiti integrati. La produzione di circuiti integrati è il segmento dell’industria dei semiconduttori a maggiore intensità di capitale e tecnologia. La costruzione di un impianto di produzione di circuiti integrati all’avanguardia, in grado di elaborare wafer da 12 pollici e di fabbricare chip a un nodo di 7 nanometri, costa circa 10-15 miliardi di dollari. Guidata da SMIC, la Cina ha una forte presenza nel segmento delle fonderie: produttori in appalto che forniscono servizi di fabbricazione ad altre aziende. SMIC e Huahong sono attualmente le fonderie più grandi e sofisticate della Cina, classificate rispettivamente tra le prime cinque e le prime dieci del mondo. SMIC è in grado di produrre chip con nodi di processo a 14-nm, mentre la filiale più avanzata di Huahong, Huali Microelectronics, offre chip con nodi di processo a 22-nm. Grazie agli investimenti del National IC Fund, la Cina ha recentemente compiuto progressi nel segmento dei chip di memoria. I chip di memoria, tra cui la memoria flash NAND e i chip DRAM, sono dispositivi semiconduttori di base ampiamente utilizzati nell’elettronica moderna. La Cina ha fatto diversi tentativi per aumentare la produzione interna di chip di memoria, ma i progressi sono stati limitati. Sia Huahong-NEC che SMIC si sono impegnate nella produzione di DRAM nella loro fase iniziale, ed entrambe sono uscite dal mercato a causa delle pesanti perdite subite a causa dell’elevata volatilità del mercato. Più recentemente, Fujian Jinhua, sostenuta dal governo provinciale del Fujian, intendeva entrare nel mercato delle DRAM attraverso una joint venture con UMC di Taiwan. Il progetto è stato interrotto dopo che Jinhua è stata inserita nell’elenco delle entità nel 2018. Il recente passo avanti della Cina nella produzione interna di chip di memoria è stato compiuto da due start-up investite dal Big Fund: Yangtze Memory Technology Co. (YMTC) e ChangXin Memory Technologies (CXMT). YMTC era in precedenza Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co. (XMC), una fonderia di circuiti integrati fondata nel 2006, gestita da SMIC e produttrice a contratto di memorie flash NAND per un’azienda americana, Spansion. XMC ha iniziato la ricerca e lo sviluppo di memorie flash NAND 3D nel 2014, quando Simon Yang si è unito all’azienda dopo aver lasciato SMIC. Solo nel 2016 XMC ha avuto capitali sufficienti per investire in impianti di produzione. Nel 2016, XMC è stata acquisita da Tsinghua Unigroup per fondare YMTC. Grazie ai massicci investimenti di Unigroup e del National IC Fund, YMTC ha accelerato la ricerca e lo sviluppo e ha incrementato la produzione. Nel 2018 YMTC ha iniziato a produrre in massa memorie NAND 3D a 32 strati. Nel 2020, YMTC ha lanciato la sua memoria flash 3D a 128 strati, sviluppata internamente, eguagliando la tecnologia dei principali produttori coreani. CXMT è un IDM specializzato nella produzione di DRAM. L’azienda è stata fondata nel 2016 a Hefei, nell’Anhui, come JV tra il governo municipale di Hefei e GigaDevice, una società di progettazione di memorie flash NOR con sede a Pechino. Basandosi sulla tecnologia e sul portafoglio di brevetti acquisiti da Qimonda, un produttore tedesco di DRAM in bancarotta, CXMT ha sviluppato chip DRAM a 19 nanometri attraverso l’innovazione interna. Nel settembre 2019, CXMT ha avviato la produzione di massa di moduli DRAM DDR4 da 8 Gb, il primo chip DRAM sviluppato internamente in Cina alla pari con la tecnologia mainstream internazionale.

Progettazione di circuiti integrati : In Cina è emersa un’industria di progettazione di circuiti integrati da quando, all’inizio degli anni 2000, è stato introdotto il modello di business fabless (le case di progettazione sfruttano le capacità di produzione delle fonderie nazionali e internazionali per specializzarsi nella progettazione di chip). Spinte dall’esplosione della domanda da parte dell’industria manifatturiera elettronica, alcune società cinesi di progettazione fabless sono diventate capaci e competitive a livello internazionale nei loro mercati di nicchia. Ad esempio, OmniVision Technologies, parte del gruppo Will Semiconductor con sede a Shanghai, è il terzo fornitore al mondo di sensori di immagine CMOS dopo Sony e Samsung e fornisce i principali produttori di smartphone, tra cui Apple, Huawei e Xiaomi. Goodix Technology, con sede a Shenzhen e fondata nel 2002, è uno dei maggiori fornitori al mondo di chip per l’identificazione delle impronte digitali. Le maggiori aziende cinesi di semiconduttori senza fabbrica, tuttavia, hanno ancora difficoltà a competere con i leader internazionali come Qualcomm, Broadcom, Nvidia e MediaTek. HiSilicon, la società di progettazione di semiconduttori interna al gigante delle telecomunicazioni Huawei, è attualmente la più grande e sofisticata azienda cinese di semiconduttori, l’unica della Cina continentale che negli ultimi anni si è classificata tra le prime dieci aziende di semiconduttori al mondo. Tuttavia, HiSilicon non è in competizione con le aziende internazionali di semiconduttori, poiché è principalmente un fornitore vincolato per gli smartphone, le apparecchiature di telecomunicazione e altre attività elettroniche di Huawei. La capacità tecnologica di HiSilicon è stata chiaramente dimostrata con la realizzazione del Kirin 9000, il secondo chipset per smartphone a 5 nanometri al mondo prodotto da TSMC, solo dopo l’A14 di Apple. Tuttavia, HiSilicon dipende dall’accesso alle catene di fornitura internazionali per mantenere il suo vantaggio tecnologico:

-ha bisogno di TSMC per fabbricare chip avanzati, dei fornitori americani di EDA (Cadence e Synopsys) per gli strumenti di progettazione dei chip e della britannica Arm per i core IP. Con le sanzioni statunitensi contro Huawei, per HiSilicon è diventato estremamente difficile anche solo mantenere l’attuale attività, per non parlare dell’avanzamento tecnologico. Unisoc di Tsinghua Unigroup è attualmente la seconda azienda di semiconduttori in Cina. L’azienda era precedentemente nota come Spreadtrum Communications ed è stata fondata nel 2001 a Shanghai come produttore di chipset per smartphone. Nel 2018, Spreadtrum si è fusa con RDA Microelectronics, che Unigroup ha acquisito nel 2014 per diventare Unisoc. Spreadtrum e RDA sono state due delle start-up fabless di maggior successo in Cina, che hanno seguito il modello commerciale di MediaTek di fornire soluzioni “chiavi in mano” (cioè chipset, software e know-how) ai produttori di telefoni cellulari. Grazie al boom dell’industria cinese della telefonia mobile, sia Spreadtrum che RDA hanno guadagnato quote di mercato significative rifornendo i mercati di fascia media e bassa. Con la fusione delle due società e un’ulteriore iniezione di capitale da parte di Unigroup, Unisoc è posizionata per diventare un campione nazionale nella progettazione di circuiti integrati.

Attrezzature per la produzione di semiconduttori : Mentre la Cina ha creato una catena di fornitura di semiconduttori relativamente completa, l’industria dei macchinari è stata precedentemente trascurata. Il motivo è in parte la presenza di un mercato interno relativamente piccolo per le attrezzature e i produttori di chip cinesi si sono affidati a macchinari importati. Negli ultimi anni, il National IC Fund ha investito in un certo numero di produttori di apparecchiature nella prima fase del fondo e ha pianificato di puntare al settore delle apparecchiature per semiconduttori per un finanziamento massiccio nella seconda fase. È emerso un piccolo numero di produttori cinesi di apparecchiature per semiconduttori, anche se non sono ancora in grado di competere con i leader internazionali come Applied Materials, ASML o LAM Research. NAURA Technology Group è il più grande produttore cinese di apparecchiature per semiconduttori, con un fatturato annuo di oltre 4 miliardi di RMB (o 700 milioni di USD) nel 2019. NAURA è stata costituita nel 2017 dalla fusione di un gruppo di produttori di apparecchiature per semiconduttori di proprietà statale a Pechino, un importante cluster di apparecchiature di capitale nell’era pre-riforma. NAURA fornisce forni di ossidazione/diffusione, una serie di incisori e apparecchiature di pulizia per la produzione di circuiti integrati alle principali fonderie cinesi, come YMTC, SMIC e Huahong. Advanced Micro-Fabrication Equipment Corporation (AMEC) è un altro importante produttore cinese di apparecchiature per semiconduttori. Fondata nel 2004 a Shanghai da un gruppo di dipendenti di Applied Materials, l’azienda si occupa principalmente della fornitura di incisori e macchine per la deposizione chimica organica di metalli, anche se gran parte delle sue vendite è destinata alla produzione di chip per LED e fotovoltaici, dato che la Cina è il più grande produttore al mondo di LED e celle solari fotovoltaiche. Ciononostante, AMEC utilizza le entrate derivanti dai settori LED e fotovoltaico per investire massicciamente nella ricerca e sviluppo e l’azienda ha sviluppato apparecchiature di incisione avanzate per un processo di produzione a 7 nanometri. La macchina litografica è una tecnologia fondamentale per la produzione di circuiti integrati. L’olandese ASML monopolizza la produzione delle macchine litografiche più avanzate al mondo con tecnologia a ultravioletti estremi utilizzate per il nodo di processo a 7 nanometri o inferiore. Il produttore cinese di macchine litografiche più avanzato è Shanghai Micro Electronics Equipment Co. (SMEE), che fornisce macchine per processi a 90-nm relativamente arretrati. Si prevede che SMEE fornisca macchine litografiche a 28-nm di produzione propria nel 2021 e macchine a 14-nm nel 2022.

Materiali per semiconduttori : Per soddisfare la crescente domanda delle fonderie locali, alla fine degli anni 2010 la Cina ha investito molto nei materiali per semiconduttori. In questo settore sono nate numerose start-up e molti produttori chimici esistenti si sono diversificati nella fornitura di gas speciali per l’elettronica utilizzati nella produzione di circuiti integrati. Il principale produttore cinese di wafer di silicio è Zing Semiconductor Corporation (ZingSemi), con sede a Shanghai, fondata nel 2014 da Richard Ru-Gin Chang, il già citato fondatore di SMIC. Nel 2018, ZingSemi ha lanciato i primi wafer di silicio da 12 pollici di produzione nazionale, ponendo fine alla completa dipendenza della Cina dai wafer da 12 pollici importati per la produzione di circuiti integrati. Nel 2015 ZingSemi e una serie di produttori di wafer e fornitori di prodotti chimici si sono fusi per formare National Silicon Industry Group (NSIG), attualmente il più grande fornitore di materiali per semiconduttori in Cina.

Strumenti EDA : Rispetto alla presenza limitata ma in espansione della Cina nel settore delle apparecchiature e dei materiali per semiconduttori, i progressi del Paese nello sviluppo di un’industria del software a supporto della progettazione di circuiti integrati sono ancora più limitati. A livello internazionale, il mercato degli strumenti EDA è dominato da tre aziende americane: Synopsys, Cadence e Mentor Graphics. La maggior parte delle aziende di progettazione cinesi, tra cui HiSilicon di Huawei, dipende dal software EDA di queste tre società. L’azienda EDA cinese più grande e sofisticata è Huada Empyrean, con sede a Pechino, che potrebbe essere l’unica azienda cinese in grado di offrire set di strumenti che coprono l’intero flusso di progettazione dei chip IC. Nonostante le dimensioni di Huada Empyrean siano ancora minuscole rispetto ai tre maggiori fornitori, le principali aziende americane hanno un vantaggio che le aziende cinesi non possono replicare in breve tempo: i principali fornitori di EDA hanno stretti rapporti con le fonderie, grazie ai quali possono partecipare allo sviluppo di nuovi nodi di processo avanzati e mantenere la loro leadership nel software EDA.

Nuclei IP : Il nucleo IP è un’area in cui la Cina si affida fortemente alla tecnologia straniera. Tra i primi dieci fornitori di IP per semiconduttori al mondo, c’è solo un’azienda cinese del continente, VeriSilicon. La VeriSilicon, con sede a Shanghai, è stata fondata nel 2001 da un gruppo di persone provenienti dalla Silicon Valley. L’attività principale dell’azienda è la fornitura di IP per l’elaborazione delle immagini, un mercato importante ma non certo critico per le ambizioni di indipendenza tecnologica della Cina. La maggior parte delle aziende cinesi di semiconduttori si affida alle IP fornite dalla britannica Arm (di proprietà della giapponese Softbank), il più grande fornitore di IP per semiconduttori al mondo, per progettare i chip dei processori. Questa dipendenza crea un potenziale pericolo se le PI di Arm sono sottoposte ai controlli di esportazione del governo statunitense o se Arm viene acquisita da un’azienda americana (come Nvidia, attualmente in trattativa per acquisire Arm nel 2021). Una possibile soluzione per ridurre la dipendenza dall’estero è l’adozione dell’architettura di CPU open-sourced, RISC-V, alla quale le aziende cinesi hanno partecipato attivamente allo sviluppo.

Il cambiamento dell’approccio della Cina all’innovazione indigena nella industria dei semiconduttori

A causa della sua alta priorità nell’agenda del governo, dell’enorme valore economico e delle sofisticate capacità tecnologiche, l’industria dei semiconduttori è un caso critico per comprendere l’approccio della Cina alla chiusura e all’eventuale superamento delle frontiere tecnologiche. Negli ultimi tre decenni, la Cina ha compiuto notevoli progressi nel padroneggiare le competenze della produzione e della R&S dei semiconduttori, ma le ambizioni di generazioni di leader cinesi di costruire un’industria dei semiconduttori leader a livello mondiale non si sono ancora realizzate. Questa contraddizione ha portato a una serie di spiegazioni sui “miti” dell’industria cinese dei semiconduttori: perché l’industria cinese dei semiconduttori è contemporaneamente in rapida crescita e non riesce a realizzare il suo potenziale? Uno dei miti più diffusi dell’industria cinese dei semiconduttori è l’enorme potenziale previsto dal divario tra il mercato dei semiconduttori più grande del mondo e la limitata capacità produttiva della Cina. Questo entusiasmo è spiegato dalla società di consulenza PriceWaterhouseCoopers (PWC) in una serie di rapporti che prevedono la migrazione globale dell’industria dei semiconduttori verso la Cina (si veda PriceWaterhouseCoopers 2002 e i suoi successivi aggiornamenti fino al 2017). Secondo gli analisti di PWC, l’ingresso della Cina nella produzione di semiconduttori non è fondamentalmente diverso dalla padronanza del Paese nella produzione di tessuti, acciai e giocattoli: la migrazione globale di tecnologie e industrie mature in luoghi a basso costo. Due fattori specifici della Cina facilitano questo processo: un grande mercato cinese ha avvicinato la produzione e un governo favorevole fornisce infrastrutture e input di qualità superiore. Questa teoria popolare è essenzialmente una variante della ben nota teoria del ciclo di vita del prodotto, introdotta dall’economista americano Raymond Vernon, che prevede la diffusione tecnologica dalle economie avanzate a quelle in via di sviluppo, quando il design del prodotto è standardizzato, il processo di produzione è maturato e l’aumento della concorrenza ha ridotto i profitti degli innovatori.Questa teoria del gap produttivo, tuttavia, presenta tre errori critici. Innanzitutto, il fatto di essere il più grande mercato di consumo di semiconduttori al mondo non si traduce necessariamente nel più grande produttore locale. Dal 2005, la Cina è diventata il più grande consumatore mondiale di semiconduttori, rappresentando oltre il 60% del mercato globale nel 2016, ma la sua quota di produzione globale di chip, inferiore al 15%, è rimasta indietro rispetto ai principali Paesi produttori.Questo perché la produzione di semiconduttori è un’industria globalizzata, in cui le economie di scala spingono a concentrare la produzione in poche aziende e località. I bassi costi di trasporto dei materiali leggeri consentono di separare geograficamente la produzione e il consumo di semiconduttori. E soprattutto, la tecnologia dei semiconduttori ha continuato a progredire rapidamente negli ultimi decenni seguendo la Legge di Moore. Poiché le aziende leader, come Intel, Samsung e TSMC, sono ancora ricompensate con una parte importante dei profitti del settore grazie all’invenzione di nuovi design di prodotto e nuovi processi di produzione, l’industria dei semiconduttori non è certo un’industria matura. In secondo luogo, la tempistica dello sviluppo dell’industria dei semiconduttori in Cina non si adatta alla narrazione del gap produttivo. Il governo cinese ha iniziato a sponsorizzare progetti di semiconduttori negli anni ’80 e ’90, molto prima che le multinazionali prendessero in considerazione la possibilità di trasferire la produzione di semiconduttori in Cina. Diversi leader governativi del Progetto 909, tra cui Wang Yangyuan e Hu Qili, hanno ripetutamente affermato che lo scopo della sponsorizzazione di un progetto su larga scala è quello di dimostrare la plausibilità della gestione di una moderna impresa di semiconduttori sul territorio cinese, supportata da un’infrastruttura decente, da un pool di ingegneri e manager capaci, dall’accesso a capitali, materiali e attrezzature e da un livello ragionevole di protezione della proprietà intellettuale. Queste affermazioni hanno confermato che gli sforzi del governo sono importanti almeno quanto il divario tra consumo e produzione per attirare gli investimenti delle imprese. In terzo luogo, l’idea del divario di produzione e le teorie del ciclo di vita del prodotto in essa incorporate non sono riuscite a prevedere l’ordine e i tipi di ingresso nel settore. Secondo il modello classico del ciclo del prodotto, ci si aspetterebbe che la Cina acquisisca prima i segmenti a più basso valore aggiunto (cioè imballaggio, test e assemblaggio), per poi passare alle attività di progettazione e fabbricazione di chip a più alto valore aggiunto. In effetti, questo è l’ordine di ingresso dei Paesi del Sud-Est asiatico, come la Malesia o le Filippine. Tuttavia, alla fine degli anni ’90 e all’inizio degli anni 2000, la Cina è entrata quasi contemporaneamente nelle attività di progettazione, produzione e confezionamento di chip, test e assemblaggio, con un sostegno altrettanto forte da parte degli investimenti stranieri in tutti e tre i segmenti. A questo proposito, l’ingresso della Cina nei semiconduttori è stato apparentemente il risultato di azioni governative e commerciali deliberate piuttosto che di altro. Ma quali sono le politiche governative e le strategie aziendali responsabili della crescita del settore? Gli studiosi hanno attribuito il successo della Cina nell’industria dei semiconduttori alle imprese private e al governo locale che si sono adattati alle dinamiche della globalizzazione. Dagli anni ’80, la globalizzazione ha plasmato l’industria dei semiconduttori attraverso la liberalizzazione del commercio, i progressi nelle tecnologie dell’informazione e della comunicazione e un processo di modularizzazione – la standardizzazione delle interfacce tra i componenti e i sottosistemi – che ha reso il processo produttivo dei semiconduttori altamente frammentato. In altre parole, la progettazione, la produzione e il trasporto di un semiconduttore sono sempre più distribuiti tra diverse aziende a livello transfrontaliero in diverse fasi della produzione. La globalizzazione dell’industria dei semiconduttori offre ai Paesi in via di sviluppo l’opportunità di entrare in parti delle catene del valore con barriere tecnologiche e organizzative ridotte.Dan Brenznitz e Michael Murphree hanno definito le aziende cinesi di semiconduttori, in particolare le fonderie e le case di progettazione, come “fast followers”, che adottano il modello di business “pure-play foundry” e “fabless”, sperimentato da TSMC e MediaTek, per specializzarsi in parti delle catene del valore globali.Questo modello di business comporta una rapida innovazione di prodotto di seconda generazione e di processo in mercati di comprovato successo. Il modello di sviluppo cinese “Run of the Red Queen”, come lo hanno descritto, non è tuttavia il risultato delle ambizioni tecno-nazionalistiche del governo centrale in politiche come la campagna “Indigenous Innovation”. Essi sostengono che esso sia stato favorito da governi locali pragmatici che, in una situazione di forte concorrenza interregionale per la crescita e l’industria, sono accomodanti nei confronti delle esigenze delle imprese nella politica e nella pianificazione economica e sono quindi in grado di adattarsi alle opportunità presentate dalla globalizzazione. Un osservatore di lungo corso dell’industria cinese dei semiconduttori, Douglas Fuller, ha attribuito il successo del settore a un particolare tipo di impresa resa possibile dalla globalizzazione ed esemplificata da SMIC.Come già detto, la classificazione di SMIC come impresa di proprietà straniera o nazionale è stata confusa nei primi tempi dell’azienda. Fuller sostiene che le aziende come la SMIC costituiscono una classe a sé stante, che definisce imprese ibride. Le imprese ibride sono imprese a investimento estero con management cinese e una strategia operativa basata sulla Cina. Il successo delle imprese ibride è sostenuto da due fattori: uno è la disciplina finanziaria, imposta dagli investitori stranieri, che costringe le imprese ibride a superare le imprese nazionali favorite dallo Stato che hanno perso la disciplina di mercato a causa di una sponsorizzazione statale troppo generosa. L’altro fattore è una strategia operativa basata sulla Cina, che consente alle imprese ibride di investire nelle capacità locali e di migliorare la tecnologia cinese rispetto alle imprese convenzionali a investimento estero che percepiscono la Cina solo come mercato o fonte di input. Poiché l’insieme delle istituzioni che governano le imprese ibride è essenzialmente mutuato da un’ampia fascia di mercato, Fuller sostiene che lo sviluppo dell’industria cinese dei semiconduttori avviene attraverso “l’importazione di istituzioni” in un mondo di globalizzazione. Le teorie che evidenziano il ruolo della globalizzazione nello sviluppo dell’industria cinese dei semiconduttori hanno il loro valore, soprattutto per spiegare la rapida crescita degli anni 2000. Tuttavia, uno zoom su un arco storico più lungo dell’industria rivelerebbe l’effetto sovrastimato della globalizzazione, per tre motivi. In primo luogo, l’industria dei semiconduttori, legata a livello globale, è stata costruita sulla base di ingenti investimenti in infrastrutture negli anni ’90 e di una serie di riforme volte ad accogliere le iniziative governative, piuttosto che sull’importazione una tantum di istituzioni straniere. Sebbene i progetti 908 e 909 non siano stati esempi di successo di politica industriale, l’attuazione di questi progetti ha comunque permesso di trarre importanti insegnamenti politici. Ad esempio, all’indomani del Progetto 908, i leader cinesi impararono che il recupero della tecnologia dei semiconduttori avveniva solo in imprese ben gestite e commercialmente valide, per cui continuarono a invitare industriali cinesi di etnia straniera a gestire le imprese chiave e a consultare esperti stranieri per la stesura della nuova politica industriale del Documento 18.In retrospettiva, furono gli sforzi di riforma del governo centrale a creare lo spazio legale e istituzionale per l’emergere delle cosiddette imprese ibride. In secondo luogo, la rapida crescita degli anni 2000 ha creato i suoi problemi. All’interno di SMIC, dopo che la partenza del fondatore Richard Change ha creato un vuoto di leadership, l’azienda ha lottato per integrare ingegneri, manager e investitori locali e stranieri, che spesso avevano obiettivi divergenti. Questo dilemma è stato causato in particolare dal suo modello di governance internazionalizzato. A livello industriale, gli sforzi dei governi locali per replicare la formula di SMIC hanno portato a numerosi progetti falliti, tra cui alcune frodi di alto profilo. A metà degli anni Duemila, sono stati effettuati investimenti locali in 130 siti di produzione di semiconduttori in 15 province, tra i quali pochi hanno raggiunto il mercato.Fallimenti simili nei progetti locali di semiconduttori derivanti dalla mancanza di capacità a livello di governo locale continuano a emergere oggi, esemplificati dalla frode di alto profilo di Wuhan Hongxin Semiconductors, che è costata al governo locale quasi 20 miliardi di dollari dal 2017 al 2021.Infine, e fondamentalmente, il modello di business di incorporazione nelle catene del valore globali non è riuscito ad ampliare e approfondire le capacità tecnologiche della Cina come previsto. L’elevata crescita di SMIC e di altre aziende produttrici di semiconduttori negli anni 2000 è derivata dalla specializzazione in una fase della produzione nella catena del valore, mentre dipendeva dai fornitori a monte per le attrezzature, i materiali e la tecnologia e dagli integratori di sistemi a valle per i mercati. Poiché i fornitori a monte e i mercati a valle sono entrambi al di fuori della Cina, queste aziende di semiconduttori facevano grande affidamento sul commercio globale. Dopo lo scoppio della guerra commerciale tra Stati Uniti e Cina sull’industria dell’alta tecnologia dal 2017, è emerso chiaramente che questo modello di business ha lasciato gran parte delle tecnologie critiche “chokepoint” nelle mani di fornitori stranieri.

Gli approcci della Cina all’industria dei semiconduttori

Per comprendere l’approccio della Cina all’industria dei semiconduttori, è necessario comprendere le sfide dell’innovazione tecnologica dei semiconduttori all’avanguardia e dove i responsabili della politica industriale e i dirigenti d’azienda sono riusciti e hanno fallito nell’affrontare queste sfide. In generale, per costruire un’industria dei semiconduttori leader a livello mondiale è necessario affrontare le sfide dell’accumulo di capacità tecnologiche, del finanziamento di investimenti su larga scala e dell’integrazione di organizzazioni innovative in un settore globalizzato. Accumulare un livello sufficiente di capacità tecnologiche è il prerequisito di qualsiasi industria avanzata. L’industria dei semiconduttori, tuttavia, pone sfide uniche sotto due aspetti :l’alto tasso di cambiamenti tecnici e la dipendenza dalla conoscenza tacita. In primo luogo, i cambiamenti tecnici nelle tecnologie dei semiconduttori sono regolati dalla cosiddetta Legge di Moore. Ogni due anni, cioè, il numero di transistor integrati in un singolo chip raddoppierà, con conseguente aumento delle prestazioni e riduzione dei prezzi.Ma la Legge di Moore non è affatto iscritta nelle leggi della fisica; si tratta piuttosto di una profezia che si autoavvera, resa possibile dalla feroce concorrenza delle principali aziende di semiconduttori del mondo nello spingere le frontiere tecnologiche. In secondo luogo, mentre la moderna industria dei semiconduttori è un’industria basata sulla scienza, nata dalla ricerca nei laboratori scientifici, le conoscenze necessarie per la produzione e l’innovazione dei semiconduttori sono altamente tacite, accumulate attraverso anni di esperienza in prove ed errori.Anche le innovazioni architettoniche, che spesso distruggono le competenze delle aziende consolidate nella maggior parte dei settori, riconfigurando radicalmente la progettazione dei prodotti e i processi di produzione, non hanno quasi mai sconvolto le posizioni delle aziende leader nel settore dei semiconduttori a partire dagli anni Novanta. Il cambiamento architettonico più recente nella tecnologia dei semiconduttori è il passaggio dalla tecnologia di processo CMOS planare utilizzata nei nodi a 22 nm e superiori alla tecnologia 3D FinFET (fin field-effect transistor) utilizzata nei nodi a 14/16 nm e inferiori dal 2014 circa. Tuttavia, nessuna delle aziende leader di lunga data, tra cui Intel, TSMC e Samsung, è stata indebolita da questa transizione, a riprova del ruolo critico dell’esperienza accumulata nell’innovazione dei semiconduttori. Nel settore dei semiconduttori, quindi, non esistono scorciatoie o salti alle frontiere tecnologiche. Solo le imprese ritardatarie in grado di apprendere e innovare a un ritmo più veloce rispetto alle imprese consolidate sono in grado di recuperare il ritardo.Una seconda sfida nella costruzione di un’industria dei semiconduttori è la mobilitazione di capitali per grandi investimenti su un lungo periodo di tempo. Un moderno impianto di produzione di semiconduttori (“fab”) costa miliardi di dollari per la costruzione di camere bianche e altre strutture e per l’installazione di attrezzature costose come la macchina litografica. Con costi fissi così elevati per impianti e macchinari, di solito ci vogliono diversi anni prima che il produttore di semiconduttori recuperi l’investimento iniziale e ottenga la redditività. Ogni anno si devono spendere altre centinaia di milioni di dollari per la manutenzione e altri soldi per gli investimenti nello sviluppo di nuovi processi, solo per stare al passo con le frontiere tecnologiche in movimento. Per superare questi ostacoli finanziari nella gestione di una fabbrica di semiconduttori, è necessario un impegno finanziario di grandi quantità di capitale investito per un lungo periodo di tempo, fino a quando l’investimento non darà i suoi frutti. Una terza sfida consiste nel costruire organizzazioni aziendali innovative, con il controllo strategico di dirigenti capaci e l’integrazione organizzativa di manager e ingegneri competenti, in grado di adattarsi a un’industria dei semiconduttori globalizzata e in rapida evoluzione. Nell’economia di transizione cinese degli ultimi quarant’anni, il superamento degli ostacoli nella costruzione di organizzazioni innovative richiede spesso riforme e l’adozione di pratiche di governance e di gestione nuove per l’ambiente cinese. Ad esempio, la decisione strategica di organizzare il settore con IDM o una combinazione di fonderie specializzate e aziende fabless non può essere presa se i funzionari governativi e i dirigenti delle aziende leader non hanno acquisito una comprensione delle dinamiche del settore globale. Inoltre, il funzionamento del modello di business delle fonderie pure-play richiede che la fonderia, in quanto produttore a contratto, protegga la proprietà intellettuale del cliente e attui pratiche di proprietà intellettuale riconosciute a livello internazionale. Ciò richiede non solo cambiamenti nelle pratiche commerciali, ma anche nelle normative governative. Per competere per i talenti a livello globale, le strategie per attrarre e trattenere i talenti nelle aziende cinesi, per fare un altro esempio, devono essere adottate di conseguenza. In effetti, le risorse umane nelle principali aziende cinesi di semiconduttori sono cambiate radicalmente, passando dal sistema di impiego a vita della Huajing, di proprietà statale, negli anni ’90, agli incentivi basati sulle azioni della Silicon Valley della SMIC, a partire dagli anni 2000, per attrarre manager e ingegneri qualificati con mobilità globale. Pertanto, la gestione di una moderna impresa di semiconduttori potrebbe comportare l’adozione di una serie complicata di regole e norme accettate a livello globale, il che è già abbastanza difficile. Ma costruire un’azienda innovativa è ancora più difficile, perché i dirigenti d’azienda e i funzionari governativi devono prendere decisioni strategiche e costruire un’attività integrata sulla base di nuove regole e norme. Per superare le sfide tecnologiche, finanziarie e organizzative nella costruzione dell’industria dei semiconduttori, il governo cinese e l’industria si sono evoluti nel tempo. Nel corso degli anni ci sono state tre fasi di coevoluzione tra governo e industria, caratterizzate da politiche industriali e forme dominanti di imprese commerciali. La prima fase è quella dell’industria di Stato, caratterizzata dal dominio delle imprese statali e delle joint venture sino-straniere. Ha avuto origine dall’economia pianificata pre-riforma ed è durata fino al 1999, quando il precedente campione nazionale di proprietà statale, Huajing, è stato rilevato da un management di etnia cinese. La seconda è una fase di globalizzazione che inizia con il rilascio del Documento 18 e la fondazione di SMIC e Grace nel 2000, caratterizzata dall’emergere di grandi e sofisticate fonderie di semiconduttori profondamente inserite nel sistema produttivo globale. L’ultima fase, quella attuale, è iniziata con l’istituzione del National IC Industry Investment Fund nel 2014, che promuove un’industria dei semiconduttori legata al mondo e orientata al mercato nazionale, con un ritmo di recupero più rapido grazie a massicci investimenti azionari sostenuti dal governo. Nella Tabella è riportata una presentazione stilizzata delle caratteristiche principali delle tre fasi.

Nella prima fase dell’industria di Stato, le aziende cinesi di semiconduttori sono nate da fabbriche statali create nell’era pre-riforma. I responsabili politici hanno intrapreso un percorso dipendente dalla storia, affidandosi alle aziende di Stato come veicolo per lo sviluppo dell’industria. All’inizio della riforma, i responsabili politici hanno percepito l’arretratezza dell’industria cinese dei semiconduttori come un mero problema tecnico: con l’aggiornamento delle attrezzature e degli strumenti, le fabbriche statali sarebbero diventate produttori di alta tecnologia. Non sapevano che la possibilità di successo dell’upgrade dipendeva in realtà dalla trasformazione delle SOE da officine all’interno di un sistema pianificato a entità indipendenti e generatrici di profitti, in grado di sopravvivere alla concorrenza del mercato. Poche aziende di Stato sono riuscite a riqualificarsi, ad eccezione di un piccolo numero di casi come Huajing negli anni ’80, guidato da direttori di fabbrica intraprendenti sostenuti da burocrati locali. Tuttavia, il cambiamento delle politiche negli anni ’80 ha fatto sì che l’enfasi sullo sviluppo tecnologico si spostasse dallo sviluppo interno verso l’importazione di attrezzature frammentarie, a causa dei finanziamenti limitati e del reverse engineering dei semiconduttori stranieri che stavano diventando sempre più disponibili.80 Le istituzioni ereditate dall’economia pianificata non avevano preparato le SOE e lo Stato ad avere successo in questa transizione. Le istituzioni ereditate dall’economia pianificata non hanno preparato le aziende di Stato e le SOE ad avere successo in questa transizione. Le aziende di Stato hanno generalmente una base debole per l’apprendimento e l’innovazione, poiché hanno ereditato dall’economia pianificata un’organizzazione di R&S frammentata in cui i laboratori e gli istituti di ricerca erano storicamente scollegati dalle fabbriche. Le SOE si sono affidate allo Stato, soprattutto al governo centrale, per ottenere finanziamenti per gli investimenti in tecnologie avanzate, ma le sovvenzioni statali erano limitate, lente e distribuite per esigenze concorrenti. Nel complesso, in questa fase lo Stato cinese e le sue aziende di Stato hanno dimostrato scarsa capacità di superare le sfide della costruzione di un’industria dei semiconduttori. In termini di accumulazione tecnologica, le aziende di Stato hanno abbandonato le basi dello sviluppo tecnologico interno a favore di metodi meno rischiosi di importazione di tecnologie straniere, ma poche sono state in grado di assorbire e migliorare le tecnologie importate. Per quanto riguarda l’accesso ai finanziamenti, il sistema di pianificazione centrale non era in grado di soddisfare le esigenze di grandi investimenti a lungo termine a livello aziendale. Dal punto di vista organizzativo, poi, le imprese statali faticavano ad adattarsi all’economia di mercato emergente. Negli anni ’90, il governo cinese ha sponsorizzato una serie di progetti nazionali per acquisire tecnologie avanzate per i semiconduttori e aggiornare l’industria statale. Negli alti e bassi dei progetti 908 e 909, le joint venture sino-estere sono emerse come punte di diamante per il progresso delle tecnologie nazionali previste dai piani quinquennali. Nel favorire le joint venture sino-straniere rispetto alle tradizionali aziende statali, i leader cinesi hanno preso in considerazione l’acquisto all’ingrosso di tecnologie straniere, comprese le attrezzature, la progettazione dei prodotti, il software, la formazione del personale e i diritti di proprietà intellettuale, nonché l’adozione di una gestione e di un’organizzazione straniere. Nei progetti nazionali, i funzionari governativi di alto livello erano impegnati nella progettazione e nella guida di questi progetti di sviluppo su larga scala, per cui le iniziative locali erano meno visibili. Le imprese private di semiconduttori erano ancora fuori discussione. Tuttavia, alle joint venture sino-straniere è stato chiesto di trasformarsi da progetti statali a vere e proprie imprese moderne con organizzazioni integrate, un compito in cui hanno ottenuto scarsi risultati. Parte del fallimento è dovuto al fatto che la loro strategia di apprendimento si è affidata eccessivamente alle multinazionali reclutate come partner stranieri, per cui le imprese comuni hanno perso il controllo dei loro indirizzi strategici, operativi e tecnologici. Le imprese comuni hanno sviluppato capacità produttive con l’assistenza straniera, ma la speranza di andare oltre la tecnologia trasferita e di generare tecnologie proprie non si è realizzata. Tuttavia, attraverso questi esperimenti di progetti statali, il governo e l’industria cinese hanno imparato almeno tre lezioni importanti. In primo luogo, nel finanziamento di investimenti su larga scala per i progetti di semiconduttori, il coinvolgimento personale dei massimi dirigenti ha creato nuovi percorsi al di fuori del vecchio sistema pianificato di allocazione delle risorse per le imprese di semiconduttori per accedere a capitali nazionali ed esteri. Queste nuove fonti di finanziamento nazionali ed estere hanno preannunciato la liberalizzazione del mercato dei capitali per le imprese di semiconduttori nel decennio successivo. In secondo luogo, nella creazione di organizzazioni imprenditoriali, i leader cinesi hanno utilizzato le imprese della JV come vetrina per dimostrare la possibilità di gestire moderne imprese ad alta tecnologia nell’ambiente cinese. L’attenzione ad alto livello ha creato l’opportunità di avviare importanti cambiamenti istituzionali, tra cui le riforme della politica industriale, della fiscalità, della regolamentazione dell’import-export e della finanza industriale. In terzo luogo, le intense interazioni tra i leader cinesi e la comunità di industriali cinesi etnici d’oltremare nell’esecuzione dei progetti statali hanno creato condizioni favorevoli alla circolazione dei cervelli, consentendo il ritorno degli imprenditori d’oltremare. In retrospettiva, i progetti nazionali sui semiconduttori degli anni ’90 hanno costituito una fase di transizione tra l’industria di Stato e l’industria collegata a livello globale nel decennio successivo. Nel 2000, l’industria cinese dei semiconduttori è entrata in una nuova fase di globalizzazione, con la creazione di un nuovo tipo di aziende collegate a livello globale. Come esemplificato da SMIC, queste aziende di semiconduttori hanno radici profonde in Cina e stretti legami con le autorità centrali e locali. Esse attingono alle risorse locali di infrastrutture potenziate e ai pool di talenti ingegneristici, ma prosperano grazie all’inserimento nelle reti di produzione globale e all’internazionalizzazione del management e dei tecnologi. A differenza delle filiali ad investimento estero delle multinazionali o delle joint venture sino-estere, queste aziende sono più motivate a far progredire la tecnologia locale e ad adattarsi alle istituzioni locali. L’alleanza tra lo Stato cinese e la classe imprenditoriale cinese d’oltremare si è formata sulla base del fatto che gli imprenditori d’oltremare aiutano il governo cinese a realizzare le proprie ambizioni tecnologiche, mentre lo Stato cinese sostiene questi imprenditori a creare un’attività in un settore strategico. Grazie a questa delega di autorità, gli imprenditori d’oltremare, come Richard Chang, sono stati in grado di esercitare un controllo strategico sulle nuove imprese di semiconduttori collegate a livello globale, adottando una corporate governance internazionalizzata e il modello di business delle fonderie pure-play, nuovo per la Cina. L’adozione di pratiche di gestione delle risorse umane e di schemi retributivi, come la retribuzione basata su azioni e bonus, prevalenti nella Silicon Valley, ha permesso alle aziende collegate a livello globale di attingere al bacino globale di talenti, attirando e trattenendo manager e ingegneri cinesi qualificati che altrimenti non sarebbero tornati in patria. Con queste risorse umane, queste imprese possono finalmente formare organizzazioni integrate e collaborare con le imprese delle GVC nello sviluppo tecnologico. In questa fase, mentre il ruolo del governo centrale non è stato visibile nel finanziare direttamente le industrie, i governi locali hanno preso diverse iniziative nelle politiche industriali locali, fornendo un bacino di capitali a cui imprese come la SMIC possono attingere per finanziare la costruzione di fab. La fase di globalizzazione non è tuttavia priva di limiti nell’affrontare le sfide dell’innovazione dei semiconduttori. Per quanto riguarda lo sviluppo tecnologico, l’inserimento delle principali fonderie di semiconduttori cinesi nella catena del valore globale ha limitato i collegamenti e le ricadute su clienti e fornitori locali, limitando l’ampiezza e la profondità dell’apprendimento tecnologico nell’industria locale. Alla fine degli anni 2010, era ormai chiaro che l’industria cinese dei semiconduttori, in ritardo di sviluppo, riceveva poca assistenza dalle fonderie leader del Paese, che dipendevano da macchinari stranieri. Per quanto riguarda l’accesso ai finanziamenti, non solo il capitale fornito dalla politica industriale locale era inefficiente e dispendioso, ma anche l’allocazione a breve termine e basata su progetti di questi fondi era inadeguata a soddisfare le esigenze dell’industria di investimenti continui e a lungo termine. Sul fronte organizzativo, la struttura di corporate governance adottata dal modello di business della New Economy della Silicon Valley ha contribuito ad attirare in Cina talenti e capitali internazionali, ma ha avuto meno successo nel creare organizzazioni integrate in cui persone con background diversi potessero concordare sugli obiettivi a lungo termine dell’organizzazione. Ad esempio, dopo la partenza di Richard Chang nel 2009, la SMIC è scivolata immediatamente in un periodo di lotte interne perché, in assenza di una leadership forte, i dirigenti erano in disaccordo tra loro nel perseguire la redditività o la crescita. Il risultato è stato un decennio perso nel ritmo di recupero tecnologico. La terza e attuale fase dell’industria cinese dei semiconduttori è caratterizzata dallo sviluppo nell’ambito di una serie di nuove politiche industriali che hanno iniziato a essere attuate dal 2014, tra cui il Fondo nazionale per gli investimenti nell’industria dei circuiti integrati e “Made in China 2025”. Il ritorno dello Stato cinese e della politica industriale al centro della scena non è tuttavia un semplice ritorno all’industria statale degli anni ’80 e ’90. Se da un lato lo Stato cinese, in particolare il governo centrale, ha aumentato i suoi interventi attraverso massicci investimenti e sussidi, dall’altro si è astenuto dall’interferire nella governance interna e nella gestione delle imprese. La struttura di corporate governance delle aziende leader e il loro controllo strategico da parte della classe imprenditoriale di etnia cinese sono rimasti intatti. Le aziende legate a livello globale, come la SMIC, hanno avuto il pieno sostegno dello Stato come campione nazionale per guidare lo sviluppo tecnologico e la competizione internazionale. A differenza dei costosi progetti sui semiconduttori degli anni ’90, gli interventi statali nell’ambito della nuova politica industriale sono gestiti attraverso fondi azionari sostenuti dal governo e gestiti da manager d’investimento professionisti, come ad esempio il National IC Industry Investment Fund e vari fondi d’investimento IC locali e non governativi. Gli investimenti forniti dai fondi IC cercano di affrontare tutte e tre le sfide dell’innovazione dei semiconduttori, ma i risultati sono contrastanti. Per quanto riguarda l’accelerazione del recupero tecnologico, la strategia iniziale dei fondi IC è stata quella di sostenere le aziende locali, come Tsinghua Unigroup, nell’acquisizione di aziende straniere leader e delle loro tecnologie, dando luogo a un’ondata di acquisizioni cinesi di produttori internazionali di semiconduttori tra il 2014 e il 2018. Il contraccolpo da parte di governi e aziende straniere, tuttavia, soprattutto dopo i tentativi falliti di Unigroup di acquisire il produttore americano di chip di memoria Micron e il produttore di hard disk Western Digital nel 2016, ha reso tali strategie meno praticabili.

Alla fine del 2018, con l’inserimento nella lista nera del Fujian Jinhua da parte del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, seguito dal crollo di Jinhua nell’emergente guerra fredda tecnologica, le strade per le acquisizioni tecnologiche estere sono diventate sempre più impraticabili. In termini di finanziamento di investimenti su larga scala, i fondi IC hanno superato i precedenti investimenti statali. Dal 2015, le principali fonderie di semiconduttori cinesi, tra cui SMIC e Huahong, hanno ampliato costantemente le loro capacità produttive. Ma forse più significativi sono gli investimenti in due produttori indigeni di chip di memoria, Yangtze Memory Technology e ChangXin Memory Technologies, con l’obiettivo di raggiungere l’autosufficienza nei chip di memoria DRAM e flash, i segmenti industriali che non sono stati affrontati dalle precedenti politiche industriali. La costruzione di queste aziende di produzione di chip di memoria, che richiedono molto capitale, costa centinaia di miliardi di dollari, ma è la chiave per l’autosufficienza della Cina nel settore dei semiconduttori. Per quanto riguarda la creazione di organizzazioni innovative, le nuove politiche industriali potrebbero avere effetti inaspettati sulle imprese consolidate e sulle start-up. I massicci investimenti azionari in aziende consolidate, seguiti dal fatto che i fondi IC sono diventati i maggiori azionisti di aziende come SMIC, hanno portato stabilità nella governance aziendale. La recente transizione dell’amministratore delegato di SMIC nel 2017, ad esempio, è molto più fluida rispetto alla precedente transizione caotica tra il 2009 e il 2011, grazie al controllo manageriale consentito dalla partecipazione passiva dei fondi IC. L’effetto più significativo è forse quello sulle start-up locali. Con il sostegno dei fondi IC, diventa possibile per le start-up locali, controllate strategicamente da industriali locali, stabilirsi in questo settore ad alta intensità di capitale. Gli esempi principali sono, ancora una volta, Yangtze Memory Technology e ChangXin Memory Technologies. Sebbene i fondatori di entrambe le aziende, Simon Yang di YMTC e Zhu Yiming di CXMT, siano rientrati in patria, entrambi hanno accumulato una vasta esperienza lavorativa a livello nazionale (ad esempio, Simon Yang come ex-CTO di SMIC e Zhu Yiming come fondatore di GigaDevice Semiconductors, un’azienda fabless di grande successo) prima di fondare i due produttori di chip. Rispetto alla precedente generazione di aziende di semiconduttori SMIC e Grace, i produttori di chip degli anni 2010 sono più orientati al mercato nazionale e controllati strategicamente da manager e ingegneri locali, pur mantenendo collegamenti globali. Di conseguenza, questi produttori di chip potrebbero avere maggiori possibilità di raggiungere l’integrazione organizzativa.

Osservazioni conclusive sull’industria dei semiconduttori

L’industria dei semiconduttori è un settore critico nella società dell’informazione contemporanea. Il ruolo dei semiconduttori è destinato a diventare ancora più importante man mano che le applicazioni dell’intelligenza artificiale, alimentate da chip per computer a semiconduttori, penetreranno in ogni aspetto della vita del XXI secolo, dai trasporti e dalla produzione industriale alle infrastrutture essenziali e ai servizi pubblici. La Cina ha a lungo perseguito l’autosufficienza in questa industria e tecnologia critica, con vari alti e bassi nel corso di una storia di sviluppo industriale che risale agli anni Sessanta. Il governo, la globalizzazione e il mercato interno hanno guidato la crescita dell’industria cinese dei semiconduttori in tutte e tre le sue fasi. L’industria di Stato, nata dal complesso militare-industriale del sistema economico pianificato pre-riforma, negli anni ’90 era purtroppo già un anello debole dell’industria elettronica cinese in piena espansione. Negli anni Novanta, il governo ha cercato di migliorare l’industria statale attraverso trasferimenti di tecnologia estera prima, e joint venture con multinazionali poi, attraverso progetti a regia statale. Tuttavia, anche uno Stato forte come quello cinese non può costruire un’industria leader a livello mondiale senza la collaborazione di imprese innovative. L’industria statale, tuttavia, era tutt’altro che innovativa. Abbandonando le tecnologie sviluppate internamente, le aziende di semiconduttori di proprietà dello Stato e le JV hanno perso il controllo strategico e sono diventate dipendenti da partner stranieri per le attrezzature, i progetti e le capacità di gestione. Tuttavia, le prove e gli errori dei progetti statali negli anni ’90 hanno promosso le riforme istituzionali e stabilito legami con la classe imprenditoriale cinese d’oltremare nel settore dell’alta tecnologia, gettando le basi per la transizione del settore nel decennio successivo. La globalizzazione ha favorito il boom dell’industria cinese dei semiconduttori, soprattutto nei segmenti delle fonderie e dei fabless negli anni 2000. L’introduzione del modello aziendale di fonderia pura da parte di imprenditori di etnia cinese ha dato vita a una nuova classe di aziende di semiconduttori legate a livello globale, sostenute dallo Stato cinese e da capitali stranieri. Esemplificata da SMIC, la più grande e sofisticata fonderia di semiconduttori cinese è cresciuta e si è aggiornata rapidamente inserendosi nelle catene del valore globali e attirando manager e ingegneri cinesi d’oltreoceano che sono tornati in patria. Tuttavia, sotto l’intensa concorrenza internazionale, i limiti della globalizzazione nello spingere la crescita e la tecnologia sono stati presto avvertiti dalle principali fonderie cinesi. Affidarsi ai trasferimenti di tecnologia lungo la catena di fornitura globale, senza il supporto di collegamenti all’indietro con una vivace industria nazionale di apparecchiature e con la comunità di ricerca, ha limitato fortemente la capacità delle fonderie collegate a livello globale di progredire verso i nodi tecnologici più avanzati al di sotto dei 10 nm. Con l’intento di raggiungere l’autosufficienza, dal 2014 sono state varate una serie di nuove politiche industriali per i semiconduttori, che hanno portato massicci investimenti statali e sovvenzioni al settore. Ma in ultima analisi, la spinta all’autosufficienza dipende dall’accesso ai mercati nazionali da parte di imprese innovative. Con le nuove politiche industriali, la crescita delle aziende innovative di semiconduttori è favorita sia da un mercato interno in crescita che dall’accesso ai capitali. Nell’ultimo decennio, sia le imprese di semiconduttori consolidate che quelle in fase di avviamento sono diventate sempre più orientate verso il mercato nazionale, grazie al successo di aziende di sistemi come Huawei, Xiaomi e altre, consentendo alle imprese locali di diventare meno dipendenti dalle catene di fornitura globali. L’investimento azionario da parte dei fondi nazionali e locali dell’industria dei circuiti integrati sembra aver finalmente alleviato il problema di lunga data del settore: la mancanza di capitale paziente in quantità massicce da investire nelle imprese innovative per sostenere il processo di innovazione e apprendimento. Con questo nuovo impegno finanziario da parte dello Stato, le imprese cinesi di semiconduttori controllate strategicamente da imprenditori locali e rimpatriati potrebbero perseguire un percorso di innovazione interna attraverso l’accesso al mercato nazionale.

https://jacopo1949.substack.com/p/lezioni-dal-successo-e-dal-fallimento-efe

Globalizzazione e industria non statale

Il documento 18 e la liberalizzazione del mercato

Il Consiglio di Stato ha emanato “Diverse politiche per incoraggiare lo sviluppo dell’industria del software e dei circuiti integrati” (in cinese: 鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策), noto anche come Documento 18 del Consiglio di Stato dell’anno 2000 (di seguito, Documento 18), nel luglio 2000, pochi mesi prima dell’adesione della Cina al WTO. Il documento 18 è la prima politica governativa top-down a livello industriale della Cina in forma legale nei confronti di un settore specifico. Per quanto riguarda l’importanza del Documento 18, uno studio del 2003 della U.S. Semiconductor Industry Association ha osservato che: “Con l’eccezione dell’industria automobilistica – un’altra priorità del governo cinese – nessuna misura settoriale specifica comparabile è stata emanata dal governo, un fatto debitamente notato dai funzionari governativi nazionali, regionali e locali”.Si tratta anche di un importante passo avanti rispetto agli interventi una tantum dello stile del Progetto 908/909, con il coinvolgimento diretto del governo nel finanziamento, nella pianificazione e nella gestione di specifiche imprese industriali. Dalla pubblicazione del Documento 18, la politica cinese per l’industria in senso lato si è spostata verso politiche e regolamenti basati su incentivi, più in linea con le economie industriali avanzate. Anche se il Documento 18 e misure simili non impedirebbero completamente l’ingerenza della burocrazia, va notato che i destinatari del Documento 18 sono tutti i livelli del governo (nazionale, provinciale e municipale), non una manciata di burocrati d’élite che svolgono una missione statale. Queste differenze non possono essere sopravvalutate. Lo sfondo del Documento 18 è l’anticipazione dell’ingresso della Cina nell’OMC nel 2001 e le relative restrizioni agli interventi statali nell’economia. Come le precedenti iniziative governative nei semiconduttori alla fine degli anni ’90 (ad esempio, il Progetto 909, la joint venture Huajing-CSMC), la formazione del Documento 18 ha comportato intense consultazioni con esperti di etnia cinese residenti all’estero , scienziati nazionali e consulenti stranieri. I trattamenti speciali e le politiche sperimentali sperimentate nel Progetto 909 hanno costituito la base del Documento 18. Questi principi guida includevano: 1) concentrarsi sullo sviluppo industriale piuttosto che sulla ricerca scientifica; 2) incoraggiare le imprese non statali e private (imprese minying, in cinese: 民营企业); 3) concentrarsi sulla progettazione di circuiti integrati, sul software e sulla produzione di circuiti integrati; 4) incoraggiare il capitale straniero a investire in tutti i segmenti dell’industria dei circuiti integrati, tra cui la progettazione, la fabbricazione, il confezionamento e il collaudo.L’attuazione del Documento 18 ha avuto un inizio difficile a causa della controversa politica di riduzione dell’IVA esterna che ha favorito i produttori locali. In base al Documento 18, i produttori locali di semiconduttori hanno ottenuto uno sconto fiscale del 14% sull’IVA cinese del 17%. Nel marzo 2004, il governo statunitense si è appellato al WTO per la violazione delle regole commerciali da parte della Cina, che utilizzava le tasse per discriminare i produttori esteri. La Cina ha rapidamente ritirato la politica di sconti sull’IVA nell’aprile 2005. Ma gli incentivi monetari offerti dagli sconti IVA non erano comunque significativi. All’inizio degli anni 2000, i parchi di sviluppo ad alta tecnologia istituiti dalle città cinesi offrivano ogni tipo di agevolazione fiscale. In confronto, la riduzione dell’IVA specificata nel Documento 18 era insignificante, a causa del complicato processo di richiesta, e poche aziende di semiconduttori sono state rimborsate dagli sconti.Il vero significato del Documento 18, tuttavia, non risiede nelle agevolazioni fiscali, ma nel chiarimento delle leggi che regolano l’industria dei semiconduttori in Cina. Il Documento 18 ha facilitato la formazione di imprese private e ad investimento straniero in un settore precedentemente considerato sensibile alla sicurezza e in cui l’ingresso di soggetti non governativi era considerato “off-limits”. Nel Documento 18, i responsabili politici cinesi hanno scritto che qualsiasi impresa di semiconduttori operante in Cina avrebbe goduto dei benefici specificati. Hanno incoraggiato gli investimenti stranieri in tutti i segmenti della catena di fornitura, dalla progettazione, alla produzione, al confezionamento e al collaudo. Hanno aperto canali di accesso al capitale nazionale ed estero. Il documento prevede che il governo investa in ricerca e sviluppo, nella formazione di lavoratori qualificati e nella protezione della proprietà intellettuale. La pubblicazione del Documento 18 ha messo in moto una potente ondata di innovazione e imprenditorialità nell’industria cinese dei semiconduttori. All’inizio degli anni 2000, il settore cinese dei semiconduttori ha visto l’ingresso di centinaia di società di progettazione fabless e di una manciata di fonderie pure-play nazionali e straniere che hanno abbracciato con decisione la struttura del settore a disintegrazione verticale. Nel settore della progettazione di circuiti integrati senza fabbrica, il numero di nuovi ingressi è aumentato vertiginosamente nei primi cinque anni del 2000. Per tutti gli anni ’90, l’ingresso di imprese di progettazione di circuiti integrati non ha mai superato le 20 nuove imprese all’anno. Dopo la pubblicazione del Documento 18, il numero di nuove imprese di progettazione è passato da 98 nel 2000 a quasi 471 nel 2004. La maggior parte delle imprese del nuovo settore cinese della progettazione di circuiti integrati è costituita da start-up senza fabbrica che esternalizzano la produzione di chip a fonderie locali e internazionali. Nel settore della produzione di chip, l’afflusso di talenti, tecnologie e capitali stranieri, unito a sovvenzioni aggressive da parte dei governi regionali, ha portato alla creazione di una nuova azienda campione nazionale, la Semiconductor Manufacturing International Corporation (in cinese: 中芯国际) o SMIC, a Shanghai. Dal 2004, SMIC è il più grande e tecnologicamente avanzato produttore di chip della Cina e si colloca tra le prime cinque fonderie a livello globale. Il modello di business di SMIC è quello di una fonderia “pure-play”, che produce chip per aziende di semiconduttori nazionali e straniere, tra cui aziende fabless e IDM. A differenza delle precedenti imprese cosiddette “campioni nazionali”, SMIC è un’azienda non statale con forti legami con le reti di produzione globali.

L’impresa globale SMIC

L’origine di SMIC è riconducibile alla forte influenza degli esperti di etnia cinese residenti all’estero sull’industria nazionale alla fine degli anni Novanta. Il fondatore della SMIC, Richard Ru-Gin Chang, è stato uno dei numerosi industriali consultati dal governo cinese in merito ai progetti 908 e 909. Egli è stato coinvolto nell’acquisizione di Huajing da parte di CSMC e successivamente gli è stato chiesto da funzionari del MEI di gestire la fabbrica da 8 pollici per il Progetto 909. Chang ha costruito una carriera costruendo nuove fabbriche per Texas Instruments. Nel 1997, Chang ha fondato la fonderia World Semiconductor Manufacturing Corporation (WSMC) a Taiwan per competere con il leader del settore TSMC. Nel 1999, gli azionisti di WSMC vendono l’azienda a TSMC contro la volontà di Chang. Allo stesso tempo, funzionari governativi cinesi di alto livello estesero i loro inviti a Chang, convincendolo che, con il sostegno del governo cinese, avrebbe potuto realizzare la sua ambizione di lanciare una fonderia di livello mondiale dalla Cina continentale. Nell’agosto 2000, SMIC è stata fondata nel parco scientifico di Zhangjiang a Shanghai, il più importante parco industriale di semiconduttori. Chang ha messo insieme un team di oltre 300 manager e ingegneri, per lo più di etnia cinese residenti all’estero, reclutati da fonderie e IDM leader negli Stati Uniti, a Singapore e a Taiwan. Per finanziare l’impresa da 1,48 miliardi di dollari, Chang ha raccolto capitali da investitori internazionali, tra cui le società di venture capital Walden International, Vertex Venture Holdings, H&Q Asia Pacific e Goldman Sachs, oltre a vari gruppi aziendali statali cinesi e ai bracci di investimento del governo municipale di Shanghai.L’obiettivo tecnologico iniziale di SMIC era un modesto nodo di processo da 8 pollici e 0,18 micron, ma l’azienda è stata aggressiva nell’aumentare la produzione. Nel gennaio 2002, la fabbrica di Shanghai di SMIC stava già entrando nella produzione di massa. SMIC è un nuovo tipo di impresa che molti studiosi hanno difficoltà a classificare. Essendo registrata nelle Isole Cayman, SMIC è un’impresa a capitale interamente straniero (WFOE) secondo la legge cinese. Sebbene diverse organizzazioni statali e legate al governo cinese detengano azioni della SMIC, la SMIC stessa non è mai entrata a far parte dei maggiori gruppi statali controllati dalla Commissione per la supervisione e l’amministrazione dei beni di proprietà statale del Consiglio di Stato (SASAC). Per questo motivo, alcuni studiosi la classificano come un’azienda di proprietà straniera.Il problema di questa classificazione è che, pur avendo capitale straniero e un managment di etnia cinese residente all’estero, le operazioni della SMIC sono saldamente basate in Cina. Ad eccezione di alcuni uffici all’estero, la SMIC non ha interessi commerciali al di fuori della Cina. L’azienda ha ricevuto ingenti investimenti dal governo cinese, che sono cresciuti nel tempo. L’ovvia contraddizione tra la classe giuridica della SMIC (cioè WFOE) e il comportamento di un’azienda nazionale ha portato a riconoscimenti bizzarri della SMIC. Alcuni studiosi considerano la SMIC un campione nazionale WFOE, descrivendola come un figlio adottivo del governo cinese.Altri sostengono che la SMIC sia simile alla Foxconn, il produttore di elettronica a contratto, in quanto appartiene a una classe unica di imprese a investimento estero gestite da cinesi etnici con una strategia operativa basata in Cina, tranne che per il fatto che Honghai/Foxconn è legata a una società madre estera, mentre la SMIC non lo è.La questione controversa è se la tecnologia avanzata della SMIC possa essere considerata cinese o estera. Tuttavia, nel 2020 è diventato chiaro che SMC è semplicemente un nuovo tipo di multinazionale cinese, poiché il governo degli Stati Uniti è disposto a sanzionare SMIC per la sua capacità attuale e potenziale di far progredire l’alta tecnologia cinese. Nei primi anni di vita, SMIC non era un campione nazionale designato come Huajing o Huahong-NEC fin dall’inizio. SMIC è diventata un campione di fatto solo dopo aver ottenuto vittorie in un’agguerrita competizione nazionale. Nel 2000, Huahong-NEC era ancora il campione nazionale ufficiale, ma il concorrente più forte di SMIC era un’altra fonderia in fase di avviamento, Grace Semiconductor Manufacturing Co. fondata nello stesso anno nello stesso parco industriale. Grace ha profondi legami con il governo cinese e con i gruppi imprenditoriali taiwanesi, dal momento che ha due insoliti co-fondatori: Winston Wang, figlio di Wang Yung-Ching, proprietario del conglomerato industriale taiwanese Formosa Plastics Group, e Jiang Mianheng, figlio dell’ex presidente cinese Jiang Zemin. Forse a causa di questi legami, nel 2001 le banche statali cinesi hanno concesso più prestiti a Grace (800 milioni di dollari) che a SMIC (430 milioni di dollari), fornendo a Grace un capitale iniziale leggermente superiore, pari a 1,63 miliardi di dollari, rispetto al fondo di avviamento di 1,48 miliardi di dollari di SMIC.Mentre il gruppo dirigente internazionalizzato di SMIC è stato reclutato a livello globale, Grace ha attinto dal pool di ingegneri specializzati in semiconduttori di Taiwan. Nonostante le differenze di origine, SMIC e Grace hanno gareggiato utilizzando strategie operative simili.

– Entrambe le aziende hanno puntato sulla tecnologia di processo a 8 pollici e 0,18 micron al momento del lancio, un livello tecnologico modesto, circa due generazioni indietro rispetto ai leader internazionali, anche se erano già più avanzate di Huahong-NEC. Entrambe hanno costruito mega fabbriche di dimensioni enormi con un volume di 100.000 wafer al mese per ottenere economie di scala sufficienti per la concorrenza internazionale. Entrambe le società hanno adottato il modello di fonderia “pure-play” inventato da TSMC, specializzandosi nella produzione di semiconduttori per case di progettazione indipendenti e IDM. All’inizio degli anni 2000, sia SMIC che Grace hanno investito molto nella produzione in outsourcing dagli IDM, una sorta di processo di esportazione con produzione avanzata, in cui le fonderie cinesi hanno importato attrezzature e materiali, hanno utilizzato progetti di IDM stranieri e hanno esportato i chip fabbricati. Gli ordini di outsourcing riempiono rapidamente le fabbriche, ma soprattutto aiutano ad assicurarsi la proprietà intellettuale dalle aziende di outsourcing. SMIC ha ricevuto IP da clienti come Toshiba, TI, Infineon ed Elpida, mentre Grace ha ricevuto IP da SST, OKI, Sanyo e Toshiba.Alla fine, la gara tra SMIC e Grace per il dominio del mercato è stata determinata dal successo commerciale piuttosto che dai legami politici. SMIC ha ottenuto i primi successi aumentando la produzione delle sue prime fabbriche molto più velocemente di Grace. Iniziata la costruzione nell’agosto 2000, la prima fabbrica da 8 pollici di SMIC a Shanghai è entrata in produzione di massa in meno di un anno e mezzo, compreso meno di un anno per la qualificazione del processo a 0,18 micron. Al contrario, Grace ha impiegato circa 21-4 mesi per qualificarsi per il processo da 0,18 micron.Probabilmente, SMIC disponeva di un team più esperto di ingegneri di produzione e di processo. Il collegamento di Grace con la base di competenze taiwanesi è avvenuto principalmente attraverso Nanya, un produttore di chip di memoria di secondo livello che fa capo al Formosa Plastics Group, mentre il team di fondatori di SMIC proviene dai migliori IDM e fonderie di tutto il mondo, tra cui Intel, Charted e TSMC. Come è stato rivelato in seguito nella causa TSMC-SMIC, gli ingegneri reclutati da SMIC hanno portato con sé importanti conoscenze tacite e segreti commerciali, tra cui la conoscenza di “flussi di processo dettagliati … tra cui l’obiettivo del processo e il tipo di apparecchiatura” dalle fonderie rivali.Il vantaggio di SMIC derivante dalla sua rapida accelerazione è stato accumulato non solo in termini commerciali, in quanto ha generato rapidamente entrate, ma anche per assicurarsi un ulteriore sostegno da parte del governo cinese. Quando Grace entrò in produzione nel 2003, SMIC aveva già i suoi stabilimenti di Shanghai pienamente operativi e stava cercando di aggiungere ulteriore capacità. Nel 2002, SMIC ha acquisito gli impianti da 8 pollici di Motorola a Tianjin e, con il sostegno del governo municipale di Pechino, ha iniziato a costruire il primo impianto cinese da 12 pollici a Pechino. Nel luglio 2003, la China Security Regulatory Commission ha allentato i requisiti di redditività triennale per le grandi imprese cinesi (definite con un valore di mercato superiore a 2 miliardi di dollari) per essere quotate alla Borsa di Hong Kong, una mossa ampiamente considerata come favorevole alle fonderie di semiconduttori. Nel marzo 2004, SMIC si è quotata in borsa a Hong Kong e a New York, raccogliendo un capitale aggiuntivo di 1,1 miliardi di dollari. Grazie alle sue enormi dimensioni, che nel 2004 rappresentavano più della metà della capacità di fonderia in Cina, e al sostegno di vari livelli del governo, SMIC è diventata chiaramente il nuovo campione nazionale dell’industria cinese dei semiconduttori. La formazione di SMIC, un nuovo tipo di multinazionale cinese con origini e legami globali a seguito della liberalizzazione dell’industria dei semiconduttori nel 2000, ha contribuito ad accelerare il tasso di aggiornamento tecnologico negli anni 2000. Questo progresso può essere sintetizzato grossolanamente da tre parametri: l’aumento della quota di produzione globale, la riduzione del divario con la frontiera tecnologica internazionale e l’espansione delle capacità di progettazione e produzione di semiconduttori sofisticati. In primo luogo, la quota della Cina nella produzione globale di semiconduttori è aumentata rapidamente negli anni 2000. Nel 2000, l’intera industria cinese dei semiconduttori aveva un fatturato di 2,88 miliardi di dollari, pari a meno del 2% della capacità produttiva globale. Un decennio dopo, grazie agli investimenti del settore privato nazionale, delle multinazionali e del governo cinese, l’industria è cresciuta fino a raggiungere un fatturato annuo di 38 miliardi di dollari, pari al 10,5% della capacità produttiva globale. Poiché l’industria cinese è emersa in un contesto di espansione delle catene del valore globali e di specializzazione verticale, le aziende cinesi hanno adottato il modello della fonderia dedicata, portando a una presenza eccessiva nel settore della fonderia. Dalla metà degli anni 2000, la Cina continentale è già diventata il secondo fornitore di capacità di fonderia, dopo solo la Taiwan.Alla fine degli anni 2020, tra le più grandi fonderie pure-play del mondo, SMIC si colloca tra le prime cinque, mentre Huahong Group è tra le prime dieci. In secondo luogo, negli anni Duemila, SMIC, in qualità di azienda leader cinese, era molto più vicina alle frontiere tecnologiche rispetto a qualsiasi altra azienda cinese. A metà degli anni Novanta, dopo diversi cicli di importazioni e trasferimenti di tecnologia, la tecnologia dei semiconduttori cinese era ancora un decennio indietro rispetto al mainstream. Il progetto statale 908/909 intendeva avvicinarsi alle frontiere tecnologiche, ma entrambi i progetti hanno incontrato grandi difficoltà nel creare imprese capaci di sostenere l’aggiornamento. Con l’emergere di aziende collegate a livello globale, il divario si è infine ridotto a una generazione o a un anno e mezzo circa alla fine degli anni 2000.Infine, le aziende cinesi di semiconduttori sono diventate produttori sofisticati di chip per computer veramente moderni per usi industriali e di consumo. A metà degli anni ’90, la principale azienda nazionale, Huajing, progettava e produceva principalmente dispositivi discreti, come transistor e diodi. Nel Progetto 909, il governo cinese ha dovuto organizzare un trasferimento di tecnologia da NEC per acquisire le tecniche di progettazione e produzione di chip IC per Smart Card, un tipo di chip di base piuttosto semplice e a basso costo nell’elettronica moderna. Grazie a Huahong-NEC, i cinesi sono diventati capaci di produrre in massa chip DRAM di base a un livello di qualità accettabile. A metà degli anni 2000, SMIC era in grado di offrire un’ampia gamma di capacità per produrre in serie varietà di chip per telecomunicazioni, multimedia e computer per clienti stranieri e nazionali. Si tratta di un progresso notevole: la produzione di DRAM di base consiste nel fabbricare ripetutamente progetti relativamente semplici, ma i circuiti integrati per applicazioni specifiche hanno progetti unici e personalizzati per ogni applicazione, che spesso richiedono alle fonderie di lavorare a stretto contatto con le case di progettazione per sperimentare e perfezionare i processi.

In terzo luogo, sebbene SMIC abbia fatto avanzare la tecnologia cinese più vicino alla frontiera tecnologica rispetto a qualsiasi altra azienda, SMIC si è comunque affidata pesantemente al trasferimento di tecnologia e alle licenze dall’estero per passare a ogni nuova generazione di nodi di processo per tutti gli anni 2000. I partner di SMIC per le licenze in ogni generazione di nodi di processo includono la giapponese Toshiba (per la logica a 0,13 micron), la giapponese Fujitsu (per le DRAM a 0,22-0,11 micron), la giapponese Elpida (per le DRAM a 90 nm e 100 nm), la tedesca Infineon (DRAM a 80 e 90 nm), Chartered di Singapore (per la logica a 0,10 micron) e IBM (per la logica CMOS a 45 nm). Questi accordi di licenza, da un lato, hanno permesso a SMIC di recuperare rapidamente il ritardo con bassi rischi di innovazione. Questo è il modello operativo che Dan Breznitz e Michael Murphree hanno descritto come il modello “Run of the Red Queen”: Le aziende cinesi sono brave a seguire velocemente i modelli di business e le tecnologie collaudate senza correre il rischio di spingersi oltre le frontiere tecnologiche.D’altra parte, questi accordi di licenza dipendono da relazioni intricate nell’industria globale che possono facilmente andare storte. I partner di SMIC per le licenze tecnologiche erano produttori di chip di memoria europei e giapponesi, tra cui Infineon, Fujitsu ed Elpida (nati dalla fusione delle attività DRAM di NEC e Hitachi), che concedevano in licenza le tecnologie di progettazione e di processo delle DRAM esternalizzando le produzioni a SMIC. In questi accordi, le licenze tecnologiche fanno parte di accordi di esternalizzazione della produzione che hanno esteso le protezioni dei diritti di proprietà intellettuale ai produttori a contratto. Tuttavia, questi produttori di chip di memoria si sono affidati all’outsourcing per ridurre i costi, perché erano già in svantaggio competitivo sul mercato. Nel 2007, SMIC aveva già abbandonato il settore dell’outsourcing per i produttori di DRAM, citando il “calo dei prezzi delle DRAM”.Nel giro di pochi anni, Infineon, Fujitsu ed Elpida sono uscite dal settore delle DRAM. Con il cambio di marcia di SMIC, che si è concentrata sulle sue attività di fonderia nella produzione di chip logici, è diventato sempre più difficile per SMIC acquisire IP da IDM e fonderie rivali. Nel 2007 SMIC ha ottenuto la licenza per il processo logico a 65 nm da IBM, ma a causa delle restrizioni del portafoglio IP di IBM, SMIC non può modificare il processo senza perdere le protezioni IP di IBM. Tuttavia, in qualità di fornitore di servizi di fonderia, SMIC compete nel fornire variazioni e personalizzazioni nelle tecnologie dei nodi di processo. Nello sviluppo del processo logico a 40 nm di nuova generazione, SMIC ha dovuto svolgere più attività di ricerca e sviluppo interne e ha sviluppato un portafoglio di proprietà intellettuale. Di conseguenza, il processo a 40 nm di SMIC è entrato in produzione di massa solo nel 2013, con almeno cinque anni di ritardo rispetto a TSMC. All’inizio degli anni 2010, l’apparente divario tra SMIC e i leader tecnologici all’avanguardia si è nuovamente ampliato. Nel 2009, il cofondatore e CEO di SMIC Richard Chang è stato costretto a dimettersi per aver perso le cause legali con TSMC. Purtroppo, gli investimenti aggressivi e il modello di recupero di SMIC nel primo decennio dipendevano fortemente dalla leadership di Chang. Con il dipartimento di Chang, i dirigenti successivi non sono stati in grado di formulare strategie coerenti né di mantenere un’organizzazione integrata, portando a un decennio di stagnazione. Con la partenza di Chang, è emersa la complicazione intrinseca della struttura azionaria internazionalizzata della SMIC. Questa struttura aveva permesso all’azienda di assicurarsi finanziamenti, talenti e clienti globali. Ma richiedeva l’integrazione di interessi diversi e talvolta incompatibili all’interno dell’azienda, in particolare i conflitti tra capitale statale, management internazionale e ingegneri locali. Nel 2009, David N. K. Wang, ex dirigente di Applied Material ed ex amministratore delegato di Huahong, è diventato amministratore delegato di SMIC. Sotto la guida di Wang, SMIC ha abbandonato l’espansione della capacità produttiva, ha interrotto gli accordi per la gestione delle fabbriche di Chengdu e Wuhan ed è tornata a registrare profitti in due anni. Tuttavia, la vendita della fabbrica di Chengdu a Texas Instruments nel 2010, soprattutto con il trasferimento di circa 300 ingegneri di SMIC, ha provocato insoddisfazione all’interno di SMIC. Il 27 giugno 2011, il presidente del consiglio di amministrazione di SMIC, Jiang Shangzhou, un alto funzionario governativo che bilanciava gli interessi all’interno dell’azienda, è morto improvvisamente per malattia. Due giorni dopo, il principale azionista statale, Datang Telecom, ha chiesto le dimissioni di David Wang e ha sostenuto l’assunzione del ruolo di Chief Operation Officer (COO) Yang Shining (o Simon Yang). La lotta tra l’amministratore delegato David Wang, sostenuto da capitali internazionali, e Simon Yang, appoggiato da Datang, è uscita allo scoperto. Alla fine, sia Wang che Yang sono stati costretti a dimettersi. Ma circa 100 ingegneri della fazione radicale si sono dimessi con Yang e si sono uniti a lui per avviare la ricerca e sviluppo della memoria flash NAND 3D a Wuhan Xinxin. Sulla base delle fondamenta di Xinxin, Simon Yang è stato successivamente sostenuto dalla Tsinghua Unigroup, di proprietà statale, per fondare la Yangtze Memory Technologies, una forza importante nel recupero della Cina nella tecnologia della memoria. Alla SMIC, le turbolenze del 2011 hanno portato a una pesante perdita di 165 milioni di dollari nel quarto trimestre dell’anno, la più grande dalla sua fondazione. Nell’agosto 2011, Chiu Tzu-yin è stato nominato nuovo CEO. Chiu è stato un membro del team fondatore di SMIC, ha studiato negli Stati Uniti presso gli AT&T Bell Labs e ha ricoperto posizioni chiave in TSMC. Nel 2003 Chiu ha lasciato SMIC per assumere la posizione di CEO di Huahong-NEC, dove ha contribuito in modo determinante alla trasformazione di Huahong-NEC in una fonderia pura. Dopo il ritorno a SMIC, Chiu ha continuato a enfatizzare i nodi di processo maturi per la redditività e ha sostanzialmente rallentato il ritmo di recupero. Sotto la guida di Chiu, SMIC si è concentrata maggiormente sulla varietà dell’offerta di servizi di fonderia e sulle esigenze delle case di progettazione locali. Dopo l’uscita dalla DRAM, l’attività di SMIC si è fortemente concentrata in due aree: i circuiti integrati di comunicazione (ad esempio, reti mobili e computer) e l’elettronica di consumo (ad esempio, carta multimediale, TV digitale, assistente digitale personale (PDA)). Queste aree sono quelle in cui eccellono le case di progettazione fabless nordamericane e cinesi. Dal 2012, SMIC opera con profitti sostenuti. Il nuovo motore di crescita di SMIC è il boom del settore della progettazione di semiconduttori a livello nazionale, guidato dalla domanda locale di elettronica di alta qualità e a basso costo. Fin dall’inizio, SMIC ha adottato una strategia per sostenere le aziende nazionali senza fabbrica, ma la strategia ha dato i suoi frutti solo nel 2015. Nel 2005, SMIC ha prodotto il primo chip di banda base 3G in Cina basato su un nodo di processo da 0,13 micron per lo standard indigeno TD-SCDMA, ma allora i clienti nazionali rappresentavano solo l’otto per cento del fatturato di SMIC. La quota dei clienti della Cina continentale è cresciuta gradualmente dal 20% nel 2009 a quasi il 50% nel 2016 (Figura 4.2). Nel 2015, le aziende nazionali di progettazione di semiconduttori hanno superato le aziende nordamericane diventando sia la principale fonte di reddito di SMIC sia il più grande gruppo di utenti per i nodi avanzati (definiti da SMIC come processo a 90 nm o inferiore). Mentre i clienti cinesi di SMIC tendono a progettare chip in nodi meno avanzati, Chiu ha collaborato con successo con Huawei per produrre chip di fascia bassa presso SMIC e nel 2015 ha formato una joint venture tra Huawei, Qualcomm, IMEC e SMIC per sviluppare la tecnologia logica a 14 nm.

Nel 2014, il governo cinese ha avviato il suo ultimo ciclo di investimenti statali nell’industria dei semiconduttori. A settembre è stato istituito il National Integrated Circuit Industry Investment Fund (noto anche come Big Fund), con un fondo totale di oltre 100 miliardi di RMB da investire in particolare nei settori della fabbricazione di circuiti integrati (47,8%) e della progettazione di circuiti integrati (19,7%). SMIC è il maggior beneficiario del National IC Fund, ricevendo un totale di 21 miliardi di RMB in investimenti azionari. L’iniezione di capitale statale ha sollevato SMIC dalle pressioni finanziarie, ma la pressione politica per far progredire le tecnologie dei semiconduttori cinesi è aumentata. Alla fine del mandato di Chiu Tzu-yin, la mancanza di un impegno a lungo termine per recuperare il ritardo aveva portato a un crescente divario in termini di tecnologie e di scala con la fonderia leader TSMC, anche se SMIC era diventata redditizia per anni. Nel 2017, SMIC era solo un decimo di TSMC in termini di fatturato e, mentre TSMC era pronta a produrre in massa chip a 7 nm per Apple e Huawei, SMIC stava lottando per l’avvio del processo a 28 nm, un nodo tecnologico in ritardo di almeno quattro generazioni rispetto a TSMC. Nel 2017 Chiu ha lasciato il posto a due co-CEO: Zhao Haijun, un insider di SMIC dal 2010, e Liang Mong Song, l’ex direttore di TSMC che ha aiutato Samsung a sviluppare i processi a 16 e 14 nm. Con l’arrivo di Liang, SMIC ha finalmente fatto breccia nella tecnologia FinFET a 14-nm. Tuttavia, quando i nodi a 14-nm di SMIC entreranno in produzione di massa alla fine del 2019, il ritardo rispetto a TSMC sarà di quasi sei anni. L’ulteriore sviluppo tecnologico di SMIC sarà impegnativo. Nel dicembre 2020, il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti ha aggiunto SMIC all’elenco delle entità della BRI, dopo che il Dipartimento della Difesa ha dichiarato che SMIC è una società “posseduta o controllata” dall’esercito cinese. Queste sanzioni vietano a SMIC di acquistare attrezzature e materiali con tecnologie americane senza una licenza del governo statunitense. In particolare, SMIC non potrà acquistare attrezzature per la produzione di semiconduttori avanzati con nodi da 10 nm o superiori. Con le precedenti sanzioni a Huawei, a SMIC è stato anche vietato di lavorare con Huawei e le sue filiali, un importante cliente nazionale che ha la domanda e l’esperienza per i nodi avanzati di SMIC. Queste sanzioni hanno avuto effetti collaterali anche sull’integrazione organizzativa di SMIC. Alla fine di dicembre 2020, una lettera di dimissioni di Liang Mong Song è circolata bruscamente su Internet, aumentando le speculazioni sul fatto che Liang fosse diventato meno utile in quanto SMIC non è in grado di progredire al di sotto dei nodi a 10 nm. Alla fine, Liang è rimasto dopo che SMIC ha offerto ai suoi dipendenti più importanti delle stock option nel maggio 2021. Tuttavia, questi recenti sviluppi evidenziano le sfide che ci attendono: per entrare nelle tecnologie avanzate dei semiconduttori con nodi a 10 nm e inferiori, SMIC non può più fare affidamento sui principali fornitori stranieri di apparecchiature per trasferire le tecnologie, un vantaggio di cui ha goduto a lungo come seguace. Al contrario, SMIC deve collaborare con produttori di apparecchiature di secondo livello, non americani, per innovare nelle nuove generazioni di nodi di processo, un compito difficile che richiede la capacità di integrare le competenze tra le organizzazioni di SMIC e dei suoi fornitori. Sebbene lo Stato possa esercitare pressioni politiche e incentivi finanziari per spingere SMIC a innovare, non è chiaro se SMIC sia in grado di affrontare queste sfide come un’impresa innovativa, ossia formulando una strategia di investimento valida ed eseguendola con un’organizzazione integrata.

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