Da una fab di un solo giorno a Spruce Pine: cosa limita davvero la capacità produttiva dei chip

Il divario non racconta di ingegneri diventati peggiori nel loro lavoro. Racconta cosa succede quando un processo produttivo diventa più complesso più in fretta di quanto migliori l'automazione che lo circonda. IEEE Spectrum ha ricostruito la storia del Project SWIFT nel numero di dicembre 2024 e i numeri sono chiari: SWIFT impiegava in media cinque ore per completare ogni strato del processo di fabbricazione. Le fabbriche moderne più veloci ne impiegano diciannove per strato. La media del settore è trentasei.

SWIFT fu il lavoro di Bill Harding, che dirigeva il gruppo Manufacturing Research di IBM a East Fishkill, New York. Nel 1970 propose una linea di wafer completamente automatizzata, capace di sfornare circuiti integrati in meno di un giorno. All'epoca i chip di memoria passavano di solito attraverso decine di postazioni manuali, in una marcia a singhiozzo lunga un mese. IEEE Spectrum riferisce che il tempo di attraversamento di SWIFT non è mai stato eguagliato.

Il vincolo moderno non è il pavimento della fabbrica

I chip di oggi usano molti più strati, su wafer grandi come pizze piccole, e la lavorazione è più intricata. Questi fattori non spiegano del tutto la differenza, secondo IEEE Spectrum. Indicano però qualcosa che il team di SWIFT non dovette mai gestire: una catena di fornitura che passa per una sola piccola città del North Carolina.

Spruce Pine ospita gli unici impianti al mondo che producono quarzo ultrapuro, secondo Tom's Hardware. Due aziende estraggono lì, Sibelco North America e The Quartz Corp. Il quarzo finisce nei crogioli che contengono il silicio fuso mentre viene cresciuto in lingotti. La purezza conta perché le impurità migrano nella massa fusa a temperature superiori a 1400 gradi Celsius.

Quando l'uragano Helene colpì la zona alla fine di settembre 2024, scaricò più di due piedi di pioggia sull'area, tagliò le strade e lasciò i residenti senza corrente. Sibelco confermò la sospensione delle operazioni, ha riportato Tom's Hardware, mentre The Quartz Corp disse che era troppo presto per stabilire se il suo impianto produttivo fosse stato colpito. I lettori obiettarono nei commenti: le miniere si trovano sulle colline, non in città, e non si poteva escludere un allagamento delle falde sotterranee.

"L'economia moderna poggia su una sola strada a Spruce Pine, nel North Carolina", scrisse il professor Ethan Mollick della Wharton, come citato da Construction Physics.

Brian Potter, scrivendo su Construction Physics nel novembre 2024, verificò quell'affermazione e la trovò in parte corretta. I crogioli di quarzo sono necessari per la maggior parte della produzione di semiconduttori, e Spruce Pine è il luogo da cui viene la maggior parte del quarzo. Ma la città non è un perno insostituibile. Esistono alternative, scrisse, e sono tutte una combinazione di non ancora sviluppate, non proprio altrettanto buone e non proprio altrettanto economiche. Tagliare fuori Spruce Pine non strozzerebbe del tutto i semiconduttori. Significherebbe rese in calo e costi in aumento.

Promesse di capacità, misurate sul passato

Questo è lo sfondo dell'attuale ondata di annunci sulla capacità, che riguardano per lo più la geografia e non la velocità. In Malaysia, il secondo ministro delle finanze Amir Hamzah Azizan ha detto a CNBC alle riunioni di primavera del FMI a Washington che il paese detiene il 13% del mercato globale di packaging, assemblaggio e test dei chip, secondo un rapporto di febbraio della Malaysian Investment Development Authority. La Malaysia cerca di salire nella catena del valore invece di competere frontalmente sulla frontiera tecnologica.

L'India punta più in alto. TechCrunch ha riportato il 15 luglio 2026 che New Delhi ha presentato un Mobile Phone Manufacturing Scheme da 625 miliardi di rupie (circa 6,5 miliardi di dollari) della durata di cinque anni, più 1.280 miliardi di rupie (circa 13,3 miliardi di dollari) per la produzione nazionale di semiconduttori. La Cina ha rappresentato il 63% della produzione mondiale di smartphone nel 2025, contro il 18% dell'India, secondo Counterpoint Research.

Texas Instruments segue una strada diversa, espandendo la produzione interna di semiconduttori di potenza al nitruro di gallio. L'azienda ha dichiarato il 24 ottobre 2024 che la produzione era iniziata nel suo stabilimento di Aizu, in Giappone, quadruplicando la capacità interna di GaN insieme a Dallas. Mohammad Yunus di TI ha detto che l'azienda punta a portare la produzione interna oltre il 95% entro il 2030.