La ley de Moore ha sido el motor de la industria de semiconductores. El fundador de la industria de la microelectrónica predijo en 1975 que, con una periodicidad aproximada de dos años, se duplica el número de transistores en un chip. El enunciado del innovador estadounidense es un reflejo de la demanda de mercado, que requiere chips más potentes para cada nueva oleada de productos digitales. Entre los usos de los chips de las generaciones más avanzadas están las industrias de defensa y seguridad nacional, lo que ha hecho de la capacidad de fabricarlos objeto central de la batalla por la supremacía económica y militar entre China y Estados Unidos. La disputa está camino de extenderse al campo de los chips basados en tecnologías maduras, omnipresentes en productos de nuestra vida cotidiana, como los automóviles.
La reducción del espacio entre los transistores dentro de un chip está facilitando el cumplimiento de la ley de Moore, un espacio que se mide en nanómetros (nm) y nos sirve hoy para identificar las generaciones de chips (1nm es equivalente al tamaño de una hebra de ADN). El número de empresas capaces de producir los chips más avanzados ha ido reduciéndose con el tiempo. En el segundo semestre de 2022, solo dos empresas, Samsung (Corea) y TSMC (Taiwan), eran capaces de fabricar chips de 3nm, la última generación, que no han sido capaces de producir de modo masivo hasta comienzos de 2024.
La carrera por la fabricación de los chips de 2nm cuenta con un sorprendente incremento de participantes en la misma. Aunque también se han extendido los plazos entre generaciones a más de dos años. Samsung y TSMC los fabricarán en el segundo semestre de 2025, con producción masiva en los primeros meses de 2027; Intel (EE UU) y Rapidus (Japón) también esperan alcanzar la meta. Competir en la carrera no está al alcance de cualquiera. Solo la máquina de ASML, High NA EUV, imprescindible en el proceso de producción, tiene un coste de 300 millones de dólares. Se estima que el coste de una fábrica con capacidad de producir 50.000 obleas anuales de chips de 2nm es de 28.000 millones de dólares, frente a los 20.000 millones de dólares de una fábrica de 3 nm con una capacidad de producción similar.
Las empresas chinas, respaldadas por su Gobierno, podrían asumir los costes de la carrera por producir los chips más avanzados, pero han sido expulsadas de la competición. Las restricciones de EEUU y sus aliados sobre la exportación de maquinaria de producción de chips a las empresas establecidas en China frenan el progreso de sus fábricas. A duras penas, SMIC ha conseguido alcanzar en 2023 la producción de chips de 7nm y, quizás, de 5nm, pero con dudas sobre su capacidad para una fabricación masiva. Avanzar más allá lo facilitan componentes fuera de su alcance debido a las sanciones comerciales, como la tecnología litográfica EUV de ASML o el software de diseño de chips de origen estadounidense.
Sin embargo, se haría mal descartando que el gigante asiático pueda alcanzar la paridad en capacidad de producir los chips más avanzados. El plazo para alcanzar la miniaturización requerida que permita producir chips de 1nm se dilatará más allá del enunciado de Moore: no estarán disponibles hasta 2032. Mientras, existen rumores creíbles de que las reservas de maquinaria con tecnología DUV y el uso de técnicas de empaquetado avanzado podría facilitar a China producir chips de 3nm. También están progresando en el desarrollo de un ecosistema local de compañías productoras de software de diseño y de máquinas de fabricación de chips avanzados. Es plausible que China sea capaz de fabricar, de un modo u otro, chips de 2nm antes que EE UU y sus aliados alcancen 1nm.
Si la brecha tecnológica en los chips más avanzados puede desaparecer o reducirse a una generación en menos de ocho años, en el ámbito de los chips maduros China es ya la potencia dominante. En 2023, China reúne el 26% de la capacidad mundial de fabricación de chips, tan solo por detrás de Taiwán con el 46%. Si bien en la fabricación de los chips más avanzados la cuota de mercado global de las empresas Chinas se reduce al 8%, produce el 39% de los chips maduros (por encima de los 28 nm) en el mundo.
El dominio de China en la producción de chips maduros abre un nuevo frente en la guerra de los semiconductores. Gina Raimondo, Secretaria de Comercio de Estados Unidos, ha manifestado que “en los últimos años, han visto posibles signos de prácticas preocupantes por parte de China para expandir la producción de chips maduros y dificultar la competencia de las empresas estadounidenses”. Al mismo tiempo, en la evaluación del mercado de los semiconductores publicada en diciembre de 2023 por su departamento, la industria del país se pronunciaba a favor de la imposición de aranceles para limitar el efecto de las prácticas contrarias al mercado de China, a lo que también animan desde el Congreso tanto demócratas como republicanos. Todo apunta a una nueva ronda de restricciones en el comercio entre China y Estados Unidos, esta vez en el ámbito de la importación de chips maduros.
Las restricciones estadounidenses a la exportación a China de chips avanzados y equipamiento para su fabricación han sido ampliamente seguidas por sus aliados. No es de esperar que los aliados de Estados Unidos dejen de imitar eventuales restricciones sobre la importación de chips maduros fabricados en China. 2024 apunta a ser el año en que el desacoplamiento del mercado de semiconductores en China y Estados Unidos se haga una realidad, sin subterfugios lingüísticos posibles. Si el muro de silicio se consolida rompiendo el mercado global de semiconductores, las consecuencias para la innovación y coste final de bienes y servicios de todo tipo son impredecibles.
Emilio García García es ex Director de Gabinete de la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y colaborador en Agenda Pública
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Por qué la guerra de los chips no ha terminado (y va a extenderse más)
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25.01.2024
La ley de Moore ha sido el motor de la industria de semiconductores. El fundador de la industria de la microelectrónica predijo en 1975 que, con una periodicidad aproximada de dos años, se duplica el número de transistores en un chip. El enunciado del innovador estadounidense es un reflejo de la demanda de mercado, que requiere chips más potentes para cada nueva oleada de productos digitales. Entre los usos de los chips de las generaciones más avanzadas están las industrias de defensa y seguridad nacional, lo que ha hecho de la capacidad de fabricarlos objeto central de la batalla por la supremacía económica y militar entre China y Estados Unidos. La disputa está camino de extenderse al campo de los chips basados en tecnologías maduras, omnipresentes en productos de nuestra vida cotidiana, como los automóviles.
La reducción del espacio entre los transistores dentro de un chip está facilitando el cumplimiento de la ley de Moore, un espacio que se mide en nanómetros (nm) y nos sirve hoy para identificar las generaciones de chips (1nm es equivalente al tamaño de una hebra de ADN). El número de empresas capaces de producir los chips más avanzados ha ido reduciéndose con el tiempo. En el segundo semestre de 2022, solo dos empresas, Samsung (Corea) y TSMC (Taiwan), eran capaces de fabricar chips de 3nm, la última generación, que no han sido capaces de producir de modo masivo hasta comienzos de 2024.
La carrera por la fabricación de los chips de 2nm cuenta con un sorprendente incremento de participantes en la misma. Aunque........
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