Chips de 1 nm y 1 billón de transistores

La posición de liderazgo de TSMC en la industria de la fabricación de semiconductores es tan sólida como la de ASML en el mercado de los equipos de litografía o la de NVIDIA en el terreno del hardware para inteligencia artificial. Su cuota de mercado actualmente oscila en la órbita del 54%, una cifra que la coloca con una ventaja notable frente a Intel y Samsung, que son sus competidores más fuertes. Ambas empresas tienen una cuota de aproximadamente el 17%.

No obstante, estas dos últimas compañías están pisando muy fuerte. Ambas aspiran a incrementar su peso en el mercado de la producción de circuitos integrados arrebatando a TSMC una porción de su tarta, y están dando pasos muy claros que apuntan en esa dirección. Samsung produce desde 2022 chips de 3 nm, al igual que TSMC, aunque tenemos indicios tangibles que nos invitan a concluir que el rendimiento por oblea que está obteniendo es inferior al 70%, que es el valor considerado mínimo para asegurar la rentabilidad de esta tecnología de integración.

Intel, por su parte, ha adoptado una estrategia extremadamente ambiciosa desde la llegada de Pat Gelsinger a la dirección de la compañía. Uno de los ingredientes de su receta pasa por invertir al menos 80.000 millones de dólares en la puesta a punto de varias fábricas de circuitos integrados de vanguardia que presumiblemente estarán listas mucho antes de que termine esta década. Y, por otro lado, Gelsinger se ha propuesto tener los mejores transistores y la tecnología de integración más avanzada del planeta en 2025. Ahí queda eso.

TSMC no va a ceder el testigo fácilmente

La batalla que van a librar TSMC, Intel y Samsung durante lo que queda de década va a ser encarnizada. Y, curiosamente, las tres compañías van a orquestar con toda seguridad su estrategia sobre la misma pieza clave: los nuevos equipos de fotolitografía de ultravioleta extremo (UVE) y alta apertura de ASML. El primero de ellos está a punto de llegar a la fábrica de Intel en Hillsboro (EEUU) para iniciar la fase de pruebas, pero presumiblemente durante 2024 estas tres compañías recibirán más unidades de esta sofisticadísima máquina.

Este equipo será fundamental para producir semiconductores más allá de los 3 nm, pero el hecho de que estas compañías empleen para fabricarlos las mismas máquinas de ASML no garantiza en absoluto que vayan a obtener el mismo rendimiento por oblea. Ni que vayan a alcanzar la misma competitividad. TSMC va a defenderse con uñas y dientes. Y lo sabemos porque durante la conferencia IEDM (International Electron Devices Meeting), que se celebró hace apenas unos días en San Francisco, anticipó cuál será su itinerario durante lo que queda de década. Y es extremadamente ambicioso.

La diapositiva que publicamos debajo de estas líneas recoge los hitos que TSMC espera alcanzar durante lo que queda de década. Hay varios logros muy importantes, pero sin duda los más impactantes son la puesta en marcha del nodo A10 (1 nm) en 2030, y también el desarrollo de las tecnologías de empaquetado de última generación que presumiblemente harán posible la integración a finales de esta década de 1 billón de transistores (1 billón de los nuestros y no de los anglosajones) en un único circuito integrado.

Para hacer posibles estos hitos los ingenieros de TSMC tendrán que abordar muchos desafíos, entre los que destaca la puesta a punto de nuevos materiales. Pero, quién sabe, puede que lo logren. Pase lo que pase podemos estar seguros de que durante los próximos años nos esperan emociones fuertes en el terreno de los semiconductores. De eso no cabe la menor duda.

Imágenes: TSMC

Más información: Tom’s Hardware

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