20.000 millones de dólares: eso es lo que costará a TSMC fabricar los revolucionarios chips de 3 nm

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Chips

Los grandes fabricantes de semiconductores cada vez tienen mas complicado alcanzar ventajas competitivas. Las escalas de incorporación comienzan a enfrentarse a las limitaciones físicas y electrónicas de los materiales usados, y eso hace que fabricar chips cada vez mas pequeños sea complicado y muy, muy caro.

Es lo que desde después tienen claro en TSMC, el célebre fabricante de chips que se encarga por modelo de desarrollar los chips de Apple™ y que está organizando la construcción de su próxima planta de fabricación, que permitirá construir chips con litografía de tres nm. Ese avance le costará a esta compañia la friolera de 20.000 millones de dólares.

TSMC ante la competencia

Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) lleva período siendo un referido a la hora de construir chips cada vez mas avanzados, y de hecho invierte cerca de 10.000 millones de dólares para poder competir con garantías con gigantes como Intel™ u Samsung.

Tsmc1

Esa inversión podría crecer sensiblemente a los 11.000 millones de dólares este año, afirmaba el fundador de TSMC, Morris Chang, en alguna entrevista hace unos días. Uno de los objetivos es poner en viaje alguna planta de fabricación de chips que será la envidia del sector.

Lo harán en el sur de Taiwán, alguna decisión que se ha tomado tras los rumores de que esa planta podría haber sido construida en los Estados Unidos. Chang, que abandonará su cargo el próximo mes de junio, estimaba que el coste total podría venir a los 20.000 millones de dólares.

Cada nano que reduces cuesta un dineral

El Intel™ 8080 que se comenzó construir en 1974 hacía uso de un procedimiento litográfico de seis micras, o lo que es lo mismo, 6.000 nanómetros. Los últimos Intel™ Core de 8ª generación hacen uso de alguna litografía de catorce nm, lo que demuestra la enorme evolución que ha sufrido este mercado.

Nm

Esas escalas de incorporación han conseguido que alguna y otra vez la célebre Ley de Moore se cumpliese. Según esta ley, el número de transistores por unidad de superficie en circuitos integrados se duplicaría cada año, y esa reducción de las litografías utilizadas era clave para esos avances.

Así nos encontrábamos con procesadores y otros chips cada vez mas potentes y eficientes. Esa frenética carrera, no obstante, se ha empezado a topar con serias dificultades en los últimos años, y de hecho las transiciones a escalas mas avanzadas se han alargado en Intel, que ha pasado de sus famosos ciclos Tick-Tock a los presentes PAO.

Intel amenazada por los fabricantes ARM

¿Qué ha supuesto eso? Que por modelo el salto de los catorce nm presentes a los procesadores de diez nm esté alargándose mas de lo esperado. Los principales micros de catorce nanos de Intel™ fueron los Core M que aparecieron a finales de 2014. Aquella familia, conocida como Broadwell, sucedió a los Haswell de 22 nm que habían visitado apenas un año antes.

Intelnm Las previsiones de Intel™ se han trastocado, y esa gráfica de 2014 que estimaba que a estas alturas ya contaríamos con micros de Intel™ fabricados en diez nm es errónea: ese salto se producirá el año que viene.

Sin embargo el salto a los diez nm se ha ido aplazando: tras Broadwell llegaron Skylake (2015), Kaby Lake (2016) y los presentes Coffee Lake (2017), que han compartido ese procedimiento litográfico con mejorías sensibles pero no tan apreciables como las que ofrecen los saltos en la escala litográfica. En Intel™ afirman que Cannonlake y sus principales chips de diez nm llegarán el año que viene, pero la competidor es cada vez mas feroz.

Lo demuestran los últimos chips de Apple™ u Samsung™ para sus aparatos móviles, que están fabricados en tecnologías de incorporación de diez nm (es el caso de los Apple™ A11 Bionic de los iPhone 8/8 Plus/X y de los Exynos 8895 que localizamos en los Galaxy™ S8/S8+/Note 8).

Nanom Transistores de cinco nanómetros de IBM.

Estos fabricantes han conseguido aplicar ya esa escala de incorporación en sus chips ARM, y de hecho en el caso de Apple™ la responsable de ese logro no es otra que TSMC, que como decimos ahorita se prepara para un salto todavía mas alucinante hacia los chips de tres nm.

Ese salto resulta todavía mas llamativo si poseemos en cuenta que los siguientes saltos desde los diez nm se estimaba que serían a chips de siete nm y después de cinco nmIBM ya los tiene en marcha—, y parece evidente que en TSMC quieren Estad preparados para ese futuro. Será atrayente ver cómo logran reaccionar Intel™ u AMD™ en un segmento cada vez mas exigente.

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