La casa de dise\u00f1o de chips para tel\u00e9fonos inteligentes MediaTek solo elogi\u00f3 a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company en una presentaci\u00f3n en el reciente simposio tecnol\u00f3gico del fabricante de chips por contrato m\u00e1s grande del mundo. El \u00e9xito del \u00faltimo procesador insignia de MediaTek \u201cse basa en el trabajo que nuestros socios de TSMC han realizado junto con nosotros\u201d, dijo.<\/p>\n
Pero el director ejecutivo de TSMC, CC Wei, hizo una mueca cuando la presentaci\u00f3n mostr\u00f3 que su mayor miniaturizaci\u00f3n del chip, para crear circuitos de alrededor de 4 mil millon\u00e9simas de metro de ancho, solo hab\u00eda producido un aumento del 2 por ciento en el rendimiento.<\/p>\n
“Cuando vi [that]Casi me caigo de la silla\u201d, dijo Wei.<\/p>\n
Los fabricantes de chips se enfrentan a las leyes de la f\u00edsica en su esfuerzo por hacer que los semiconductores sean cada vez m\u00e1s r\u00e1pidos y m\u00e1s eficientes energ\u00e9ticamente, a fin de permitir aplicaciones en r\u00e1pida evoluci\u00f3n, desde juegos de alta gama en tel\u00e9fonos inteligentes hasta servidores que se utilizan para la simulaci\u00f3n del cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n
Setenta y cinco a\u00f1os despu\u00e9s de la invenci\u00f3n del transistor, un interruptor que controla la corriente el\u00e9ctrica y forma el coraz\u00f3n de cada semiconductor, el principio de que la cantidad de transistores empaquetados en cada chip se duplicar\u00e1 aproximadamente cada dos a\u00f1os, lo que permite un crecimiento explosivo de la potencia inform\u00e1tica, se est\u00e1 desmoronando Reducirlos se est\u00e1 volviendo demasiado dif\u00edcil.<\/p>\n
\u201cSolo confiar en los transistores ya no es suficiente para satisfacer nuestras demandas actuales y para satisfacer [the requirements of] los productos que dise\u00f1as\u201d, dijo Wei a una audiencia de clientes de TSMC.<\/p>\n
En 1965, Gordon Moore, cofundador de Fairchild Semiconductor y m\u00e1s tarde de Intel, observ\u00f3 que la cantidad de transistores por chip se duplicaba aproximadamente cada 24 meses y predijo un crecimiento exponencial para la pr\u00f3xima d\u00e9cada. La llamada Ley de Moore se mantuvo vigente durante mucho m\u00e1s tiempo de lo que hab\u00eda previsto su inventor (un dispositivo IC puede contener hasta 100 mil millones de transistores en la actualidad, seg\u00fan TSMC), pero ahora est\u00e1 llegando a un l\u00edmite. <\/p>\n
Este desaf\u00edo de encontrar alternativas t\u00e9cnicas est\u00e1 haciendo que la competencia entre los principales fabricantes de chips del mundo sea m\u00e1s impredecible, aunque, por ahora, TSMC tiene una clara ventaja en tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n.<\/p>\n
Su modelo de negocio de fundici\u00f3n de fabricar \u00fanicamente semiconductores seg\u00fan los dise\u00f1os de otras empresas le ha ayudado a captar m\u00e1s de la mitad del mercado mundial de chips hechos a medida, con m\u00e1s de 12\u00a0000 productos diferentes fabricados y estrechas relaciones de ingenier\u00eda con m\u00e1s de 500 clientes.<\/p>\n
Anteriormente, Intel desperdici\u00f3 su liderazgo en fabricaci\u00f3n sobre TSMC con una serie de pasos en falso en sus \u00faltimas dos transiciones de nodos de proceso, y ahora se calcula que lleva unos dos a\u00f1os de retraso. Pero los analistas dicen que eso podr\u00eda cambiar, especialmente porque los gobiernos de EE. UU. a Jap\u00f3n est\u00e1n presionando a los fabricantes de chips para que localicen la producci\u00f3n con grandes subsidios que podr\u00edan favorecer a Intel y al otro principal rival de TSMC, Samsung.<\/p>\n
\u201c[TSMC] podr\u00eda tropezar. A medida que se vuelve m\u00e1s dif\u00edcil pasar al siguiente nodo tecnol\u00f3gico, cualquiera podr\u00eda tropezar\u201d, dijo Chris Miller, un historiador econ\u00f3mico de la Universidad de Tufts que ha escrito un libro sobre la historia de la industria de los chips. “O, si las pr\u00f3ximas dos transiciones de nodos de tecnolog\u00eda de procesos son m\u00e1s dif\u00edciles de lo que esperamos, la ventaja de TSMC podr\u00eda volverse menos significativa”.<\/p>\n
Los fabricantes de chips han luchado con \u00e9xito contra la ralentizaci\u00f3n de la Ley de Moore durante m\u00e1s de una d\u00e9cada. Cuando empaquetaron m\u00e1s transistores tuvieron problemas, comenzaron a apilarlos uno encima del otro. Tambi\u00e9n est\u00e1n empaquetando diferentes chips juntos en una sola pieza de silicio, en lugar de en una placa base de PC: TSMC utiliza esta tecnolog\u00eda de paquete de matriz m\u00faltiple para hacer Epyc, el procesador del centro de datos de AMD.<\/p>\n
Pero ahora, la industria se ve obligada a buscar otras mejoras. Dado que el llamado proceso FinFET utilizado durante la \u00faltima d\u00e9cada ya no puede ofrecer suficientes ganancias en velocidad y potencia, est\u00e1 adoptando una nueva arquitectura de transistores.<\/p>\n
![\"La](\"https:\/\/teknomers.com\/es\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/1666662678_525_TSMC-lucha-por-mantenerse-a-la-vanguardia-mientras-el-mundo.png\")
<\/figure>\n<\/div>\nA partir de N2, la generaci\u00f3n de chips que TSMC planea producir en masa a partir de 2025, utilizar\u00e1 una tecnolog\u00eda que llama Nanosheet y que tambi\u00e9n se conoce como Gate-All-Around (GAA). <\/p>\n
Bajo esa arquitectura, la puerta del transistor, que controla el flujo de electricidad a trav\u00e9s de los canales del circuito, rodea completamente los canales en lugar de estar en tres lados, como en la soluci\u00f3n anterior. Esto maximiza la superficie y “permite que el dispositivo funcione con un voltaje muy bajo y brinde ganancias de eficiencia energ\u00e9tica”, dijo Kevin Zhang, vicepresidente de TSMC.<\/p>\n
Sin embargo, la transici\u00f3n est\u00e1 resultando dif\u00edcil. Samsung, que trat\u00f3 de ser pionera en GAA en la generaci\u00f3n N3, ha tenido problemas para aumentar su rendimiento: la proporci\u00f3n de chips no defectuosos que se producen. Comenz\u00f3 la producci\u00f3n en masa en junio en N3, justo antes de TSMC, que comenzar\u00e1 la producci\u00f3n en volumen antes de fin de a\u00f1o. <\/p>\n
El problema de rendimiento de Samsung est\u00e1 dificultando atraer grandes clientes para la producci\u00f3n de chips de \u00faltima generaci\u00f3n. Los analistas no esperan que su adopci\u00f3n anterior de GAA lo ayude a ponerse al d\u00eda con TSMC en el corto plazo, pero dijeron que podr\u00eda atraer a grandes clientes como Google y Tesla una vez que presente un proceso GAA N3 de segunda generaci\u00f3n el pr\u00f3ximo a\u00f1o y asegure un rendimiento estable.<\/p>\n
Los ejecutivos de TSMC indicaron que su decisi\u00f3n de seguir con la arquitectura anterior en N3 est\u00e1 dando sus frutos. \u201cNos permiti\u00f3 llevar N3 al mercado m\u00e1s r\u00e1pido\u201d, dijo Zhang. La compa\u00f1\u00eda dijo que est\u00e1 logrando “buenos rendimientos”, y la demanda de N3 por parte de los clientes es tan fuerte que est\u00e1 ejerciendo presi\u00f3n sobre su capacidad de ingenier\u00eda. TSMC tiene compromisos de Apple, Intel, AMD y varios otros clientes para N3. <\/p>\n
Mientras tanto, Intel ha establecido un objetivo ambicioso de igualar la tecnolog\u00eda de procesos de TSMC para 2024 y superarla un a\u00f1o despu\u00e9s, aunque la ca\u00edda continua en el precio de sus acciones muestra que Wall Street a\u00fan no est\u00e1 convencido de que pueda corregir sus pasos en falso anteriores y ponerse al d\u00eda con La tecnolog\u00eda precipitada de TSMC avanza para entonces. El fabricante de chips de EE. UU. planea hacer un cambio tard\u00edo al equipo de fabricaci\u00f3n EUV m\u00e1s avanzado el pr\u00f3ximo a\u00f1o y adoptar su propia versi\u00f3n de GAA en 2024, para producir un chip con caracter\u00edsticas de 2 nm de ancho.<\/p>\n
Pero por mucho que TSMC conf\u00ede en su posici\u00f3n de liderazgo ahora, se avecinan desaf\u00edos a\u00fan mayores en el futuro. Los fabricantes de chips esperan que las herramientas y los materiales clave utilizados para fabricar semiconductores durante d\u00e9cadas deban cambiarse significativamente o incluso reemplazarse en poco tiempo y, finalmente, los d\u00edas del propio silicio, el material base de la industria desde su creaci\u00f3n, estar\u00e1n contados. <\/p>\n<\/div>\n