El crecimiento de un dios

En los 75 años que van desde la invención del transistor en los Bell Labs hasta nuestros días se ha puesto en marcha la industria más compleja, fructífera y habilitadora que el ingenio humano ha producido. Los chips son omnipresentes y han evolucionado.

Cuando al principio de la década del 2010 se quería asombrar a la audiencia general acerca de la capacidad de integración de la microelectrónica, se decía que en chips de alrededor de 1 cm² se integraban mil millones de transistores, tantos como chinos hay en China. Ahora en un chip se llega a integrar más de veinte veces la población mundial y, por espectacular que este dato parezca, seguramente es la afirmación de este artículo que peor envejecerá. El chip se convirtió así en un dios reencarnado de tamaño nanométrico.

Para poder mantener esta continua huida hacia adelante, tan complejo es hacer evolucionar la tecnología como cuidar de que su cadena de suministro no se interrumpa. Sin chips, no somos nada. Para ello, hace falta (mucha) demanda, (mucha) oferta y que ambas estén alineadas.

El tensionado control de los chips

Los actores del diseño (fabless) y de la fabricación (foundries) de los semiconductores están separados, no solo filosóficamente, también geográficamente.

Simplificando, el diseño está en Silicon Valley y la fabricación está en el Sudeste Asiático, sobre todo en Corea y Taiwán y especialmente en este último, que produce las dos terceras partes de los chips que otros diseñan.

Entre las que se ocupan del diseño (fabless) están Apple o NVIDIA, pero también Google y Amazon. Entre las raras avis que aún hacen las dos cosas, diseñan y fabrican, están Texas Instruments y Analog Devices, que no son competencia en la carrera de los nanómetros, y, singularmente, Intel, que se ha desfondado.

Entre las muchas capacidades necesarias para la nanocarrera, una primordial es la de dibujar cosas tan diminutas como el ADN a escala real. El nombre propio aquí es ASML, una empresa holandesa, que tuvo la fortuna de estar en el momento adecuado en el lugar adecuado.

Gracias a un desarrollo de tres décadas con inversiones interesadas a fondo perdido de mecenas como Intel, Samsung o TSMC, ASML es una excepción europea: tiene la exclusiva en el mercado de las máquinas EUV imprescindibles para fabricar chips nanométricos avanzados. Cada una de esas máquinas supera de forma holgada los 100 millones de euros y las nuevas generaciones triplicarán ese precio sin dificultad. Para enfocar su relevancia, ASML es una de las afectadas por las sanciones de EEUU que les impide vender máquinas a China.

Añadamos un nombre propio más a la partida. De entre las empresas fabless, NVIDIA sube como la espuma gracias a un producto particular: las GPU.

El tesoro en la GPU para IA

La GPU es un tipo de procesador (PU quiere decir processing unit) que proviene de la industria de los videojuegos (la G es de graphic). Para poder mostrar planos creíbles y llenos de dinamismo, estos procesadores realizan multitud de cálculos rápidos sobre todos los píxeles de las imágenes a la vez. Esa capacidad de procesado en paralelo es precisamente lo que necesita la inteligencia artificial.

La IA es la nueva aplicación llamada a tirar del carro de la fabricación de semiconductores, secundando a los móviles, los servidores de red o la internet de las cosas. De hecho, el (doble) chip B200 de NVIDIA es el que actualmente integra mayor número de transistores, hasta 200 000 millones de ellos haciendo uso de tecnología de 4 nm.

Este tipo de aplicaciones con capacidad de crecimiento exponencial son necesarias para alimentar al “pequeño dios de todas las cosas” y asegurar que las costosísimas máquinas de sus costosísimas megafábricas no se paren.

Pero ¿podrían llegar a pararse?

La postpandemia y la industria del automóvil

La crisis de los semiconductores debido a su escasez postpandemia ha sido un ejemplo de las consecuencias de un desajuste entre la oferta y la demanda en la que, entre otras, salió perdiendo particularmente la industria del automóvil.

La cadena de valor de los semiconductores es falsamente global; en realidad está hiperconcentrada en pocos actores y localizada en regiones geológicamente y políticamente tensionadas. El aldabonazo de la crisis postpandemia puso de manifiesto algunas de sus costuras, y regiones del globo que en su momento optaron por dejar marchar la producción de chips ahora activan programas para recuperar soberanía tecnológica.

La supremacía de Washington o Pekín

La soberanía es un concepto al que se aspira hoy en día en Europa, para tener cierta autonomía estratégica dada la importancia industrial de los chips. Pero en Washington y Pekín, que se discuten el futuro rol de primera potencia, donde se lee soberanía se sobreentiende supremacía.

Uno de los grandes retos del mundo de los semiconductores es explorar si la cadena de suministro de los chips puede reconfigurarse de forma que no se arriesgue a sucumbir a crisis climáticas o vaivenes en el precio de la energía y del transporte, así como a determinados pulsos geopolíticos que traen consigo tanto guerras comerciales como esas otras en las que se disparan tiros y no aranceles.

Otros retos son: hacer avanzar la tecnología para seguir consiguiendo mayores cotas de miniaturización (hay hojas de ruta que apuntan a 0,2 nanómetros en 2036), y alcanzar esa complejidad de una manera económicamente viable y medioambientalmente sostenible, ya que estamos hablando de tecnologías de crecimiento exponencial y la humanidad y sus necesidades seguirán multiplicándose.

Por ese camino, que no es de rosas, no estaría de más evitar nuevas maneras de dispararnos en el pie.

Especulación y fenómenos extremos en la economía

Conocido es que la capacidad de inventiva, idealización y fabulación del Homo sapiens trasladada a la economía ha llevado a que su componente especulativo sea muy importante.

Esta forma de operar ha traído a los mercados el equivalente del cambio climático: una mayor frecuencia de fenómenos extremos con sucesión de burbujas y correcciones severas.

A finales de julio, el sector tecnológico perdió un billón de dólares en capitalización bursátil en el mercado americano. Algunas de las causas fueron dudas en la implantación y el retorno económico a corto plazo de la IA o la incertidumbre generada por el enfrentamiento chino-americano en el ámbito de los chips.

Los índices bursátiles toman la medida del pulso emocional de los sectores productivos, pero condicionan los flujos económicos que alimentan la economía real. Las correcciones de julio no son buenas noticias para el sector de la producción de chips, que requiere fábricas colosales y colosales inversiones.

Y es que cada día que pasa el “pequeño dios de todas las cosas” necesita seguir alimentándose.

Luis Antonio Fonseca Chácharo, Research Professor in the field of Microelecronics, Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC).

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.