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Samsung Foundry dista de ser una fundición con buenas herramientas para el desarrollo de chips para sus litografías, pero en los últimos años ha puesto el foco en mejorarlas. Eso ha pasado por estrechar lazos con Synopsys, una de las dos principales compañías en el terreno de los programas de automotización de diseño electrónico (EDA), y que ahora está totalmente volcada en mejorarlas con análisis por inteligencia artificial con su paquete de herramientas Synopsys.ai. Ahora Samsung Electronics ha anunciado que ha salido a fotolitos el primer sistema en chip (SoC) diseñado a 3 nm que además usa esa herramienta.

Puede que nadie fuera de Samsung quiera utilizar su proceso litográfico de 3 nm para sus chips, o muy pocas empresas, pero para su uso interno del entramado de Samsung es muy importante. Lo es también el próximo proceso de 2 nm que la compañía presentará formalmente en el Simposio VLSI 2024 que tendrá lugar en junio. Este proceso litográfico lo llama SF2, y será la tercera generación de sus GAAFET, que en su caso llama MBCFET como nombre registrado comercialmente.

TSMC tiene una amplia variedad de sistemas de producción de chips y uno de los más curiosos es el de sistema en oblea (SoW). Este sistema permite usar toda la superficie de la oblea para crear un gran chip. La dificultad reside en que la transferencia de fotolitos se hace a pequeños trozos, por lo que hay que ajustar muy muy bien el desplazamiento de los fotolitos al carecer de márgenes entre chips al ser un único chip. Ahora ha anunciado la adición de un sistema que permitirá además usar SoW con el apilamiento de otros chips sobre estos SoW.

TSMC ha estado actualizando su itinerario de litografías para poder dar una mejor visión a los inversores de hacia dónde va. Ha presentado una interesante litografía A16 (16 nm) con entrega trasera de energía, pero lo pierde el nodo de 2 nm (N2P), por lo que no es un asunto menor para la mayor competencia que va a tener el próximo año. Pero ha anunciado un más interesante nodo N4C, centrado en reducir su coste, y que está directamente basado en el N4P.

TSMC ha sido bastante clara a la hora de decir que no tiene prisa a la hora de utilizar la maquinaria de alta apertura numérica en sus próximos procesos litográficos. A razón de más de 300 millones de dólares por escáner de alta AN, el precio de la oblea se dispararía incluso usándolo solo en un puñado de capas. Intel va a ser la primera que las use porque las necesita: sus litografías ahora mismo no son competitivos frente a las de TSMC. Samsung aún más, porque sus litografías dan pena —lo siento, es la dura realidad—. Por eso que TSMC diga que para su recién anunciado proceso de 1.6 nm no va a usarlas no es ninguna sorpresa.

Las sanciones de EUA a China en el terreno de los semiconductores han tenido como consecuencia que el sector de los microchips chinos esté acelerando su desarrollo. Si la idea de EUA era que China sea autosuficiente en este terreno, antes de final de la década lo va a conseguir. Huawei es uno de los principales sancionados pero también la primera fuerza de I+D del país, y del mundo si se miran el número de patentes creadas, por lo que está muy metida en el desarrollo de maquinaria litográfica. Ahora va a abrir un centro de I+D específico para ello en Shanghái.

SMIC es la fundición china con los procesos litográficos más avanzados, y es por ello por lo que EUA la incluyó en la lista de entidades a las que no se le puede vender maquinaria litográfica avanzada. Aun así, la adaptación china ha sido destacable porque a pesar de no tener la maquinaria litográfica adecuada para producir por debajo de los 10 nm, lo está haciendo y de hecho ha conseguido desarrollar un proceso litográfico similar a los de 5 nm de otras compañías. Ahora estaría preparándose para los 3 nm, con un grupo de desarrollo que establecería este mismo año.

Intel va a estrenar un par de procesos litográficos este años, que son los 20A y 18 A. No está claro qué nivel de producción alcanzará con cada uno, pero el propósito de la compañía es empezar la producción comercial hacia finales de año. Ahora la compañía ha dado algunos datos sobre los siguientes procesos litográficos, que serían los 14A y 14A-E, que llegarían en algún momento de 2026 y 2027.

En un mundo globalizado es complicado que las sanciones occidentales afecten realmente a los objetivos de fuera de sus fronteras. Se ha visto con Rusia, cuyas sanciones han quedado en papel mojado, pero también las que se llevan años imponiendo a las empresas de semiconductores chinas. Algo afectan, claro, porque ralentizan su evolución, pero en el caso de SMIC ha tenido unos ingresos en 2023 menos que los de 2022, pero mayores que los de 2021. Un pequeño bache por las sanciones, pero mucho menos del esperado por Biden y su séquito.

Samsung Foundry está un pelín desesperada por hacer ver que sus procesos litográficos recortan distancias frente a los de TSMC, pero de momento sigue teniendo problemas para convencer a los grandes diseñadores de chips. Eso sí, las empresas más pequeñas pueden verla como una alternativa más económica, y es lo que ha hecho la empresa Preferred Networks (PFN) radicada en Japón.