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Los fabricantes de chips están teniendo que ingeniárselas para trascender a la actual estructura normalizada de los transistores, y sobre todo la muy utilizada estructura FinFET. Van a llegar al mercado los primeros chips en el que los transistores están apilados unos sobre otros, o más bien el canal en forma de nanoláminas o nanotubos (GAAFET), pero su estructura sigue siendo horizontal sobre el chip. IBM y Samsung han anunciado la implementación real de los VTFET (transistores de efecto de campo de transporte vertical) que trascienden a los GAAFET ya que las partes del transistor están creadas verticalmente.

Actualmente hay tal cúmulo de factores que han llevado a un desabastecimiento de chips que sería difícil enumerarlos todos, aunque el factor inicial haya sido la coyuntura sanitaria. Si bien la escasez de un producto puede ser por un recorte de producción del mismo, en este caso es mejor hablar de sobredemanda para no dar esa idea porque las fundiciones de chips no han dejado de aumentar su producción durante el último año. Por eso Qualcomm cree que en 2022 la situación mejorará sustancialmente como opinan en otras compañías.

La próxima generación de procesadores está más cerca de llegar al mercado con la puesta en marcha de la producción de prueba del proceso litográfico de 3 nm de TSMC. Aunque no hay confirmación oficial, TSMC habría iniciado esta producción en su Fab 18 situada en el Parque Tecnológico del Sur de Taiwán, en la ciudad de Tainán. Las pruebas de producción suelen hacerse con diseños reales, y como ocurriera con el proceso de 5 nm es posible que sea uno de Apple, la cual podría poner en sus dispositivos estos chips a 3 nm meses antes que el resto de compañías.

Samsung y otras compañías están finalizando los detalles de su expansión de producción de chips y eso significa que firmen los acuerdos con las autoridades locales para conseguir el terreno y los incentivos fiscales. En el caso de la nueva fábrica en el estado de Tejas (EE. UU.), el acuerdo entre el gobernador Greg Abbott y el director ejecutivo de la compañía Kinam Kim se ha formalizado. La nueva fábrica se construirá en Taylor, al noreste de Austin, donde tiene otra fábrica, las cuales estarán separadas unos 25 km.

La mayoría de los productores de semiconductores están enfrascados en expandir su producción por la situación de sobredemanda actual, pero eso puede llevar a ciertas inestabilidades en 2022 y 2023 de oferta y demanda. Espero que esa extensa producción adicional planificada no termine cancelada por las malas expectativas que hay para la economía global. Sea como sea, Texas Instruments parece dispuesta a empezar la construcción de una nueva fábrica en 2022.

Samsung va un poco por detrás en ciertas tecnologías de encapsulado de chips, por lo cual tiene cierta relevancia que Samsung Foundry haya anunciado la disponibilidad para terceros de su encapsulado 2.5D denominado H-Cube. Es un tipo de encapsulado orientado a integrar chips de memoria y un procesador sobre un intermediador que los conecta, y a su vez situado sobre el substrato del encapsulado del chip, buscando siempre la máxima integración de los chips —que estén lo más pegados entre sí que sea posible—.

La actual sobredemanda de chips ha forzado al alza el precio final de los chips y también el precio de su producción. Este aumento se notó en mayor medida en 2020, con una subida de ingresos del sector en un 24 % según los datos de TrendForce, mientras que en 2021 la subida se espera que termine siendo sobre el 21.3 %. Hay ciertos datos que permiten tener una cierta esperanza para que la producción se empiece a regularizar en 2022, y por ello la firma de análisis de mercado espera que en 2022 de los ingresos del sector solo un 13.3 %.

El dicho popular español «a buenas horas, mangas verdes» hace referencia al primer cuerpo de policía de Europa que data del s. XV, la Santa Hermandad la cual vestía con camisas verdes, que era bien conocida por llegar siempre tarde a donde se les necesitaba. Al más puro estilo hispano. Algo así está ocurriendo con los productores de chips que no han sabido ver la explosión de demanda que iba a haber en esta década, o más bien no la han querido ver. Ahora, como si fueran la Santa Hermandad, llegan tarde a la planificación de la expansión de producción. A buenas horas, mangas verdes.

TSMC está preparando una nueva hornada de procesos litográficos para los próximos meses y el primero en ver la luz es el N4P, una iteración del actual proceso de 5 nm (N5) de la compañía. Este nuevo proceso añade mejoras de rendimiento, consumo y área como es habitual, aunque lo importante es que las compañías pueden migrar rápidamente sus diseños de los nodos N5 y N4 a este N4P al mantener el diseño de las estructuras usadas para crear los chips.

El sector de los semiconductores está en buscar formas de reducir el tamaño de los transistores aunque para evitar ciertos problemas físicos de su reducción deban cambiar el tipo de transistor. En ello tiene mucho que ver la maquinaria usada y de lo cual ha hablado la neerlandesa ASML. Por eso el hecho de que Samsung diga que sigue su itinerario de desarrollo sin sobresaltos significa que reitera su compromiso con producir a 2 nm para 2025.