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Intel está preparándose para poner en el mercado los procesadores Xeon 6 para los cuales va a usar su proceso litográfico de 3 nm al que llama simplemente «3», por alguna razón. En el simposio VLSI del IEEE que se está celebrando en Hawái, la compañía ha hablado del proceso litográfico y de los avances que está haciendo en el terreno de las litografías. De entrada ha asegurado que los 3 nm le permiten dar a sus chips hasta un 18 % más de rendimiento a mismo consumo que la litografía de 4 nm.

Huawei sufrió las primeras sanciones de la guerra tecnológica entre EUA y China que luego se fueron extendiendo a cientos de empresas de sectores con el de los microchips. Pero lo único que se ha conseguido es espolear el desarrollo del sector de los semiconductores chino, que busca ser autosuficiente en los próximos. Lo va a tener difícil hacerlo en menos de cinco años, pero Huawei y su capacidad de investigación y producción de maquinaria de todo tipo, también litográfica, al menos lo intentarán. Antes de pasar a ligtografías más avanzadas, primero quiere asentar la de 7 nm que produce junto a SMIC.

No parece que la entrada de Intel en el sector de las fundiciones de chips vaya a cambiar el panorama a corto plazo, por lo que TSMC no ha modificado nada sus planes. Entre ellos está la entrada en producción en masa de obleas usando su proceso de 2 nm (N2) en la segunda mitad de 2025, pero también está desarrollándose según lo esperado la segunda generación, N2P, que estará lista en la segunda mitad de 2026.

El Gobierno japonés ha puesto empeño en los últimos años en que su país tenga acceso a procesos litográficos punteros. Contrasta poderosamente con la postura conformista de la Unión Europea de subvencionar a empresas extranjeras para que simplemente creen fábricas en su territorio. Eso mantiene la dependencia de potencias extranjeras y no soluciona la raíz del problema, a diferencia de lo que está haciendo Japón. La empresa a través de la que lo está haciendo es Rapidus, que empezará produciendo chips a 2 nm, aunque ahora también ha anunciado que proporcionará servicio de encapsulado avanzado de chips.

El auge de demanda de chips para inteligencia artificial desde el año pasado puso la mirada en las aceleradoras de NVIDIA. Aunque la compañía ha presionado a TSMC para aumentar la producción lo más rápido posible, el problema de fondo está en el encapsulado avanzado que precisan estas GPU. Usan un tipo de encapsulado de chip sobre oblea sobre substrato que estaban usando Apple, NVIDIA y un puñado de empresas más en una cantidad bastante comedida. Así que a TSMC no le queda más remedio que aumentar la producción, con un plan bastante agresivo, aunque quizás no lo suficiente.

TSMC es la principal fundición del planeta, a bastante distancia de Samsung Foundry y aún a más distancia de Intel Foundry. La taiwanesa se caracteriza por tomarse las cosas con calma a la hora de invertir en maquinaria puntera para en su lugar optimizar el funcionamiento de lo que ya tiene. Es lo que ha estado haciendo con la maquinaria de luz ultravioleta extrema (UVE), que en los últimos años tiene diez veces más maquinaria que en 2019, pero su producción se ha multiplicado por treinta.

El proceso de 3 nm (N3) de TSMC no ha tenido tirón entre sus clientes por un tema de coste, por lo que casi todos se han mantenido en los de 5 nm y sus derivados directos de 4 nm. Al final la mejora no era tan grande como para justificar un aumento más que sustancial de precio, y se ha limitado a usarla Apple porque sus márgenes de beneficios son muy altos y se lo puede permitir. Pero la litografía de 3 nm mejorada (N3P) ya sí proporcionará una mejora coste-características que haga atractivo hacer el cambio del N5 a este N3P. Según TSMC, entrará en producción antes de final de año.

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.