La fabricación de circuitos integrados sigue avanzando a toda máquina. El déficit al que se enfrentan desde hace meses industrias como la del automóvil, la electrónica de consumo o los electrodomésticos, entre muchas otras, no se debe a que no haya chips. Los fabricantes de semiconductores insisten desde hace meses en que están produciendo más que nunca, pero ni siquiera así son capaces de responder al incremento de la demanda.
En esta coyuntura es fácil intuir que debe de haber una demanda enorme de chips de alta integración, que son los que se producen utilizando las tecnologías fotolitográficas más avanzadas, como, por ejemplo, los nodos de 5 y 7 nm. Lo que no está tan claro es qué está sucediendo con los nodos más antiguos que implementan tecnologías de integración maduras y totalmente amortizadas, como, por ejemplo, la de 40 nm, o las que son incluso más veteranas que esta última.
El fabricante taiwanés de semiconductores TSMC, que es el mayor productor de chips del mundo, ha presentado hace unas horas el balance de su negocio durante el último trimestre de 2021, y buena parte de las cifras que recoge son sorprendentes. Como podemos intuir, una parte muy importante de sus ingresos proceden de los circuitos integrados que produce utilizando los nodos de 5 y 7 nm (este último es el que más contribuye a las arcas de la compañía desde el tercer trimestre de 2019).
Sin embargo, y aquí llega la sorpresa, las tecnologías de integración más antiguas siguen siendo un pilar fundamental de esta compañía. Que lo sean las fotolitografías que se mueven en el rango que se extiende entre los 10 y los 28 nm entra dentro de lo absolutamente razonable, pero que una parte muy importante de los ingresos de TSMC proceda de los nodos de 40, 45, 65 y 90 nm resulta sorprendente. Como estamos a punto de comprobar es muy razonable que estas fotolitografías sigan siendo utilizadas, pero lo que no es fácil prever es que tengan tanta importancia para esta empresa.
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TSMC está ingresando más por los chips de 90 nm ahora que hace cinco años
La gráfica que publicamos encima de estas líneas ha sido elaborada por Ian Cutress, uno de los editores de AnandTech, y recoge con mucha claridad la aportación que realiza a las arcas de TSMC cada uno de los nodos que permanecen en actividad. Los de 5 y 7 nm, como era de esperar, son importantísimos porque son los más avanzados que tiene esta compañía, y por esta razón están siendo utilizados para producir los chips de alta integración que podemos encontrar en el interior de algunos de nuestros dispositivos, como, por ejemplo, el procesador Snapdragon 888 de Qualcomm o el A15 de los iPhone 13, ambos de 5 nm.
Fabricar estos chips es costoso no solo debido a que emplean la tecnología fotolitográfica más avanzada y compleja que tiene TSMC en producción, sino también porque la economía de escala aún tiene margen de actuación sobre esta tecnología de integración. Esto quiere decir, sencillamente, que a medida que una empresa desarrolla sus recursos para incrementar su capacidad de producción, más se reducen sus costes de fabricación. Sin embargo, no es necesario utilizar chips de alta integración en todos los escenarios de uso.
Los microprocesadores de los smartphones, los ordenadores portátiles y de sobremesa, los servidores, las estaciones de trabajo y los equipos de comunicaciones, entre otros dispositivos, se benefician claramente de las ventajas que conlleva la utilización de una fotolitografía más avanzada, especialmente si nos ceñimos a su rendimiento por vatio. Sin embargo, hay muchos otros escenarios de uso en los que no es necesario utilizar las tecnologías de integración más avanzadas y caras.
La industria del automóvil y la de los electrodomésticos, por citar tan solo dos con las que la mayor parte de los usuarios estamos familiarizados, no requieren chips producidos con estas fotolitografías tan costosas. En un coche de última generación podemos encontrar decenas de chips, y posiblemente solo uno o dos, como, por ejemplo, los que se enfrentan a la ejecución de algoritmos de inteligencia artificial para implementar las tecnologías de asistencia a la conducción más avanzadas, requieren ser producidos utilizando tecnologías de alta integración.
El incremento de la demanda de los chips que utilizan fotolitografías consolidadas está provocando que los nodos de 28, 40, 45 y 65 nm también estén incrementando su producción
Esta es la coyuntura que explica por qué los nodos más antiguos siguen siendo cruciales para TSMC. Lo sorprendente es que, como podemos ver en la gráfica, durante el último trimestre de 2021 esta empresa ha ingresado más por los chips de 90 nm que en cualquier otro trimestre de los últimos cinco años. Pero aún es si cabe más interesante la tendencia que muestra la gráfica: el incremento de la demanda de los chips que utilizan fotolitografías consolidadas está provocando que los nodos de 28, 40, 45 y 65 nm también estén incrementando su producción.
Quién lo iba a decir hace tan solo dos años, justo antes de que explotase la crisis de los chips que nos ha colocado en la situación en la que nos encontramos hoy. Las cifras en las que hemos indagado en este artículo describen la actividad de TSMC, pero podemos estar seguros de que Samsung, Intel y GlobalFoundries, así como otros fabricantes de semiconductores más pequeños, también están contemplando cómo sus nodos de producción más antiguos, consolidados y plenamente amortizados están resurgiendo. La demanda de chips es tan alta que ni siquiera las tecnologías que parecían superadas y destinadas a cesar la producción están escapando al estrés que sacude este mercado.
Foto de portada | TSMC
Más información | TSMC
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jorgecrce
No sólo los procesadores y memorias de última generación se fabrican con semiconductores, que es donde se usa lo último de lo último.
De las obleas que procesa TSMC salen microcontroladores, memorias NOR, reguladores de tensión, circuitos de control de carga, acelerómetros, chips para almacenamiento seguro de claves, relojes... Y un sinfín más de circuitos integrados para todo tipo de fines.
Todo eso sin contar con semiconductores discretos cómo diodos o transistores, que también salen de las mismas fábricas.
Al final todo esto es mucho más barato, pero cualquier aparato electrónico lleva decenas de chips básicos por cada procesador de última generación.
Un ordenador lleva un procesador, pero sólo en gestionar voltajes puede llevar más de 12 chips.
reaper45
Entiendo que la producción ni se ha reducido ni faltan materiales.
Entonces, ¿qué está provocando este pico bestial de demanda? ¿Hay algún sitio con un desglose en condiciones de quiénes compran qué cosas?
Pompiro
¿Os imaginais que pasaría si alguien incendiase una de estas megafabricas?
Quiero pensar que tienen todas las medidas de seguridad y muchos securatas.
Sería una catastrofe mundial, la economía global pende literalmente de un hilo.
robertgarcia2
Con la pandemia hicieron falta más chips y los proveedores no estaban preparados.
belgarath2002
Yo si vendo algo que pocos venden intentaré provocar una falta de oferta que provoque la necesidad del producto, provocando la revalorización del producto, es de 1º de economía; que no os engañen. Aparte de el egoismo de querer lo mejor de lo mejor, que ahí sí hay un verdadero problema de oferta y demanda.
belgarath2002
Tod@s quieren los mejores chips y parece que si no los pueden usar prefieren esperarse, y ahí está el verdadero problema, ya que a mí no me importaría que para mi coche nuevo usen procesadores hechos con 90nm o incluso más, al fin y al cabo el consumo deribado será residual en comparación con el resto.
Yo tengo un 100% eléctrico y el consumo de la electrónica se suele quedar entre el 2 y 1%, teniendo en cuenta los altavoces, pantalla y demás procesadores que se encargan de todo, así que si usan un 90nm o un 5nm me va a suponer poca diferencia.
Mi coche en orden de marcha media consume 15900w según consumo oficial, si mi procesador del PC consume a lo máximo 65w y es de nodo 14nm, así que aunque tuviera procesadores que pudieran consumir en su conjunto 200w a plena potencia me supondría poca la diferencia, al fin y al cabo mi influiría mucho más si pongo unas llantas mayores o unos neumáticos u otros, así que los coches tengan problemas para ser ensamblados o no por los chips es absurdo y se podría decir perfectamente que es debido a una crisis generada debido al egoismo más que a la verdadera necesidad de producción.
Que traigan la producción cuanto antes a Europa si no queremos depender como tontos de ellos, porque esto no puede ser; ya os digo yo, sin miedo a equivocarme, que las marcas chinas no tienen problemas de abastecimiento alguno.