Intel tiene un plan para conseguir una fotolitografía ganadora y asegurar que la ley de Moore seguirá vigente más allá de 2025

Nuestro análisis de los microprocesadores Intel Core de 12ª generación 'Alder Lake' no deja lugar a dudas: estos chips tienen un rendimiento sobresaliente, pero piden a gritos ser fabricados utilizando una tecnología de integración más avanzada. Intel los está produciendo en su nodo de 10 nm, y, aunque esta compañía asegura que su tecnología es equiparable al nodo de 7 nm de TSMC o Samsung, sus cifras de consumo y temperatura arrojan dudas razonables.

Durante nuestras pruebas los núcleos de alto rendimiento de los procesadores 'Alder Lake' nos han demostrado ser unos auténticos devoradores de hilos de ejecución (threads), pero su fabulosa productividad se ha visto algo ensombrecida por un consumo máximo sensiblemente más alto que el de los procesadores Ryzen 5000 de AMD equiparables. Y, además, los chips de Intel también se calientan más.

El diseño de la microarquitectura es en cierta medida responsable de estas cifras, pero no cabe duda de que la fotolitografía también tiene un impacto directo tanto en el consumo de un microprocesador como en la energía que disipa en forma de calor. Intel sabe qué tiene entre manos mejor que nadie, y por esta razón ha dado a conocer algunas de las innovaciones en las que está trabajando en un claro intento no solo de propinar a su tecnología de integración el espaldarazo que necesita, sino también de sostener la ley de Moore más allá de 2025.

Estas son las innovaciones en tecnología de integración que tiene Intel entre manos

Antes de seguir adelante merece la pena que nos detengamos un momento para repasar qué dice la ley de Moore. Lo que Gordon Moore, el cofundador de Intel, percibió hace algo más de cinco décadas y media fue que el número de transistores de los circuitos integrados se duplicaría cada año, y, a la par, su coste relativo se reduciría drásticamente.

Diez años más tarde enmendó su observación al incrementar el plazo de tiempo necesario para que se lleve a cabo ese desarrollo de la tecnología de integración, colocándolo en 24 meses, y no en un año. Y desde entonces su pronóstico se ha cumplido con una precisión más que razonable. No obstante, para sostener esta tendencia a lo largo del tiempo ha sido necesario innovar. Innovar mucho y bien.

ASML, Intel, TSMC, Samsung, GlobalFoundries y otras compañías involucradas en la industria de la fabricación de circuitos integrados dedican una parte importante de sus recursos a la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías. Aquí no hay secretos: para mejorar la tecnología de integración es necesario innovar. Y es precisamente lo que está haciendo Intel. Estos son los tres pilares en los que está trabajando para conseguir una fotolitografía que le permita marcar la diferencia, y, por el camino, dilatar la ley de Moore:

• Al silicio le debemos mucho. Muchísimo. Es el elemento químico que nos ha traído hasta aquí y el que durante décadas ha hecho posible un desarrollo tecnológico que aún perdura. El problema es que sus propiedades fisicoquímicas imponen unas restricciones que se van acercando más y más a medida que se va desarrollando la tecnología de integración. Intel asegura estar trabajando en nuevos materiales que solo tendrán unos pocos átomos de espesor y que le permitirán poner a punto transistores diseñados para superar las limitaciones impuestas por el silicio.
• Uno de los objetivos que persiguen los fabricantes de semiconductores consiste en encontrar la forma de introducir más transistores por milímetro cuadrado, y una manera de conseguirlo pasa por no colocarlos únicamente uno al lado del otro; también es posible apilarlos unos encima de otros utilizando unas diminutas placas que permiten duplicar la densidad de integración. Este es uno de los objetivos primordiales que tendrá la arquitectura de transistores RibbonFET, que está llamada a reemplazar a la actual FinFET, y que podría estar lista en 2024.
• La tercera área esencial en la que están trabajando los ingenieros de Intel no es otra que la optimización del empaquetado de sus circuitos integrados. Lo que buscan es incrementar la densidad de interconexión, y la tecnología Foveros Direct, que según esta compañía estará lista en 2023, persigue multiplicarla por 10 haciendo posible la conexión directa de conductores de cobre a cobre, lo que permite, de paso, minimizar la resistencia.

Como acabamos de ver, las innovaciones en las que Intel asegura estar trabajando sobre el papel pintan muy bien. Y, además, algunas de ellas podrían estar listas en no más de dos o tres años. Ojalá sea así porque no cabe duda de que lo que nos interesa a los usuarios es que los fabricantes de semiconductores, se llamen como se llamen, tengan las tecnologías más competitivas a su alcance. Y si, además, estas innovaciones llegan de la mano del fin de la crisis de los circuitos integrados, miel sobre hojuelas.

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