Hace poco más de un año me sorprendió leer una noticia en los periódicos que pasó bastante desapercibida: muchas fábricas de coches tuvieron que parar parte de su producción debido a la penuria de chips. A estas alturas ya se han derramado ríos de tinta sobre este problema y sus causas. La pandemia ha afectado a la cadena de suministros y ha aumentado la demanda de ordenadores a causa del teletrabajo. También derribó la venta de coches. Y todo esto coincidió con la prohibición de fabricar chips americanos en China, establecida por Donald Trump para evitar la transferencia tecnológica hacia las empresas chinas. Un cóctel envenenado: cuando la demanda de coches ha vuelto a aumentar, los fabricantes de chips no han podido darle respuesta.
Algunos recordarán el programa de Joaquim Maria Puyal en TV3 La vida en un chip, a principios de los 90, cuando ya todo el mundo era más o menos consciente de la importancia creciente de los chips en nuestras vidas y de su capacidad de concentrar muchas “ cosas” en un espacio muy reducido. ¿Pero qué hay dentro de un chip? ¿Y qué les hace tan importantes?
Transistores. Ésta es la clave de bóveda de la revolución digital. El transistor es el “culpable” de la existencia de los ordenadores. Basado en la capacidad del silicio y otros materiales llamados semiconductores, hace algo muy sencillo: tiene la capacidad de conmutar la corriente eléctrica, que produce los ceros y unos del código binario, que al mismo tiempo permiten realizar las funciones lógicas que posibilitan realizar los ordenadores . Muy resumido y simplificado.
El transistor ha cambiado nuestras vidas. El transistor se inventó en 1947 sustituyendo a las válvulas, que algunos también recordarán en las antiguas radios y en los viejos televisores, que debían calentarse antes de que funcionaran. Pero no fue hasta 1971 cuando se construyó el primer microprocesador con 2.300 transistores. En 2020, en 8 cm² de silicio se han llegado a poner 41.000 millones de transistores. A los pocos años de iniciarse esta espectacular evolución de los microchips se formuló la ley de Moore, que predijo que cada 2 años se duplicaría el número de transistores en un chip. Esta ley se ha ido cumpliendo con mucha precisión y, junto con las eficiencias de los costes de fabricación, ha significado, lisa y llanamente, que nuestros ordenadores y teléfonos móviles queden obsoletos cada 2 o 3 años.
Desarrollar una industria europea de microchips y romper la concentración actual asiática requerirá inversiones ingentes y mucho tiempo
Pero volvamos a la actualidad, puesto que la falta de microchips y la casi total dependencia del mercado asiático ha hecho que se anuncien grandes estrategias e inversiones desde la Unión Europea para disponer de una industria de semiconductores europea.
Esta industria tiene una cadena de valor que comienza con la fase de investigación y que requiere grandes inversiones en ciencia básica. Europa tiene capacidad de I+D a través de un par de centros potentes en este ámbito, pero es necesario aumentar las inversiones y mejorar la colaboración entre universidades, laboratorios, empresas y administraciones públicas.
Luego está el diseño de los chips, con bastante competencia entre empresas como Qualcomm o AMD, ya que se requiere un alto nivel de especialización debido a la introducción de la electrónica y del software en todo tipo de aparatos. No es lo mismo diseñar procesadores para un robot de cocina que para un supercomputador. Este segmento está completamente dominado por empresas americanas y asiáticas.
Por último, están los fabricantes de los chips. Tenemos a los fabricantes integrados, que también hacen el diseño y dedican la principal capacidad productiva a sus propios chips. Es el caso de Intel y Samsung. Los fabricantes llamados foundries son los fabricantes “puros” que fabrican por encargo de los diseñadores, y –¡cuidado!– la empresa Taiwán Semiconductor Manufacturing (TSMC) tiene una cuota de mercado del 60%. Aquí es donde los efectos de la pandemia y de la prohibición de los contratos de transferencia tecnológica de EE.UU. se han hecho especialmente graves, provocando el principal cuello de botella y la carencia global.
Las barreras de entrada a esta industria son enormes debido a la carísima tecnología necesaria y de las economías de escalera requeridas para hacer frente a los altos costes unitarios de fabricación. Por tanto, desarrollar una industria europea de microchips y romper la concentración actual asiática requerirá inversiones ingentes y mucho tiempo haciendo las cosas bien hechas.
Por cierto, como estaba previsto, la ley de Moore está llegando a su fin. La reducción progresiva del tamaño de los transistores tiene un límite físico: llega un punto de que hay tan pocos átomos de silicio en el transistor que aparecen fenómenos cuánticos (!) y deja de funcionar. ¿Esto implica el final de la evolución de la computación? ¡No! Próxima estación: la computación cuántica.
Martí Casamajó, miembro de la asociación Restarting Badalona
