SEMANARIO

La guerra de los chips

Leonardo Vázquez

Foto: Chip de 7 nanómetros fabricado desde 2018, la taiwnesa TSMC anunció que se comenzarán a fabricar chips de 3 nanómetros desde 2022.

La guerra de los chips

Leonardo Vázquez

Ideas de Izquierda

Las tecnologías digitales representan uno de los sectores más dinámicos del desarrollo tecnológico contemporáneo, en el marco de las dificultades de recuperación de la economía mundial desde la crisis de 2008. La velocidad de los cambios que se producen en este terreno hacen que sus orígenes y tendencias cobren hoy mayor relevancia por sus implicancias en todas las actividades económicas, sociales, militares y laborales.

En esta nota intentaremos dar una mirada sobre la evolución de la capacidad de procesamiento de la información desde sus orígenes, nos centraremos en el surgimiento de la tecnología de los microprocesadores o semiconductores, y en este marco analizaremos la actual “guerra de los chips” o crisis de los semiconductores, que concentra una de las preocupaciones centrales de las principales potencias debido al crecimiento de su demanda, potenciada por la pandemia.

Los orígenes

Podemos decir que toda la informática moderna, comunicaciones, redes, bases de datos y la llamada “internet de las cosas” presente cada vez más en casi todos los aparatos, se basa sobre tres dimensiones claves para entender su desarrollo: procesamiento, almacenamiento y transferencia de la información. Del avance en las capacidades y costos en estos terrenos descansan el resto de los desarrollos que permiten que la información digital reemplace cada vez más procesos analógicos en todos los terrenos de la actividad humana, generando a su vez innovaciones y posibilidades de desarrollo en tecnología digital impensados décadas atrás.

Si bien nos enfocaremos en este caso en la evolución de los procesadores, hay que tener en cuenta que las mismas van de la mano de continuas mejoras en las memorias, en la entrada/salida de datos, transferencia de información y diversas formas de mejorar el hardware, como también las mejoras permanentes a nivel de software que hacen uso de las nuevas capacidades y optimizan el uso de las computadoras.

A su vez hay que tener en cuenta que estas innovaciones se van desarrollando en el marco de las relaciones de producción capitalista que orientan sus desarrollos y los condicionan de acuerdo a las necesidades de ganancia de las empresas o del interés de los Estados de las principales potencias.

Primeras computadoras

En los años 1950, aparecieron las primeras computadoras digitales de propósito general que se fabricaron utilizando válvulas (tubos de vacío o bulbos). Esta tecnología generaba tamaños enormes de las computadoras de la época, grandes consumos de energía, problemas de calentamiento y una capacidad de procesamiento limitada [1].

El transistor sentó las bases para la electrónica moderna y marcó todos los desarrollos posteriores hasta la actualidad. La tecnología de los circuitos de estado sólido basada en transistores evolucionó en esta década. De esta manera el uso de transistores permitió reducir sustancialmente costo, tamaño y peso de los procesadores, así como permitió conseguir un menor consumo de energía y calentamiento. El empleo del silicio (Si) como material semiconductor [2], de bajo costo unitario y con métodos de producción masiva, hicieron del transistor el componente más usado para el diseño de circuitos electrónicos hacia finales de la década de 1950 [3].

A principios de la década de 1960, la electrónica de estado sólido sufrió un notable avance, que permitió la integración de grandes cantidades de pequeños transistores dentro de un pequeño circuito integrado [4].

De esta manera se logró una significativa reducción en tamaño, costo y un mayor rendimiento, comparado a los transistores discretos. Esto es porque debido a que los transistores (que constituyen los circuitos) se “imprimen” (generalmente mediante fotolitografía) a la vez sobre un material semiconductor en lugar de construir los transistores individualmente. Lo cual hace que usen mucho menos material, aumenten su rendimiento y utilicen menos potencia por el menor tamaño y proximidad de sus componentes. Los circuitos integrados o chips son usados en prácticamente todos los equipos electrónicos hoy en día.

Hasta los primeros años de la década de 1970 era necesario utilizar varios chips para hacer un procesador de una computadora (CPU). Pero en 1971 la norteamericana Intel consiguió por primera vez “imprimir” todos los transistores que constituían un procesador en un único circuito integrado (el Intel 4004). Nacía el microprocesador, su primera versión tenía una frecuencia de 740 kHz, integraba en un único chip 2.300 transistores y una tecnología de 10 micrómetros (10.000 nanómetros), es decir en el orden de unos 1.000 transistores por centímetro.

Evolución en nanómetros de los procesadores Intel desde sus orígenes.
Evolución en nanómetros de los procesadores Intel desde sus orígenes.

A partir de que los microprocesadores fueran comercializados, el costo de producir un sistema de computación cayó drásticamente. La aritmética, lógica y funciones de control que previamente ocuparon varias y costosas tarjetas de circuitos, ahora estaban todas disponibles en un único circuito integrado que era muy costoso de diseñar y poder fabricar pero barato de producir en grandes cantidades.

En paralelo también se lanzan los primeros chips de memoria RAM, que permitieron que los datos críticos y de uso recurrente pudieran ser consultados y almacenados mucho más rápidamente por las computadoras. En paralelo se desarrollaron también tecnologías que permitieron el almacenamiento de mayores volúmenes de información a un costo más accesible [5].

Estos avances, impactaron en el desarrollo de los grandes centros de cómputo con más capacidad por un lado, mientras que por otro lado empezaban a aparecer las modernas computadoras personales (conocidas como PC) que permitían correr aplicaciones destinadas tanto a empresas como a la informática de consumo masivo.

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La informática de consumo surge durante los años 80. Las capacidades de procesamiento ya permitían correr las primeras aplicaciones de hojas de cálculo, procesadores de texto y videojuegos. Para 1982, se estima que había unas 15 millones de PC basadas en el Intel 286, instaladas alrededor del mundo [6]. Producto de mayores capacidades de procesamiento y menores costos, año tras año surgen nuevos modelos de computadoras que dejan obsoletos a los anteriores.

Durante los años 90, el incremento de las capacidades de cómputo y la expansión de internet, además de mejores aplicaciones permiten incorporar los primeros contenidos multimedia (imagen, audio y video) que además empezaba a ser compartido primero por líneas telefónicas analógicas de baja velocidad. La incorporación de la fibra óptica permitió paulatinamente obtener una mayor velocidad en las comunicaciones digitales.

A fines de la década de 1990, alrededor del 80 % del tráfico de datos de larga distancia del mundo se transmitía a través de cables de fibra óptica y el uso de las computadoras se iba haciendo más masivo. La cantidad de computadoras conectadas a Internet pasa de 1 millón (1992), a 10 millones (1996) a 1.000 millones (2005).

En los años sucesivos se desarrollarán todo tipo de circuitos integrados no solo de propósito general sino de propósitos específicos, como los procesadores gráficos o GPU (Graphics Processing Unit) que luego se usarán también para servidores, “inteligencia artificial” y criptomonedas. Los chips son de cada vez menor tamaño y menor consumo como los modelos ARM [7], que permiten ser usados en dispositivos más pequeños con baterías, como los teléfonos móviles, tablets, etc.

La evolución de los chips también marca su impronta en los distintos modelos de los móviles que también quedan obsoletos año tras año. Se siguen integrando cada vez más componentes en un procesador [8] y surgen infinidad de chips con diseños específicos para multiplicidad de propósitos. Mientras tanto, se genera la expansión de nuevas necesidades, mercados y servicios digitales [9].

Junto a las capacidades de cómputo, crecían también las posibles aplicaciones de las tecnologías digitales. En sus comienzos sus aplicaciones se centran en la posibilidad de realizar gran cantidad de operaciones matemáticas, complejas y repetitivas en poco tiempo, que permitían su aplicación en balística, criptografía, estadísticas, censos y todo tipo de operaciones matemáticas, contables y financieras. Luego y con el desarrollo de Internet y el uso de sistemas en las empresas, se empezó a utilizar cada vez más para el procesamiento de texto, emails, chats, procesadores de texto, hojas de cálculo y el crecimiento de las bases de datos.

Los primeros contenidos de imagen, audio y video se podían compartir en sus comienzos. Pero su uso era muy limitado, tanto en su transferencia, procesamiento y capacidad de almacenamiento, debido al volumen de información que este tipo de contenidos requiere y los costos de las computadoras eran todavía muy altos. Poder reemplazar procesos analógicos ya instalados que funcionan ágilmente y de manera económica, como los archivos de papel, los teléfonos, la radio y la televisión, requiere de dispositivos con mayores capacidades digitales capaces de procesar grandes volúmenes de información a bajo costo.

En la actualidad hay todavía muchas tecnologías que están en proceso de transición a lo digital. Hoy en día los microchips se aplican no solo a computadoras, teléfonos, automóviles, maquinarias avanzadas y robótica sino cada vez más a casi todos los dispositivos, proceso que se conoce como “Internet de las Cosas” (por sus siglas en inglés IoT). Pero este crecimiento implica demandas de aún mayores capacidades de procesamiento de información, porque también crecen los volúmenes de datos que provienen de sensores y bases de datos, que puedan servir para tomar decisiones y dar respuestas en tiempo real [10].

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Justamente, la posibilidad de automatizar muchos de los proceso de la actividad humana a futuro tendrá que ver con la posibilidad de que los dispositivos equipados con microchips y sensores puedan tomar cada vez mayor cantidad de “decisiones” de manera autónoma en tiempo real (en menos tiempo que el ser humano) en base a la información del entorno y a bajo costo [11]. A la vez, los dispositivos ya equipados con chips, también reciben mayores volúmenes de información y demandan más capacidades para mejores respuestas en menos tiempos y con mayores grados de autonomía. Como se puede observar, no es un dato menor como pueda evolucionar la capacidad de los procesadores en el futuro y cuanto pueda mantenerse esta tendencia.

La “Ley de Moore”

En el año 1965 Gordon Moore, físico, investigador y posteriormente co-fundador de Intel, escribió en un artículo de una revista de electrónica lo que hoy se conoce como la “Ley de Moore”. En el cual afirmaba que la cantidad de transistores de un procesador se duplicaría anualmente en los siguientes 10 años, es decir un crecimiento exponencial. Años más tarde ajustó este pronóstico a dos años y esta predicción superó todas las expectativas (incluyendo las del propio autor) sosteniendo este crecimiento por más de 50 años hasta la actualidad.

Aunque esta predicción no incorpora otros factores como rendimiento efectivo, consumo de energía o costos, permite ilustrar el ascenso exponencial de las capacidades de cómputo de las tecnologías digitales. En esos momentos, en el mucho más acotado mundo de la informática, se tenía en claro que la tecnología digital iba a tener importantes avances por las ventajas de los chips, los bajos costos del silicio y luego de la fibra óptica, pero nadie se imaginaba un crecimiento exponencial semejante, ni por tanto tiempo.

VIDEO : Evolución de los microchips y la Ley Moore, faltan los datos de 2020/2021 que llegan a 60 millones de transistores. Todo parece indicar que la tendencia se mantendrá al menos por unos años más.

Sobre todo es importante remarcar, que la reducción del tamaño de los chips implica además un menor consumo de energía por lo tanto un uso más eficiente del procesador y un menor costo del mismo. La consecuencia directa de la ley de Moore es que los precios bajan al mismo tiempo que las prestaciones suben: la computadora que hoy vale 3000 dólares costará la mitad al año siguiente y estará obsoleta en dos años. Esto tiene importantes implicancias, por lo que una empresa que desarrolle una ventaja en este terreno, tendrá ventajas cualitativas sobre el resto.

Desde hace años que se discute cuando esta ley pueda llegar a su límite físico, sin embargo hasta el 2020 se mantiene y se espera que pueda continuar por algunos años más. El propio Gordon Moore estima que podría llegar hasta 2025, cuestión que parece razonable después de los chips de 5 nanómetros que se fabrican desde 2020 por la TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Limited) llegando a los 60 millones de transistores. Para 2022 estaría comenzando a fabricar chips de 3 nanómetros [12], con planes de fabricar chips de hasta 2 nanómetros para 2024/2025 [13]. Pero anunciaron lo que hasta hace poco parecía imposible, que técnicamente será posible llegar a los chips del orden de 1 nanómetro [14].

Gráfico de evolución de nanómetros de procesadores Intel desde 2004 (las más avanzadas son fabricadas por TSMC).
Gráfico de evolución de nanómetros de procesadores Intel desde 2004 (las más avanzadas son fabricadas por TSMC).

Aunque se produzca un crecimiento más lento y se llegue a un límite, también se pueden esperar mejoras a nivel diseño y a nivel software que permitan un mejor aprovechamiento del hardware. Sin embargo tarde o temprano, se estima que se llegará un límite de la actual tecnología. Hay en curso distintas investigaciones que incluyen procesadores cuánticos, estudios de materiales y nanotecnología, por lo que no se puede descartar que en algún momento surjan nuevas alternativas que permitan superar los actuales límites. Pero antes hay todavía bastante por recorrer en los próximos años.

La fabricación de semiconductores en la actualidad

La industria de los semiconductores siempre ha estado expuesta a altas y bajas pero desde el año 2016 la demanda no para de crecer. Pero sobre todo pegó un salto en la demanda desde la pandemia, lo cual generó una crisis de escasez de chips que afectó industrias de todo el mundo.

Las empresas del sector están trabajando al 100 % de su capacidad pero no logran satisfacer la demanda por lo que tienen que posponer o rechazar pedidos de los que dependen otras industrias [15]. Esta crisis difícilmente se revierta rápidamente por la complejidad que tienen estos procesos de fabricación, por lo que se estima que durante 2022 podrá empezar a dar respuesta a la crisis más aguda de chips, pero se estima que la escasez se mantendrá por lo menos hasta 2023.

El mercado de la fabricación (conocido como fundición) de semiconductores se lo reparten muy pocos jugadores. El enorme esfuerzo económico constante que es necesario asumir para sostener la innovación y mantener la competitividad ha provocado que solo la taiwanesa TSMC con el 54 % del mercado y Samsung (Corea de Sur) con el 17 % del mercado, concentren la fabricación de chips de última generación [16].

Muy por detrás los siguen otras fundiciones como UMC (Taiwan) y GlobalFoundries (EE. UU.) con el 7 % del mercado y la china SMIC con el 5 %. Otras compañías como AMD, NVDIA, Qualcomm, etc., se han centrado en el diseño de los chips que les encargan a las llamadas “fundiciones” [17].

De esta manera la que lleva una ventaja indiscutible sobre el resto en tecnología y capacidad de producción es TSMC, la sexta compañía más valiosa del mundo que fabrica en Taiwan sus chips más avanzados. La norteamericana Intel, que supo ser líder en el mercado, ha quedado por detrás desde hace muchos años y hoy tiene que recurrir a TSMC para la fabricación. Mientras que la china SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation), está mucho más atrás todavía, a pesar de las sumas millonarias volcadas por el gobierno de ese país [18].

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TSMC tiene las plantas de semiconductores más avanzadas y de mayor capacidad, su modelo de negocio se concentra en la fabricación de semiconductores para otras compañías ejecutando los diseños por encargo. En su cartera de clientes cohabitan AMD, NVIDIA, Qualcomm, Apple, Sony, Huawei, AWS (Amazon), Apple, Google, Facebook, Microsoft, Nintendo, Ford, Tesla, entre muchas otras. No solo es cuestión de dinero, se requiere tiempo, capacidades industriales acumuladas, personal capacitado, suministros asegurados de materias primas y proveedores de componentes de otros países [19].

La importancia estratégica que ha cobrado la taiwanesa TSMC, la ha colocado en el centro de las disputas geoestratégicas entre EE. UU. y China. Sin embargo hay una compañía que ocupa un papel aún más central en la fabricación de los microchips, que es la holandesa ASML (Advanced Semiconductor Materials Lithography) que es la única que fabrica las máquinas de litografía ultravioleta extrema (EUV, Extreme Ultra Violet), con las que se “imprimen” los circuitos sobre las obleas (o wafers) de silicio.

La dependencia de ASML y de las cadenas de suministros

ASML, es una compañía de Países Bajos [20] que diseña y fabrica los equipos fotolitográficos que utilizan los principales fabricantes de semiconductores en sus fundiciones. Esta empresa fabrica las únicas máquinas que permiten desarrollar los chips de una arquitectura de menos de 10 nanómetros. Sus máquinas son enormes y cuestan unos 150 millones de dólares, hay quienes las definen como las máquinas más complejas jamás construidas por la humanidad, que necesitan unos 5.000 proveedores para su fabricación. Se estima que un 75 % de sus insumos de la última alta tecnología provienen de EE. UU., Gran Bretaña, Alemania y Japón. Ante la creciente demanda ASML anunció planes de aumentar su producción anual de 35 a 55 máquinas en 2022 y más de 60 en 2023.

Para impedir que China acceda a esta tecnología, en 2020 el Departamento de Comercio norteamericano calificó como "riesgo inaceptable" por su posible "uso final militar" la tecnología de SMIC, el mayor productor de semiconductores de China. El Secretario de Estado Mike Pompeo intercedió para convencer a Holanda de bloquear la venta de maquinarias de ASML a China, con el objetivo de restringir el acceso de SMIC a la tecnología necesaria para la fabricación de chips más avanzados. Previamente, la misma SMIC ya había sido afectada por el bloqueo a Huawei su mayor cliente responsable del 20 % de sus ingresos, en 2019 en la disputa por el 5G [21].

Esto muestra tanto, las dificultades de China para poder superar su dependencia debido a la enorme interdependencia de las cadenas de valor internacionales de alta tecnología, como las preocupaciones de EE. UU. para evitar que China pueda fabricar chips más avanzados, mientras que ambos dependen de Taiwán (una isla a pocos kilómetros del gigante asiático, considerada como parte de su territorio por China) para abastecer a sus industrias y sus armamentos.

Disputa entre EE. UU. y China

No solo las empresas de tecnología, sino la criptografía, computadoras militares, aviones, drones, los equipamientos de los soldados y todo el armamento moderno más avanzado de las principales potencias forma parte también de la demanda de chips que se requieren también cada vez en mayor número, menores tamaños y mayores capacidades.

Si bien los Estados nacionales siempre tuvieron un rol fundamental en la defensa de sus respectivas industrias, en cuestión de semiconductores la intervención de los Estados pasó a jugar un papel estratégico central, económico y geopolítico.

En medio de esta carrera, EE. UU. lleva ventaja con respecto a China, pero lo cierto es que por el momento ambos países dependen de la taiwanesa TSMC para la fabricación de los componentes más avanzados que necesitan sus industrias y sus armamentos y todas dependen de la holandesa ASML.

Los planes de la industria

La TSMC no está dispuesta a perder su liderazgo, y anunció que gastará 100.000 millones de dólares para ampliar su producción. Ya anunció que abrirá nuevas fábricas en Japón y Arizona (EE. UU.) que recibirán subsidios de los respectivos gobiernos, también planea expandir sus fábricas en China, pero seguirá priorizando el desarrollo de sus chips más avanzados en Taiwán [22]. Por su parte Samsung, que no se quiere queda atrás, anunció también millonarias inversiones y la apertura de nuevas fábricas [23].

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El hecho que lo más avanzado de su industria tecnológica y militar dependa de una fábrica de Taiwán es una preocupación central para EE. UU. y además convierte a la “disputa por Taiwán” en el medio de EE. UU. en una cuestión geoestratégica de primer orden. La posibilidad de una escalada del conflicto de China con Taiwan, preocupa también por la capacidad que tiene la TSMC. Esto motoriza el intento de los norteamericanos por fortalecer la producción nacional de estos componentes y la búsqueda de la instalación de filiales de TSMC fuera de Taiwán. A pesar de que EE. UU. busca apuntalar a Intel [24] para recuperar terreno, también se tiene que apoyar en TSMC porque depende de sus componentes más avanzados, cuestión que no podrá ser revertida rápidamente [25].

China, aunque todavía no está a la altura de las grandes fundiciones en la fabricación de chips, busca apurar el paso en la carrera. Está lejos de lograr sus planes de “independencia tecnológica” en materia de chips, pero busca seguir apuntalando a sus empresas más avanzadas como la SMIC y Huawei a pesar de los boicots norteamericanos y de Taiwan [26], mientras busca también al igual que EE. UU., reforzar su colaboración mutua con TSMC de la que depende, mientras busca reforzar su infraestructura, know-how y cadenas de suministros que requieren estos complejos procesos de fabricación. Mientras tanto la disputa por Taiwán, también cobra para China mayor importancia.

Conclusiones y perspectivas

Desde el punto de vista económico no se puede descartar que los millonarios recursos puestos en la competencia tecnológica entre las potencias, generen nuevas burbujas, crisis de sobreacumulación y sobreproducción que intentarán ser descargadas sobre la población.

El desarrollo de los microprocesadores es una cuestión de primer orden para los Estados y burguesías de las principales potencias, no precisamente para dar respuestas a los problemas de la humanidad, sino por sus intereses de rapiña.

Las enormes capacidades y desarrollos tecnológicos de la humanidad son puestos en función de las ganancias de una clase capitalista cada vez más concentrada mientras los ejércitos de las principales potencias que defienden estos intereses se arman con cada vez mayores capacidades de destrucción para disputarse los mercados.

Los apologistas del sistema, sugieren una especie de “teoría del derrame tecnológico” en el cual las innovaciones que se desarrollan tarde o temprano llegarán a beneficiar al resto de la población. No importa si el desarrollo de producción es orientado por la ganancia capitalista y los desarrollos militares de las potencias, a la larga terminará derramando en mejoras para toda la humanidad.

Pero esto no es así, esto no es lo que sucede y queda cada vez más a la vista de millones en todo el mundo después de la pandemia. Ahí están el aumento de la desigualdad sostenida desde hace décadas para demostrarlo. Pero el centro del problema no es solamente la desigualdad, la cuestión es precisamente cómo organiza la producción de bienes y servicios este sistema.

No es falta de capacidad de producción el problema [27], sino precisamente que se produce y para qué intereses. Es esto lo que termina guíando los desarrollos tecnológicos en función de la necesidad de ganancia de las empresas, de la precarización laboral, del creciente poder destructivo de los ejércitos, de la apropiación del conocimiento mediante patentes y el uso de los datos personales para publicidad y la generación de necesidades superfluas [28]. Y es esto lo que atenta directamente contra la salud, la educación, el medio ambiente, garantizar las necesidades sociales y la reducción de la jornada laboral para el descanso, el ocio, el arte y el estudio. Para lo cual, no solo las innovaciones científicas y tecnológicas deben ser patrimonio de la humanidad, sino que es necesario terminar también con la propiedad privada de los medios de producción.

No basta con combatir la desigualdad, es necesario organizar la producción sobre nuevas bases, la tecnología abre enormes posibilidades para una planificación democrática de la economía en función de las necesidades sociales. Son las y los trabajadores quienes utilizan, producen y hacen funcionar la tecnología y toda la economía. Es necesario organizarse para enfrentar las consecuencias de este sistema en decadencia, pero de lo que se trata es de cambiar sus bases.


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NOTAS AL PIE

[1Esto se da tanto en EE. UU. como en la ex-URSS que desde 1948 empieza a desarrollar la MESM (Máquina Electrónica de Cálculo Menor) que empieza a funcionar en 1950.

[2Los primeros transistores fueron hechos de germanio. A mediados de 1950 fue reemplazado por silicio, el cual permitía la operación a altas temperaturas. En 1954, Gordon Kidd Teal de Texas Instruments produjo el primer transistor de silicio, comercializado en 1955.

[3En 1965 se contruye la Programa 101 por el italiano Pier Giorgio Perotto y la empresa Olivetti del mismo país. Una de las primeras calculadoras programables de escritorio con impresora. Ver Documental Programma 101: La máquina que cambió el mundo. Al mismo tiempo la ex-URSS lanza las primeras minicomputadoras MIR (ruso Máquina para cálculos de ingeniería), que tenían una implementación de hardware de un lenguaje de programación de alto nivel.

[4En 1960 se comienzan a desarrollar los primeros circuitos integrados en medio de disputas de patentes, el primer cliente de la nueva invención fue el Fuerza Aérea de los Estados Unidos, pero las computadoras que los usaban recién comenzaron a aparecer desde 1963.

[5El primer disco rígido (o disco duro), aparecido en 1956, fue el Ramac I, presentado con la computadora IBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Más grande que un frigorífico actual, este disco duro trabajaba todavía con válvulas de vacío y requería una consola separada para su manejo. En 1992, los discos rígidos de 3,5 pulgadas alojaban 250 MB, mientras que 10 años después habían superado 40 GB. En 2017, ya se dispone en el uso cotidiano de discos duros de más de 5 TB. Desde el año 2000 se empiezan a popularizar las memorias flash, primero en tarjetas SD y luego en discos de estado sólido o dispositivos de almacenamiento SSD. Precio por GB de memorias SSD en dólares: 2004 ($430,27), 2005 ($223,05), 2010 ($2,76), 2015 ($0,25).

[6Por un lado Apple con su modelo de negocio integrado entre hardware y software específico y por el otro Microsoft centrado el en desarrollo de software para arquitecturas x86. Luego GNU-Linux, que a partir de Unix permite un desarrollo de un sistema operativo sólido, abierto, libre de restricciones de licencias aunque durante muchos años menos amigable para su uso masivo.

[7ARM, por sus siglas en inglés Advanced RISC Machines. En 2005, alrededor del 98 % de todos los teléfonos móviles vendidos usaban al menos un procesador ARM. En 2010, los productores de chips basados en arquitecturas ARM informaron envíos de 6.100 millones de procesadores basados en ARM, lo que representa el 95 % de los teléfonos inteligentes, el 35 % de los televisores digitales y los decodificadores y el 10 % de las computadoras móviles. En 2011, la arquitectura ARM de 32 bits fue la arquitectura más utilizada en dispositivos móviles y la de 32 bits más popular en sistemas integrados. En 2013, se produjeron 10.000 millones y "los chips basados en ARM se encuentran en casi el 60 por ciento de los dispositivos móviles del mundo".

[8De esta manera también surgen los SoC, del inglés System on a Chip, que integran no solo un procesador sino gran parte de los componentes de un dispositivo digital (como CPU, GPU, RAM, DSP, memoria flash y otros módulos) en un único circuito integrado o chip. Más información en "Todos quieren su propio chip ARM: Google, Apple, Huawei y Samsung ya se fabrican sus SoC".

[9En los nuevos sectores económicos y laborales que surgen producto de las tecnologías digitales, la falta de regulaciones es aprovechada por las empresas y los Estados para realizar abusos de todo tipo en materia de precarización labural, prácticas monopólicas, violación de derechos a la privacidad de los datos así intentos de frenar innovaciones a toda costa mediante patentes y propiedad intelectual.

[10Un ejemplo es la tecnología de 5G que en los dispositivos móviles permite mayores velocidades de Internet móvil que junto a mayores resoluciones en imagen y video, genera parte de las disputa por chips más potentes que puedan procesar mayores volúmenes de información.

[11Si se quiere las resoluciones de audio y video fluidos, también tienen límites “humanos”, en tiempos de respuesta y capacidad de la vista y el oído que es posible superar, por no hablar de la información que cada vez más sensores recogen en distintos dispositivos, pero que requieren más capacidad de procesamiento.

[12Especialistas consideran que los chips de 3 nanómetros de los que TSMC anunció empezar a producir en Taiwán en 2022, tendrán hasta un 70 % más de capacidad que los hoy más avanzados de 5 nanómetros. La planta estará ubicada en la ciudad de Shanhua al sur de la isla y sus instalaciones ocupan el equivalente a 22 estadios de fútbol. La planta ya construída se puede ver en Google Maps.

[13Si se lo compara con el tamaño de un virus como el del covid-19, que ronda aproximadamente los 100 nanómetros, entrarían unos 20 transistores de 5 nanómetros de los que ya circulan en el mercado. La cantidad de transistores de uno de estos procesadores, supera más de 7 veces la población mundial.

[14La TSMC viene fabricando desde 2020 chips de 5 nanómetros como el Apple M1 Max, 57.000 millones de transistores y el Graphcore MK2, lanzado en el año 2021 con 60.000 millones de transistores. Los 3 nm de TSMC llegarán incluso antes de lo previsto: su CEO afirma que los chips de 1 nm son factibles.

[15Sony tuvo que retrasar la salida de sus nuevas consolas PS 5. Microsoft redujo la producción de XBOX Series X. Samsung (siendo el 2do productor mundial) tuvo que retrasar la salida de su último Galaxy Notes. Apple retrasó su salida del IPhone 12. Y se generaron numerosas suspensiones en la industria automotriz, que al tener menos demanda de chips que el resto fueron de los primeros en ser pospuestos ante la escasez de chips. Que levantaron luces de alarma en los gobiernos de varios países por las implicancias en puestos de trabajo.

[16Se estima el 70 % de los chips de memoria y 83 % de los chips de procesamiento provienen de Taiwán y Corea del Sur

[17Algunas de estas compañías comparten clientes. NVIDIA, por ejemplo, es cliente tanto de TSMC como de Samsung. Y AMD es cliente GlobalFoundries (desprendimiento de ésta) pero también es cliente de TSMC en sus chips avanzados.

[18China parte de más atrás, ya que recién pudo empezar a producir chips de 14 nanómetros para 2019, dos generaciones detrás de EE. UU. y a tres generaciones por detrás de Taiwán. Y esto a pesar de las multimillonarias inversiones del gobierno chino en los últimos 20 años. China sigue siendo un importador neto de microprocesadores (el mayor importador de chips del mundo), lo que muestra su dependencia en este terreno. A pesar de que aumentó un 20 % su capacidad de producción de chips, llegando a cubrir en apenas un 38 % de su demanda interna (se trata de chips menos avanzados), pero para la producción de sus chips más avanzados depende de TSMC.

[19Según Medium.com levantar una fábrica de semiconductores, cuesta entre 15 y 20.000 millones de dólares. Si no se venden los chips más avanzados del mercado, la fabricación se vuelve obsoleta. Aunque la escasez de chips de 28 nanómetros es la más pronunciada. Esto provoca que los fabricantes se concentren en los chips más avanzados (y mejor pagos) relegando procesadores menos complejos, cuestión que también genera cuellos de botella en los suministros, por ejemplo en la industria automotriz.

[20Con participación de Philips, entre otras empresas.

[21Algunos analistas sugieren que bloquear el acceso de la SMIC a las máquinas de la ASML, podría impulsar a China a desarrollar una tecnología propia de litografía ultravioleta extrema, aunque esto además de llevar muchos años implica enormes dificultades por las cadenas de suministros de alta tecnología que requieren dichas plantas.

[22Actualmente TSMC dispone de una fábrica en Washington y centros de diseño en Texas y California. La instalación de cada una de estas fábricas más avanzadas no es una cuestión nada sencilla por lo que implica, se estima que en EE. UU. recién estén operativas a partir de 2024 para producir chips de 5 nanómetros, pero para entonces TSMC ya estará produciendo de 3 nanómetros desde 2022 en Taiwán y quizás de 2 nanómetros anunciados para 2024/2025.

[24Intel busca recuperar terreno en la fabricación de chips de la que fue desplazado y anunció que planea gastar 95.000 millones de dólares en los próximos 10 años, mediante dinero propio y subsidios del gobierno norteamericano. Buscará instalar también dos nuevas plantas en Arizona (EE. UU.) para trabajar junto a la TSMC, con el plan de fabricar chips con la tecnología x86, ARM de los cuales se abastece el sector informático como Amazon, Google, Microsoft, y Qualcomm. Mientras que a su vez ampliará la de Nuevo México (EE. UU.) y abrirá otras en Europa.

[25El gobierno norteamericano también apuntalará otras empresas del sector, como GlobalFoundries que anunció a mediados del pasado mes de julio que va a construir una nueva fábrica en el estado de Nueva York que le permitirá duplicar su capacidad de producción de circuitos integrados. Mientras que Texas Instruments inició en mayo la construcción de una nueva fábrica de chips en Dallas (Estados Unidos) que le costará 3.100 millones de dólares, y ha confirmado que planea construir otra más a corto plazo.

[26Ver La guerra de semiconductores se encrudece: Taiwan prohibe reclutar personal en China para evitar la caza de talento

[27Aunque con la liberación de las patentes que frenan los desarrollos de las innovaciones, la cooperación en los procesos productivos, junto a la posibilidad de que toda la humanidad pueda dejar de vivir para la subsistencia y poder estudiar y capacitarse, las potencialidades de desarrollo tecnológico serían enormemente superiores a las actuales.

[28Por ejemplo, los recursos que se destinan para publicidad de todo tipo de necesidades superfluas son abrumadores en lugar de una orientación al consumo basada en la mejora de la población. De la misma manera los algorítimos de las redes sociales podrían ser abiertos, públicos, orientados en un sentido no comercial, y resguardando la privacidad de las personas. No hay ningún impedimento técnico para que esto sea posible, pero es justamente lo que guía sus negocios.
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Leonardo Vázquez

@Leo_Vazquez2000
Nació en la Ciudad de Buenos Aires. Estudió en la Universidad Tecnológica Nacional (Regional Buenos Aires). Programador y periodista, militante del Partido de los Trabajadores Socialistas desde el año 1997. Integra el Equipo Informático de La Izquierda Diario y es columnista de la sección Ciencia y Tecnología.