El auge de la inteligencia artificial ha desencadenado una demanda insaciable de capacidad de procesamiento, y empresas como Amazon, Meta (Facebook) y Microsoft están invirtiendo cientos de miles de millones de dólares en centros de datos y chips avanzados desarrollados por el gigante estadounidense de semiconductores Nvidia.
Mientras tanto, China corre el riesgo de quedarse atrás en la carrera de la IA, ya que las restricciones comerciales de Estados Unidos limitan su acceso a tecnología crítica para la fabricación de chips.
En ese contexto, el gigante tecnológico chino Huawei Technologies cautivó a los observadores de la industria e inversores el 25 de mayo cuando su jefe de semiconductores, He Tingbo, esbozó un nuevo enfoque para el diseño de chips, un cambio con respecto al enfoque de la industria durante décadas en la miniaturización de los transistores para mejorar el rendimiento.
La visión de la compañía para mejorar la eficiencia de los semiconductores, que denomina Ley de Escala Tau, impulsó un repunte en todo el sector de fabricación de chips de China al día siguiente. Los inversores apostaron por la capacidad de Huawei para innovar dentro de las limitaciones impuestas por las restricciones comerciales estadounidenses, lo que elevó las acciones de su socio fabricante de chips, Semiconductor Manufacturing International Corp., casi un 6 %.
Hace décadas, Gordon Moore, cofundador de Intel, predijo que los avances en la fabricación de semiconductores permitirían que el número de transistores en un circuito integrado se duplicara aproximadamente cada dos años. Esta observación, conocida como la Ley de Moore, se cumplió durante décadas, ya que los transistores más pequeños en circuitos más densos mejoraron el rendimiento con un menor consumo de energía.
La ley de escalado Tau propuesta por Huawei busca alejarse de ese modelo mejorando el rendimiento no mediante transistores cada vez más pequeños, sino acortando la distancia que deben recorrer los datos dentro de un procesador.
La compañía ha denominado a esta tecnología LogicFolding: consiste en dividir lo que normalmente sería un diseño plano de chip en bloques de computación y apilarlos para que la información se transmita con mayor rapidez.
Si bien el concepto no es nuevo (diseñadores de chips como Taiwan Semiconductor Manufacturing, líder del sector, ya utilizan tecnologías de apilamiento avanzadas), Huawei propone un rediseño más ambicioso de la arquitectura del chip.
Este enfoque podría presentar importantes desafíos de ingeniería, como la complejidad de la fabricación, la disipación del calor y el suministro de energía. Aún está por verse si la tecnología puede implementarse de forma económica y a gran escala. No obstante, Huawei ha presentado una ambiciosa hoja de ruta para LogicFolding y ha anunciado que planea introducir los primeros chips de este tipo en teléfonos inteligentes a finales de este año.
Según He Hui, analista de Omdia, una firma global de investigación y consultoría tecnológica con sede en Shanghái, Huawei tiene poco que perder al adoptar este nuevo enfoque, dado que la empresa ya se encuentra en los límites físicos de lo que su tecnología actual puede hacer.
Actualmente, Huawei opera cerca de los límites físicos de la tecnología de fabricación disponible. La empresa se ve obligada a producir chips con una geometría de 7 nanómetros debido a que las restricciones a la exportación impuestas por Estados Unidos le han impedido acceder a los sistemas de litografía ultravioleta extrema necesarios para fabricar transistores cada vez más pequeños de forma eficiente y a gran escala.
De tener éxito, este avance podría permitir a Huawei sortear estas restricciones comerciales mejorando el rendimiento de los chips mediante la innovación en el diseño y el empaquetado, en lugar de recurrir a tecnología a la que no tiene acceso.
Esto podría ayudar a reducir la brecha tecnológica con rivales como TSMC. Utilizando la tecnología LogicFolding, Huawei afirma que su objetivo es producir semiconductores con un rendimiento comparable al de los chips de 1,4 nm para 2031.
Si bien esto aún dejaría a Huawei años por detrás de TSMC, que busca avances similares para 2028, representaría una brecha considerablemente menor que la actual. Huawei y su socio de fabricación, SMIC, se encuentran actualmente varias generaciones por detrás del fabricante de chips taiwanés.
Agregar más capas a una pila de chips aumenta significativamente la complejidad de la fabricación y eleva la probabilidad de defectos, lo que podría reducir el rendimiento de los chips comercialmente viables.
El apilamiento de chips también podría generar importantes problemas térmicos, ya que los chips densamente apilados tienden a retener más calor y podrían requerir sistemas de refrigeración más avanzados. Una de las principales ventajas de los chips planos es su máxima superficie para la disipación del calor.
Tanto Estados Unidos como China consideran que los avances en inteligencia artificial son estratégicamente importantes no solo desde el punto de vista económico, sino también militar, y Washington está decidido a mantener su liderazgo sobre Pekín en este campo.
Los sucesivos gobiernos estadounidenses, de ambos partidos políticos, han ido ampliando progresivamente las restricciones a la exportación a China, dirigidas no solo a los chips de IA avanzados, sino también a las herramientas y máquinas necesarias para fabricarlos.
Los funcionarios estadounidenses argumentan que limitar el acceso de China a semiconductores de última generación podría ralentizar el desarrollo de sus capacidades militares, de vigilancia y de defensa avanzadas.
Al mismo tiempo, algunos responsables políticos y ejecutivos de la industria estadounidenses, incluido el director ejecutivo de Nvidia, Jensen Huang, han argumentado que restringir el acceso podría resultar contraproducente al impulsar a los rivales chinos a acelerar su propio desarrollo tecnológico.
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