“Cada mejora en microchips que hacemos es absorbida inmediatamente por la industria. La demanda de innovación para modelos de IA es explosiva”. Así resume Patrick Vandenameele, doctor en microelectrónica y CEO del Centro Interuniversitario de Microelectrónica (imec), la situación en la que se encuentra el sector de los microchips. La demanda es inmensa y cualquier hallazgo que permita reducir costes, aprovechar nuevos materiales o reducir su tamaño vale su peso en oro.
El pistoletazo de salida que supuso la salida al público de ChatGPT solo hizo que la ya abultada demanda sobre estos artefactos se disparase. Los consumidores hemos podido comprobar cómo los precios de los bienes de consumo como smartphones o videoconsolas iban incrementando rápidamente en los últimos años. La salida de la esperada Steam Machine de Valve a más de mil euros con una potencia gráfica similar a una PlayStation 5 pero al doble de precio es el ejemplo perfecto. Todo lo que dependa de cierta electrónica ha visto su precio encarecido y su disponibilidad limitada.
La razón es simple: su diseño y fabricación requieren de una gran complejidad y las materias primas no siempre están disponibles. Desde la pandemia de 2020, este cuello de botella se ha estrechado aún más. A la ralentización en la fabricación y la entrega de semiconductores se unió el reconocimiento por parte de las potencias globales de su importancia. Y China comenzó a jugar con la disponibilidad de estos pequeños chips dado que son vitales para industrias como la automovilística.
La función del imec, precisamente, es tratar de solventar estos problemas. “El tiempo en el que cada dos años se duplicaba la potencia de los ordenadores se ha acabado. Todo es mucho más complejo y difícil de realizar. Requiere de una investigación continua y trasladar las mejoras a la industria lo antes posible”, explica Vandanameele. El imec, organización de I+D sin ánimo de lucro radicada principalmente en Bélgica, ha participado en la revolución tecnológica en la que llevamos inmersos varias décadas.
Seguir el horizonte de la Ley de Moore —el principio al que hacía referencia Patrick. Foto: imec-int.com
Seguir el horizonte de la Ley de Moore —el principio al que hacía referencia Patrick— es el objetivo de toda la industria, aunque las técnicas actuales están llegando a sus límites físicos. El grabado por litografía, que utiliza luz ultravioleta de altísima energía para dibujar en láminas ultrafinas la circuitería de un chip, ha sido la herramienta que permitió reducir aquellos ordenadores del tamaño de un electrodoméstico hasta el teléfono que hoy llevamos en el bolsillo.
Sin embargo, la litografía EUV sobre una lámina de 300 mm exige una precisión tan extrema que se parece a intentar tallar un dibujo delicado en una losa de granito usando un cincel gigantesco. Puede hacerse, pero es increíblemente difícil. Las dimensiones con las que trabajan en el centro de Leuven son de 2 a 10 nanómetros, unas 10.000 veces más pequeño que un cabello humano. La industria ya no puede confiar en que cada 2 años ocurra un nuevo milagro de la ingeniería que les salve.
Innovaciones como el escalado en 3D —apilar las capas que forman un microchip para formar un puzzle que permita más potencia en casi el mismo espacio— o la optimización del uso de la energía son algunos caminos que se trasladan desde la investigación de vanguardia a la producción industrial. Y ahí es donde España puede jugar un papel fundamental.
La nueva instalación en Málaga está diseñada para ser un complemento estratégico de la sede de imec en Lovaina, centrándose específicamente en procesos de especialidad y el uso de nuevos materiales que no pueden gestionarse en las instalaciones belgas.
Mientras que Lovaina se dedica al escalado extremo de CMOS (hacer los transistores cada vez más pequeños), la sala blanca de 2.000 m² de Málaga permitirá trabajar con materiales como oro, plata, litio y platino, los cuales están terminantemente prohibidos en la planta principal de Lovaina debido al riesgo de contaminación cruzada que dañaría los transistores más diminutos.
Esta infraestructura utilizará obleas de 300 mm, que representan la plataforma estándar global para el I+D de vanguardia, permitiendo el uso de herramientas avanzadas que no están disponibles para tamaños de oblea inferiores.
Estratégicamente, el proyecto busca dinamizar el ecosistema de innovación español, fomentando colaboraciones con universidades y empresas en sectores críticos como la fotónica, la salud (chips para secuenciación de ADN) y la seguridad.
“Ya no solo se trata del tamaño sino del uso de la energía. El futuro no va a seguir siendo crear centros de datos gigantescos, sino acercar cuanto se pueda el chip a donde se necesite”. Patrick insiste en que el futuro del sector, especialmente de aquellos que ahora atraviesan crisis severas como el del automovil, pasa por esta hibridación. Avances como los chiplets o la Inteligencia Sintética es lo que se vislumbra en el horizonte como el camino por explorar.
Esta transición hacia la “IA Física” —donde los dispositivos procesan datos localmente sin depender de la nube— no es solo un reto de ingeniería, sino una cuestión de soberanía geopolítica. Como señala Patrick Vandenameele, el sector de la defensa y la seguridad es uno de los más interesados en estas innovaciones, especialmente en aplicaciones como drones y sistemas autónomos que deben operar en entornos donde las conexiones externas son inexistentes o están comprometidas. De hecho, el imec ya colabora con organismos de defensa avanzados como DARPA en competiciones de aprendizaje automático.
Este giro coincide con los cambios que la guerra en Ucrania y la actitud de Donald Trump han provocado en la UE. Mientras que ya queda bastante patente que la agenda verde que marcó la legislatura pasada ya no es una prioridad, la defensa y nuevas formas de hacer la guerra se imponen como indispensables. Europa sigue buscando su sitio a través de iniciativas como el European Chips Act donde la labor del imec desempeña un papel fundamental.
Pero toda esta carrera tecnológica no ocurre en el vacío. La investigación que se hace en Lovaina o la que pronto se hará en Málaga está atravesada por una tensión global que ya no se disimula. La guerra en Ucrania, la actitud de Donald Trump y la pugna tecnológica con China han convertido los microchips en un recurso estratégico, tan crítico como la energía o las materias primas.
La “IA Física” que describe Vandenameele —chips capaces de operar sin depender de la nube, esenciales para drones, vehículos autónomos o sistemas de defensa— es también una respuesta a ese nuevo mundo donde la seguridad depende de dispositivos que funcionen incluso cuando todo lo demás falla. En ese contexto, Europa busca no solo innovar, sino asegurarse un lugar en la mesa donde se decide el futuro tecnológico del planeta.
El objetivo no es que Europa fabrique todos los chips ni competir en volumen con Asia. De hecho es el propio CEO quien señala el factor internacional de todos sus proyectos. Para el desarrollo de este tipo de tecnologías es indispensable una estrecha colaboración, incluso entre naciones competidoras. Para Vandenameele, el objetivo no es la autosuficiencia total, algo que considera irreal, sino la “indispensabilidad”: que Europa posea tecnologías tan críticas que el resto del mundo no pueda prescindir de ella. Cosa que tanto la Comisión como el propio gobierno de España y de la Junta de Andalucía respaldan con los planes del PERTEChip y la ECA.
Las expectativas sobre lo que puede o no puede hacer la IA están cada vez más sobredimensionadas y su adopción, casi forzosa, tampoco está siendo tan suave como se prometió a quienes financiaron esta carrera. En medio de esa vorágine, la UE avanza con un horizonte de futuro cada vez más incierto y con sectores tradicionales —como el automóvil— reclamando ayudas, recortes y excepciones climáticas en un verano de olas de calor récord.
En ese contexto, la apuesta por la innovación en semiconductores no parece ya una opción, sino una necesidad para una Unión tensionada y a punto de rasgarse por los tirones de la geopolítica internacional. Y en esta nueva fiebre del oro de la inteligencia sintética y la automatización, ser quien vende las palas puede ser el mejor negocio.
Isidoro Abad
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