La litografía de 3 nm aún resulta incómoda para los dos fabricantes de chips que han iniciado la producción con ella a gran escala. Samsung empezó a fabricar circuitos integrados GAAFET con esta tecnología de integración en junio de 2022, y TSMC inició la producción a gran escala en Taiwán de chips de 3 nm en diciembre de 2022. Para estas dos compañías la puesta en marcha de estos nodos litográficos fue un hito muy importante, pero tenemos razones tangibles para aceptar que su plan no les ha salido como habían previsto. Al menos no del todo.
Cuando los fabricantes de semiconductores producen una oblea de chips algunos de esos núcleos no funcionan correctamente. Es lo normal. Cuando ponen en marcha un nuevo nodo litográfico su rendimiento por oblea suele tener un margen de mejora amplio, pero poco a poco, a medida que los ingenieros van refinando sus procesos de integración, este parámetro mejora. Una litografía madura puede entregar a los fabricantes de circuitos integrados un rendimiento muy alto, pero una tecnología incipiente puede moverse en la órbita del 50% de rendimiento.
El panorama no pinta bien para TSMC o Samsung. Y para Intel, tampoco
La tecnología GAAFET está dando a Samsung más alegrías que FinFET a TSMC. Al menos si nos ceñimos a la litografía de 3 nm. Esto es lo que defiende el informe que publicó el grupo financiero surcoreano Hi Investment & Securities a mediados del pasado mes de julio. Según esta fuente en aquel momento el rendimiento del nodo de 3 nm de Samsung oscilaba en la órbita del 60%, mientras que el nodo equiparable de TSMC se movía alrededor del 55%. A priori puede parecer una diferencia pequeña, pero no lo es. Es importante.
Samsung y TSMC están teniendo problemas para llevar el rendimiento de sus nodos de 3 nm más allá del 60%
En cualquier caso, ambas cifras son manifiestamente mejorables. El hecho de que poco más de la mitad de sus chips de 3 nm funcione correctamente es un problema. No obstante, esta no es la única información que tenemos acerca del rendimiento de la litografía más avanzada de estos fabricantes de circuitos integrados. A principios de agosto varios medios desvelaron que los técnicos de TSMC ya habían conseguido mejorar su proceso litográfico de 3 nm, de modo que en ese momento el rendimiento de este nodo oscilaba alrededor del 70%. Es una mejora importante, pero aún dista mucho de ser una cifra ideal.
Sin embargo, en un nuevo giro de los acontecimientos algunos medios surcoreanos, como Chosen Biz, aseguran que los problemas de Samsung y TSMC con la litografía de 3 nm persisten, por lo que ambas compañías están teniendo dificultades para llevar el rendimiento de este nodo más allá del 60%. Lo curioso es que necesitan que sea de al menos el 70% para asegurar su rentabilidad y atraer más clientes, lo que nos invita a hacernos una pregunta: ¿quién asume los gastos que conlleva la necesidad de tirar a la basura tantos chips de 3 nm inservibles?
En condiciones normales ese sobrecoste lo asumen los clientes de Samsung y TSMC. Sin embargo, el mejor cliente de esta última compañía, Apple, tiene algunos privilegios fruto de su posición. En 2022 el 23% de los ingresos de TSMC provino de la firma de la manzana, lo que ha permitido a Tim Cook y sus acólitos forzar a este fabricante taiwanés para que asuma el coste de los núcleos de cada oblea de 3 nm que no funcionan correctamente.
En este artículo aún no hemos hablado de la tercera compañía en discordia: Intel. Actualmente está fabricando a gran escala procesadores 'Meteor Lake' con su litografía UVE (ultravioleta extremo) Intel 4, y prevé tener listo su nodo Intel 3 antes de que concluya este año. Todavía no sabemos con precisión qué rendimiento ha alcanzado esta compañía en sus nodos de vanguardia, pero es razonable asumir dada la relativa inexperiencia de Intel con la litografía UVE que, al igual que a TSMC y Samsung, tampoco le estará resultando pan comido fabricar circuitos integrados tan avanzados.
Imagen de portada: TSMC
Más información: Chosen Biz
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