domingo, 6 de octubre de 2013

Crónicas del hardware I: ¿Qué está pasando en la industria de los semiconductores?


Cada vez son más las compañías que dejan de ser IDMs (Integrated Device Manufacturer, es decir, compañías que diseñan y manufacturan sus chips) para convertirse en meros diseñadores (fabless), dejando que un puñado de enormes foundries (fundiciones) sean las manufactureras. La foundry cada vez fabrica para más clientes y se hacen más y más grandes, absorviendo a otras fabricas más pequeñas y quedándose como grandes monopolios de la fabricación de semiconductores.
Entre las IDMs más importantes por el momento tenemos a Intel, Fujitsu, Hitachi, Matsushita, Intersil, Mitsubishi, Freescale (antiguas fábricas de Motorola), NEC, NXP (antiguas fábricas de Philips), Samsung, Infineon, STMicroelectronics, Renesas, Sony, National Semicondutor, Texas Instruments, Analog Devices, Toshiba, …
Entre los fabless, cada vez más numerosos, podemos destacar firmas como Qualcomm, NVIDIA, AMD, Xilinx, Broadcom, Marvell, MediaTek, etc.
En cuanto a las fundiciones, meras compañías que se dedican a fabricar los diseños de otros y producto del fenómeno“foundry model” de los últimos tiempos, podemos remarcar a TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), UMC (United Microelectronics Corporation) y GlobalFoundries (antiguas fábricas de AMD, fusionadas con Chartered Semiconductor) como los líderes indiscutibles. Desde los tiempos de MOSIS mucho han crecido estas compañías... ahora vemos a dos monstruos taiwaneses que copan la lista de los mas granes, TSMC y UMC, siendo éste primero el mayor con diferencia (con ganancias que sobrepasan a la suma de los 10 siguientes que le siguen en la lista).
Analizando este panorama, parece que cada vez es menos rentable disponer de fábricas propias y unirse al tipo de negocio que se está imponiendo. Tal vez los costos para mejorar las tecnologías de fabricación sean cada vez mayores y las posibilidades de mejora estén llegando a un tope. Recordemos que ahora se están fabricando chips con tecnologías de 32, 28, 22 nm. Para hacernos una idea, 100 nm es lo que mide un glóbulo rojo de nuestra sangre, así que se están creando puertas de los MOSFET unas tres veces más pequeños que éstas células. Se estima que se alcancen tamaños de 1 nm (previsto para 2030) y este sea el límite de la litografía para los semiconductores convencionales. A partir de aquí se deberán estudiar alternativas como los nanotubos de carbono, grafeno o métodos de computación cuántica.


Esto puede haber impulsado a muchas empresas a deshacerse de sus fabricas cada vez menos rentables y que sean grandes corporaciones, con presupuestos enormes, que se encarguen de gestionarlas. Así ellos dedican todo su presupuesto para I+D en vez de invertirlo en pagar los multimillonarios costes que supone preparar el equipo de fabricación para adaptarlo a nuevos tamaños de oblea y nuevas tecnologías de fabricación.