China y la física pronto pueden hacer añicos nuestros sueños de un poder informático infinito

Los transistores de chip de silicio son tan pequeños que se acercan a sus límites físicos. Y la empresa que fabrica muchos de ellos puede verse un poco obstaculizada si Xi Jinping decide invadir Taiwán.

En la década de 1950, gasté una parte significativa de mi dinero de bolsillo en comprar un transistor. Era un pequeño cilindro de metal (de unos 5 mm de diámetro y 7 mm de profundidad) con tres cables que sobresalían de su base. Lo necesitaba para una pequeña radio que estaba construyendo, y comprarlo fue un gran problema para un muchacho que vivía en la zona rural de Irlanda. Mis desconcertados padres no podían entender por qué este artilugio que su hijo sostenía entre el índice y el pulgar podía ser interesante; y, para ser honesto, no podrías culparlos.

Ahora avance seis décadas. El procesador A13 que alimenta el iPhone que usé para encontrar una fotografía de ese primer transistor tiene 8.500 millones de ellos grabados en una astilla de silicio no más grande que una uña: un "chip". La próxima generación de estos chips tendrá transistores casi tan pequeños como el diámetro de un cromosoma humano.

Esta capacidad de meter más y más transistores en un espacio finito es lo que nos dio la ley de Moore (la observación de que la cantidad de transistores en un circuito integrado se duplica cada dos años más o menos) y con ella el hecho de que la potencia de la computadora se ha estado duplicando cada año. dos años durante el tiempo que la mayoría de nosotros podemos recordar. La historia de cómo sucedió esto es una fascinante historia de brillantez en ingeniería y fabricación, y Chris Miller la cuenta brillantemente en su libro Chip War, que debería ser una lectura obligatoria para todos los ministros conservadores que fantasean con hacer de la "Gran Bretaña global" una superpotencia tecnológica.

Pero con ese largo recorrido de progreso tecnológico llegaron la complacencia y la arrogancia. Llegamos al punto de pensar que si todo lo que se necesitaba para resolver un problema apremiante era más potencia de cálculo, entonces podíamos darlo por resuelto; no hoy, tal vez, pero ciertamente mañana.

Hay al menos tres cosas mal con esto. La primera es que muchos de los problemas más apremiantes de la humanidad no pueden resolverse mediante la informática. Esto es una novedad para Silicon Valley, pero resulta ser cierto. La segunda es que la ley de Moore pronto chocará con las leyes de la física. Estamos llegando al punto en el que la parte crítica de un transistor, la "puerta" a través de la cual fluye la corriente, se acerca a los 2 nanómetros (nm, la mil millonésima parte de un metro) y un átomo de silicio tiene un diámetro de 0,2 nm, lo que significa que la puerta tiene solo unos 10 átomos de silicio de ancho, momento en el cual comienzan a ocurrir todo tipo de interacciones incómodas entre los átomos y la fabricación se vuelve realmente problemática.

El tercer problema es que hay dos cuellos de botella críticos en la cadena de suministro de los chips de gama alta en los que la industria tecnológica está apostando su futuro, incluidos los chips Nvidia que alimentan la mayoría de los sistemas de aprendizaje automático (IA) como ChatGPT.

El cuello de botella A se debe a que solo hay una empresa en el mundo, ASML en los Países Bajos, que puede fabricar máquinas de litografía ultravioleta extrema capaces de "imprimir" transistores de 2 nm en silicio.

Estas máquinas son, como ha explicado MIT Technology Review, algo bastante: "Del tamaño de un autobús pequeño y están llenas de 100.000 pequeños mecanismos coordinados, incluido un sistema que genera una longitud de onda específica de luz ultravioleta de alta energía al lanzar gotas de estaño fundido con un láser 50.000 veces por segundo. Se necesitan cuatro 747 para enviar uno a un cliente". Y las máquinas de gama alta cuestan 350 millones de dólares pop.

El cuello de botella B existe porque solo un puñado de empresas tiene la capacidad de fabricar chips al nivel de 2 nm, y la principal de ellas, TSMC, tiene su sede en, ¿adivina dónde? – Taiwán.

Ponga estos dos cuellos de botella juntos y tendrá lo que solo puede describirse como pánico en el liderazgo de las economías occidentales. El monopolio de ASML quizás no sea una preocupación tan estratégica: es, después de todo, una empresa europea. Su mayor problema es que la fabricación de sus máquinas es un negocio delicado, complicado y que requiere mucho tiempo. Y según el Financial Times, actualmente tiene una acumulación de pedidos de 40.000 millones de dólares.

Pero la singularidad de TSMC y su ubicación en una isla que el régimen chino considera parte del continente está generando pánico estratégico. Tanto los EE. UU. como la UE están compitiendo para tratar de garantizar que tengan capacidad de fabricación de chips de 2 nm dentro de sus respectivas jurisdicciones. El problema es que uno no puede conjurar tal capacidad simplemente arrojándole dinero. La propia TSMC ha construido una planta de fabricación en Arizona. Pero en su discurso que marcó la inauguración ceremonial de la instalación en diciembre pasado, Morris Chang, el fundador de la empresa, dijo que no podía encontrar suficientes trabajadores estadounidenses calificados para operarla. Enviaba a todos los nuevos reclutas estadounidenses a Taiwán para recibir 18 meses de capacitación e incluso importaba ingenieros de Taiwán para poner en funcionamiento la planta de Arizona. Ojalá todo esté en marcha antes de que Xi decida "hacer un Putin" y ya no podamos tener fichas con todo.

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