China festeja que produce microchips de 14 nm propios

En la sociedad digital, los microprocesadores resultan claves. China tiene la minería de 'tierras raras' que son esenciales para desarrollar las nuevas tecnologías pero carece, por ejemplo, de la autonomía para microchips. Ahora China anuncia un salto importante y si lograra una integración vertical, USA tendría un problema.

Desde 2019, en China producía los chips 14 nm la empresa estatal Semiconductor Manufacturing International Corp. o SMIC, que se fundó en 2000 con sede en Shanghái, y adquirió una planta de Motorola en Tianjin y luego comenzó a construir una planta propia en Beijing.

SMIC fue demandada por TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Limited), por apropiación indebida de propiedad intelectual.

En septiembre de 2020, el Departamento de Comercio de USA declaró a SMIC 'usuario final militar' e impuso restricciones a las importaciones de chips de SMIC.

Luego, el Departamento de Comercio de USA cargó sobre SMIC restringiendo su capacidad de producir chips de 10nm, una restricción difícil pero no demasiado severa.

En verdad, USA impidió a China acceder a tecnología avanzada para producir semiconductores. SMIC nunca pudo acceder a las herramientas de litografía ultravioleta extrema (EUV) y tuvo que desarrollar sus tecnologías de proceso de 12nm, N+1 y N+2 que requerían la más accesible litografía ultravioleta profunda (DUV): chips económicos que no requerían una alta densidad de transistores. Y los nodos N+1 y N+2 se consideran procesos de fabricación por debajo de los 10 nm.

Pero en julio 2022, el gobierno estadounidense deslizó que restringiría la capacidad de SMIC de producir chips 14 nm, 'filtración' vía la agencia Reuters que provocó enorme preocupación en Beijing.

Si el gobierno de USA decidiera restringir el acceso de SMIC a herramientas avanzadas de fabricación de chips, empresas como Applied Materials y Lam Research tendrían que solicitar una licencia de exportación cada vez que traten con SMIC. La solicitud sería revisada con una presunción de denegación.

Wen Xiaojun, director del Instituto de Investigación de Formación Electrónica de China, dijo en 2021 en una entrevista que a finales de 2022 podrán producir chips bajo la litografía de 14nm.

Ahora, las autoridades de Shanghai anuncian que ha sido exitosa la puesta en marcha de la producción propia de chips 14 nm.

China consideró 'de interés estratégico nacional' el desarrollo de microprocesadores hace 4 años e invirtió mucho dinero en investigación y desarrollo. Por supuesto que puso a todo su sistema de espionaje competitivo a trabajar, y hay resultados, aparentemente.

Qualcomm fabrica los mejores chips, hasta ahora, para móviles.

Las autoridades de Shanghai anuncian que ha sido exitosa la puesta en marcha de la producción propia de chips 14 nm.

14 nm

El proceso de 14 nm se refiere al nodo de tecnología MOSFET que es el sucesor del nodo de 22 nm (o 20 nm).

Los 14 nm se utilizan en forma intensiva en

1. automóviles de nueva energía,
2. ciudades inteligentes,
3. procesos inteligentes incluyendo robótica, e
4. Internet de las cosas.

Los 14 nm fueron nombrados así por el International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS). Hasta 2011, se esperaba que el nodo que seguiría a 22 nm sería el de 16 nm. Pero... Samsung Electronics grabó un chip de 14 nm en 2014, antes de fabricar chips flash NAND de "clase 10 nm". En ese momento, SK Hynix comenzaba la producción en masa de flash NAND de 16 nm, y TSMC su FinFET de 16 nm producción.... Meses después, Intel comenzó a producir 14 nm. ¡Salto tecnológico!

Fabricación de chips (año y nodos)

• 10 µm – 1971
• 6 µm – 1974
• 3 µm – 1977
• 1,5 µm – 1981
• 1 µm – 1984
• 800 nm – 1987
• 600 nm – 1990
• 350 nm – 1993
• 250 nm – 1996
• 180 nm – 1999
• 130 nm – 2001
• 90 nm – 2003
• 65nm – 2005
• 45nm – 2007
• 32 nm – 2009
• 22 nm – 2012
• 14 nm – 2014
• 10 nm – 2016
• 7 nm – 2018
• 5 nm – 2020
• 3 nm – 2022
• Futuro
• 2 nm ~ 2024.

TSMC, Intel, GlobalFoundries y Samsung, entre otros, miden sus diferentes procesos de fabricación en nanómetros.

Nanómetro es la unidad de medida de longitud que equivale a una mil millonésima parte de un metro.

Dicha medida era un estándar para referirse a una medición del tamaño del transistor. Pero ahora las fundiciones lo expresan de una manera aproximada. Es más marketing que otra cosa.

Los chips electrónicos se fabrican en lo que se denomina 'fundición'.

Cada 'fundición' tiene sus propios procesos de fabricación, haciendo muy difícil la comparación de las litografías en nanómetros.

Ahora los nanómetros hacen referencia al nodo de fabricación del chip. Se busca reflejar la densidad de transistores que se pueden 'imprimir' en un chip. Cuanto mayor es la densidad en un mismo espacio, más potente serán los chips fabricados.

Determina la cantidad de puertos lógicos y circuitos que tienen cabida dentro de un silicio de un tamaño concreto. El procesador Core i9-9900K de nodo de 14nm con una matriz de 174mm2 cuenta con casi 3.000 millones de transistores. Los procesadores Ryzen 3000 cuentan con unos 3.900 millones de transistores en una matriz de 74mm2 de nodo de 7nm.

Miniaturizar los nodos permite integrar más transistores en cada vez menos espacio físico. Se puede reducir la superficie del silicio con una mejora de transistores o con la misma cantidad de los mismos. Otro de los beneficios de la reducción de los nanómetros, es la reducción de la generación de calor.

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Nanómetro es la unidad de medida de longitud que equivale a una mil millonésima parte de un metro.

Shanghai

14 nm es un hito para Shanghai en la construcción de un centro tecnológico moderno y un evento importante para que el sector de fabricación de chips de China rompa el bloqueo del gobierno estadounidense, en medio de la competencia tecnológica intensificada entre ambos países.

La producción en masa de semiconductores con un proceso de 14 nm y avances en las máquinas de litografía de 90 nm, 5 nm, las obleas de silicio grandes de 12 pulgadas, las unidades centrales de procesamiento y los chips 5G: es el combo que anunció Wu Jincheng, director de la Comisión Municipal de Economía y Digitalización de Shanghai.

"Cuanto más amplios sean los bloqueos estadounidenses, más rápido investigará y desarrollará China su propia tecnología", dijo Wen Xiaojun, director del Instituto de Investigación de Formación Electrónica de China.

La Administración Joe Biden planifica ampliar las restricciones a los envíos de USA a China de semiconductores utilizados para inteligencia artificial y herramientas de fabricación de chips.

El Departamento de Comercio de USA ha enviado cartas a empresas como KLA Corp, Lam Research Corp y Applied Materials Inc, prohibiéndoles exportar equipos de fabricación de chips a fábricas chinas que producen semiconductores avanzados con procesos inferiores a 14 nm, a menos que los vendedores obtengan licencias del Departamento de Comercio.

Chen Jia, investigador independiente en estrategia, dijo al Global Times que la demanda de 14 nm es intensa en la industria automotriz, para los vehículos híbridos, eléctricos y a hidrógeno.

China está planificando que SMIC se convierta en la principal fábrica de fabricación del mundo, dijo Chen:

Los expertos dijeron que el avance de 14 nm anticipa que China asignará mayores recursos para avances en procesos de fabricación más avanzados. Ahora se acelerarán los proyectos más avanzados en los procesos de 7 y 5 nm. Los expertos dijeron que el avance de 14 nm anticipa que China asignará mayores recursos para avances en procesos de fabricación más avanzados. Ahora se acelerarán los proyectos más avanzados en los procesos de 7 y 5 nm.

Shanghái es el eje de la industria de semiconductores china, con un mercado de US$ 35.910 millones en 2021, 25% del total del país. Más de 1.000 empresas se han establecido en Shanghái, atrayendo al 40% del talento humano en la industria, dijeron las autoridades.

El gobierno municipal de Shanghái anunció nuevas políticas para reforzar la capacidad avanzada de fabricación de chips de China.

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