CÓMO SE FÁBRICA EL PRODIGIO MÁS DIMINUTO DE LA INGENIERÍA: EL CHIP
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CÓMO SE FÁBRICA EL PRODIGIO MÁS DIMINUTO DE LA INGENIERÍA: EL CHIP Un chip es un trozo de silicio con un circuito electrónico incrustado en él. Este circuito integrado es un componente principal en la mayoría de los tipos de dispositivos electrónicos, especialmente en los ordenadores. Algunos cuentan con más de 50.000 millones de diminutos transistores que son 10.000 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano. Se elaboran en fábricas gigantescas y extremadamente limpias. Las hay de hasta siete pisos y con la longitud de cuatro campos de fútbol americano. Los chips son, en muchos sentidos, el elemento vital de la economía moderna. Los que hacen funcionar a los smartphones, la electrónica de los coches, los electrodomésticos y otros dispositivos. Más del 90 por cien de los más avanzados provienen de Taiwán. Los chips sirvieron para reemplazar a los voluminosos transistores a finales de la década de 1950. Y almacenan datos, amplifican señales de radio y realizan otras muchas operaciones. La empresa Intel es famosa por fabricar los microprocesadores de los ordenadores. Aunque la empresa TSMC con sede en Taiwán es la que fabrica los componentes más pequeños de los chips. Por eso Apple la eligió para sus iphones. Los fabricantes de chips están colocando más y más transistores en cada pieza de silicio. Por eso, la tecnología sigue avanzando cada año. Unas enormes máquinas proyectan los diseños para los chips en cada oblea. Luego depositan las capas de materiales para crear sus transistores y conectarlos. Hasta 25 obleas se pueden mover a la vez en estos sistemas. Procesar una oblea supone miles de pasos y puede tardar hasta dos meses. La holandesa ASML es otra empresa clave en este sector. En una sala blanca existen varias máquinas. La imprescindible es la de fotolitografía. Se usa para grabar los patrones en las piezas de silicio. Utiliza unos sistemas de rayos ultravioleta con unas longitudes de onda de tan sólo 13,5 nanómetros. Y las nuevas generaciones permitirán fabricar nodos de menos de 3 nanómetros. Cada una de estas máquinas de fotolitografía en ASML pueden costar unos 150 millones de dólares. Y emplean un sistema de litografía por onda de luz ultravioleta extrema. Gracias a esto, trazan los circuitos de los chips informáticos. Sobre todo los de los más avanzados como los de una CPU o una GPU. El papel de estas máquinas ha sido fundamental para progresar con la ley de Moore. Y pasar de chips de 800 nanómetros en 1990 a los de 7 nanómetros en 2018. Aunque, en el 2023, alcanzó la producción de los primeros chips de 2 nanómetros. Cerca del límite físico que permite la tecnología del silicio. Estamos hablando de la mil millonésima parte de un metro, eso sería un nanómetro, un 10 elevado a menos nueve. Después del procesamiento, la oblea se corta en chips individuales. Se comprueba que funcionen bien y se envuelven en paquetes de plástico. Para conectarlos a placas de circuito. Sin duda, cada vez es más difícil hacer transistores aún más pequeños. Por eso, hay empresas que apilan varios chips, uno al lado del otro, en un paquete. Conectándolos para que actúen como una sola pieza de silicio. Por ejemplo: la mencionada Intel llega a agrupar hasta 47 chips a la vez. Estos diminutos dispositivos se venderán por cientos o miles de dólares cada uno. El microprocesador más rápido para ordenadores salió hace poco a un precio inicial de 739 dólares. Una mota de polvo, invisible al ojo humano, puede dañar sus componentes. Ya que es más grande que sus transistores. Por esta razón, las gigafactorías de chips deben ser más limpias que el quirófano de un hospital. Y requieren de sistemas complejos para filtrar el aire y regular la temperatura y la humedad. Incluso, han de estar preparadas para resistir cualquier vibración. Así que se construyen sobre unos amortiguadores especiales. También es crucial la capacidad de mover grandes cantidades de líquidos y gases. En general, para este proceso hace falta usar mucha agua. Para limpiar las obleas durante las distintas etapas. Hay empresas de chips que extraen hasta 42 millones de litros de agua al día. Los enfriadores son esenciales. Las grúas tendrán que levantar sus 55 toneladas a la hora de construirlos en la fábrica. La realidad es que ningún país puede, por sí solo, fabricar semiconductores. La industria de los chips depende de una compleja red mundial de empresas. Que cooperan durante todo el proceso: Obtener las materias primas, usar los equipos de producción, emplear el software de diseño y llegar a la fabricación especializada. Es una proeza de la ingeniería, cuanto más pequeño, más potente. Cada vez estamos llegando a límites más pequeños. Y será necesario recurrir a la computación cuántica.