Cuando Estados Unidos recrudeció la guerra comercial con China usando Huawei como chivo expiatorio, desencadenó un avance tecnológico feroz por parte del gigante asiático. Tras el veto a Huawei llegaron las prohibiciones a la industria china de semiconductores, y una dolió más que las demás. ASML, fabricante europeo líder en fabricación de máquinas avanzadas de litografía ultravioleta profunda (o UVP), no podía vender sus mejores equipos a empresas chinas. Las de ultravioleta extremo o UVE, concretamente.
Esas máquinas son con las que los diferentes fabricantes de chips crean sus productos y la industria depende de ellas. Piensa en estas máquinas UVE como una impresora 3D gigantesca: las obleas de silicio son su materia prima y en ellas “imprimen” los circuitos necesarios para que los procesadores funcionen. Lo especial de las máquinas de ASML es que son capaces de imprimir esos patrones con una precisión imposible para cualquier otra máquina.
Con el veto estadounidense, y con ASML siendo la única empresa con la tecnología exclusiva para crear este proceso de “impresión”, China lo tenía difícil para avanzar no sólo en su industria de chips de consumo, sino en la rampante carrera de la inteligencia artificial. Sin embargo, las empresas chinas están haciendo progresos trucando las máquinas de ASML que habían conseguido antes del bloqueo.
Con Huawei y SMIC a la cabeza, están forzando la máquina y consiguiendo lo impensable con equipos viejos.
El ‘Ikea hack’ de las máquinas de litografía de ASML
Uno de los conceptos que más me gustan en decoración de interiores es el del ‘Ikea hack’. Consiste en comprar un mueble genérico de Ikea y transformarlo en uno con más personalidad y hasta funciones diferentes. Es llevar al máximo el potencial de una estructura simple y conocida.
Una impresora 3D, pero a lo bestia
Algo similar están haciendo desde SMIC. Hace un par de años fue una empresa cuyo nombre salía a la palestra casi a diario. No es para menos: es la punta de lanza de la industria china de semiconductores y la que provocó la ira de los reguladores estadounidenses cuando se dieron cuenta de que no habían acabado con Huawei tras el veto. De algún modo, SMIC había podido hacer chips de 7 nm y hasta de 5 nm, una litografía fuera del alcance de las máquinas que tenía china.
El Kirin 9000S del Huawei Mate 60 Pro marcó el renacer de los móviles de la compañía, y lo sorprendente es que SMIC lo había creado con máquinas antiguas como la Twinscan NXT:2000i o la Twinscan NXT:1980i. Eran máquinas UVP adquiridas antes del veto. Y, aunque ASML no podía vender nuevo material ni realizar actualizaciones que mejoraran las prestaciones base de esas máquinas, sí podían dar soporte.
El tema es que estas máquinas no se diseñaron para crear circuitos integrados tan punteros como los que fabrican TSMC, Samsung o Intel, pero el ‘Ikea hack’ de SMIC y Huawei para tener chips de 7 nm es la técnica ‘multi-patterning’.
En términos simples, esta técnica consiste en hacer que la máquina UVP haga varias pasadas en un mismo punto de la oblea de silicio para crear chips más densos. Lo que una máquina UVE haría en un santiamén, lleva más tiempo y pasadas a una UVP debido a que las lentes y láseres que “imprimen” los circuitos son menos precisas.
Como leemos en Financial Times, el grupo de análisis TecnInsights estima que SMIC ha ido perfeccionando la técnica del multi-patterning más allá del proceso de los 7 nm durante estos años y que el procesador Kirin 9030 de Huawei es el más avanzado creado por China hasta la fecha. El logro es ese: lo han hecho con máquinas obsoletas.
Ahora bien, pese al truco de SMIC y Huawei, el proceso tiene sus problemas. Para empezar, lo obvio: más pasadas implica más tiempo de fabricación que lo que tardaría una máquina más avanzada o de UVE. Pero también algo más serio: el ‘yield’. Este concepto se aplica al porcentaje de chips funcionales que se obtienen de una oblea.
Están, en definitiva, forzando la máquina. Y eso se traduce en más tiempos por chip, más probabilidad de que un chip salga defectuoso y, en total, unos mayores costos de producción.
El ‘Proyecto Manhattan’ de China
Ahora, y como señalan en Financial Times, aunque China no tiene máquinas de fotolitografía de ultravioleta extremo, sí tienen algunas de las últimas máquinas más avanzadas de la generación anterior de UVP: las 2050i y 2100i. Fueron enviadas por parte de ASML antes de que el veto de septiembre de 2024 entrara en vigor, y la Oficina de Industria y Seguridad de Estados Unidos tiene la mosca detrás de la oreja.
Una oblea de silicio
Uno de los argumentos para vetar la venta de equipo de ASML a China es el de la seguridad nacional. Esos chips avanzados se introducen en tecnología de consumo, pero también en tecnología militar. Y, según FT, la administración estadounidense ha estado investigando qué tipo de soporte ha proporcionado ASML a los clientes chinos, incluso valorando la posibilidad de endurecer las normas de mantenimiento para máquinas que ya tenían los fabricantes.
De la manera que sea, China sigue empujando esta tecnología. Y en Reuters van más allá: un grupo de exingenieros de ASML que ahora trabajan en compañías chinas han logrado descifrar los secretos de las máquinas más avanzadas de la compañía neerlandesa mediante ingeniería inversa.
Como si fuera la versión china del Proyecto Manhattan con el que Estados Unidos construyó su bomba atómica en la Segunda Guerra Mundial, ingenieros chinos habrían usado partes de máquinas de ASML disponibles en mercados “alternativos” para desarrollar una tecnología más avanzada de la que oficialmente tenían a su disposición.
El CEO de ASML afirmó que China necesitaría “muchos, muchos años” para desarrollar esa tecnología, pero si ya han logrado descifrar los secretos de las máquinas UVE con ingeniería inversa, la película cambia completamente. Hay otras dificultades, ya que las lentes usadas en las máquinas UVE son extremadamente precisas y propiedad de Zeiss, que tampoco puede vender oficialmente a fabricantes chinos.
Según Reuters, el prototipo creado por estos ingenieros es capaz de generar luz en el rango ultravioleta extremo, pero aún no puede producir chips funcionales. Aunque ya hay voces que apuntan a 2028-2030 como el rango clave para ver hasta qué punto China se ha puesto al día tecnológicamente sin contar las máquinas más avanzadas de occidente.
Por falta de empeño y empresas buscando eliminar todo rastro de hardware occidental no será. Eso desde luego.
En Xataka | ASML planea fabricar un equipo de litografía con prestaciones de ciencia ficción: la máquina Hyper-NA
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La noticia
Huawei y SMIC dan con la clave para crear chips de 7 nm: hacer un ‘Ikea hack’ a las máquinas de ASML más antiguas
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Alejandro Alcolea
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