1. 📌 El ocaso de la Ley de Moore: más allá de la ingeniería clásica
Durante más de medio siglo, la miniaturización de los transistores ha sido guiada por la Ley de Moore. No obstante, el tránsito hacia escalas de 3, 2 e incluso 1 nanómetro plantea problemas que desbordan lo ingenieril y penetran el dominio de la física cuántica, la ciencia de materiales y la arquitectura computacional.
Un transistor de 1 nm representa apenas el ancho de cinco átomos de silicio. A esta escala, fenómenos como el efecto túnel y la pérdida de control electrostático provocan fugas de corriente, inestabilidad estructural y comprometen la eficiencia energética.
2. 🧪 El ecosistema industrial: TSMC, Samsung, Intel y la carrera por el nanómetro
- TSMC promete producción en masa de chips de 2 nm para 2026, implementando arquitecturas GAA (Gate-All-Around) con nanoláminas. Su migración a 1 nm depende de una evolución radical en litografía ultravioleta extrema (EUV) con apertura numérica alta (High-NA), cuyos costos superan los 400 millones USD por unidad.
- Samsung, pionera en producir chips de 3 nm con GAA, enfrenta retos de rendimiento. Su adopción temprana de esta arquitectura marca una estrategia de disrupción sobre eficiencia.
- Intel, con su hoja de ruta 20A y 18A (ángstroms), introduce innovaciones como RibbonFET y PowerVia, que trasladan las líneas de alimentación eléctrica a la parte trasera del chip. Estas propuestas intentan preservar la escalabilidad más allá de 3 nm.
3. 🧱 Más allá del silicio: materiales y arquitecturas emergentes
El silicio, columna vertebral de la computación moderna, comienza a fallar como sustrato a medida que nos acercamos al nanómetro. Entre las soluciones exploradas:
- Disulfuro de molibdeno (MoS₂): material bidimensional con brecha de banda directa, más estable a escala atómica.
- Computación cuántica: IBM, Google, Rigetti e IonQ desarrollan chips experimentales (como Condor, con 1121 cúbits), orientados a simulación y criptografía.
- Arquitecturas neuromórficas y IA generativa aplicada al diseño de chips, como parte de la automatización del layout electrónico.
4. 📊 Economía de la innovación: inversión masiva y presión competitiva
En 2023, el gasto global en I+D para semiconductores superó los 80 mil millones USD, liderado por TSMC, Intel y Samsung. Esta inversión no se destina únicamente a escalar geometría, sino a integrar capacidades 3D, empaquetado avanzado, memorias apiladas y plataformas de diseño asistido por IA.
5. ⚠️ Síntesis: el umbral de una revolución científica
El tránsito hacia nodos de 1 nm no representa una simple continuidad del paradigma de escalado, sino un cambio de fase epistemológico. La industria se aproxima a una frontera donde miniaturizar ya no basta. Se trata de redefinir la lógica misma del cómputo, desde el material hasta la topología.
“La computación a escala atómica no es una evolución, es una ruptura. No estamos achicando chips; estamos redibujando los límites de lo posible.”