Cada nanómetro cuenta

Las noticias de hoy nos brindan un interesante punto de comparativa que permite entender de manera clara el quién es quién en la industria de los chips… y en la del automóvil.

GM anuncia un importante acuerdo a largo plazo con GlobalFoundries para la producción en exclusiva de semiconductores en los Estados Unidos, que se concretará en una expansión de la factoría que la compañía tiene en Nueva York. El acuerdo supone además una victoria para la administración Biden, que lleva tiempo tratando de asegurar mediante paquetes legislativos el establecimiento de capacidad de producción de chips en su territorio, con el fin de evitar problemas como el desabastecimiento que comenzó en 2020 durante la pandemia y que duró algo más de un año, lo que supuso el cierre de múltiples plantas de fabricación de automóviles.

Hasta aquí, todo muy bien: una importante marca de automoción, que trata de asegurarse el suministro de chips para evitar problemas de desabastecimiento. Pero como siempre, el diablo está en los detalles: ¿quién es GlobalFoundries, la compañía con la que GM cierra su acuerdo? Pues básicamente, la empresa fabricante que surgió de la desinversión de AMD cuando ésta optó por convertirse en fabless, y que es el cuarto fabricante de chips del mundo, con fábricas en Singapur, Europa y los Estados Unidos. Pero lo interesante, más allá de las cualificaciones de GlobalFoundries, está en su producción: en sus diez factorías, la compañía fabrica chips que van desde los 600 nanómetros (0.0006 milímetros) hasta los 12 nanómetros, que únicamente fabrica en su planta de Dresden, en Alemania.

¿Qué son 12 nanómetros? Pues además de ser una medida de grosor muy pequeña, tan solo 0.000012 milímetros, es un tipo de chips que en absoluto corresponden a la última generación. Si atendemos tan solo a esta variable, la más habitual para tratar de expresar cuántos transistores equivalentes pueden encapsularse en un chip, las últimas generaciones de chips producidas comercialmente están en torno a los tres nanómetros, y hay compañías que están empezando a adentrarse en los dos y hasta en un nanómetro. Cuando logramos mejorar la resolución en la fabricación de chips, podemos conseguir logros muy importantes, como incrementos muy significativos de la potencia o reducciones muy importantes del consumo. Cuando, en 2021, por ejemplo, IBM anunció un chip de dos nanómetros cuya producción preveía podría llevarse a cabo en unos dos o tres años, se calculaba que las mejoras en su rendimiento podían equivaler a un 45% más en potencia o a un 75% menos en consumo, en función de su destino.

Pues bien: el pasado noviembre, Tesla hizo un pedido masivo de chips, tan importante que la llevó a convertirse en uno de los principales clientes de la compañía suministradora. Esa compañía era ni más ni menos que TSMC, el líder absoluto de la industria, y esos chips eran de cuatro nanómetros, suministrados desde la planta que la compañía tiene en Arizona. Tesla es el primer cliente que TSMC tiene para ese tipo de chips de cuatro nanómetros.

Esa es la (gran) diferencia. Para GM y para la inmensa mayoría de las compañías de automoción tradicionales, un chip es un chip, y su papel, aunque creciente, sigue asociado con cuestiones como los sistemas de entretenimiento del vehículo y cuestiones similares. Según la visión de estas compañías, lo importante en un vehículo es su motor, medido además en variables «de fontanería» o «de mecánica» como los centímetros cúbicos o el número de cilindros que tiene. Pertenecen a un mundo en el que, simplemente, las cosas se medían así: cuánta potencia soy capaz de generar con un par motor adecuado y en qué regímenes de vueltas para que mi coche sea del gusto de los clientes, que valoran precisamente ese tipo de atributos y otros relacionados que incluyen hasta el ruido que genera.

Por eso pueden abastecerse de chips con tecnologías no especialmente modernas, para los que hay múltiples fabricantes. La contrapartida de eso es que se trata de chips con precios unitarios comparativamente baratos que generan a sus fabricantes márgenes relativamente bajos, lo que lleva a que, ante una crisis, sean los primeros que les interesa recortar en sus líneas de producción. Durante toda la crisis de los chips, mientras todas las marcas tradicionales cerraban fábricas y recortaban producción, Tesla pudo seguir fabricando, porque sus chips eran estratégicos para sus fabricantes, provenían de diseños en los que la propia Tesla había participado, y dejaban un buen margen en las arcas del fabricante. Tesla únicamente recortó su producción cuando los confinamientos provocaron que, en algunas de sus fábricas, los trabajadores no pudieran ir a trabajar, pero no por un problema de desabastecimiento.

Para Tesla, un chip no es simplemente lo que se pone en el sistema de entretenimiento, ni nada por el estilo. Un chip es el alma del vehículo, porque el propio vehículo es un concepto completamente diferente: un ordenador enorme con ruedas. Una máquina electrónica encargada de mantener un complejo sistema de context awareness, del control de los múltiples sensores, de dónde se encuentra y de cómo afecta eso a las circunstancias de la conducción, y de gestionarlo todo, desde la identificación del vehículo cuando se conecta a un sistema de recarga, hasta el cierre de las puertas o la conexión del «modo centinela» cuando su propietario se aleja unos metros.

Hablamos de chips de una enorme capacidad preparados para gestionar modelos de machine learning con miles de parámetros, no «de fontanería» ni «de mecánica». Es, simplemente, otra época, otro producto, y otra compañía, con necesidades completamente diferentes y componentes radicalmente distintos, y las enormes diferencias en la generación a la que pertenecen los procesadores que necesitan son, precisamente, la prueba de ello; mientras GM lucha por asegurarse el suministro de chips cerrando un acuerdo con una compañía que únicamente llega a los doce nanómetros, Tesla hace pedidos enormes a la única que le puede proporcionar chis de cuatro nanómetros. Y ahora, en esta industria, cada nanómetro cuenta.

¿Quieres competir con Tesla? Pues déjate de calcularlo en número de coches vendidos, y empieza a plantearlo con las variables que realmente importan.

Publicado en enriquedans.com (10.02.2023)

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