En el complex escenari de la guerra tecnològica global, la República Popular Xinesa s’està jugant el seu futur digital en una batalla on el silici és l’arma principal. SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corp), el fabricant de semiconductors més influent de Xina, s’ha convertit en l’epicentre d’una tensió geopolítica sense precedents. Amb una quota de mercat que ja supera el 5%, col·locant-se en una posició estratègica molt propera a gegants com Samsung (7,2%) i superant a actors clau com Intel, GlobalFoundries o UMC, l’empresa xinesa no només busca la viabilita econòmica, sinó l’autosuficiència tecnològica total per reduir la seva dependència de l’Occident.
El punt d’inflexió va arribar al setembre de 2023, quan SMIC oficialitzà la seva capacitat per fabricar xips de 7 nm, concretament el SoC Kirin 9000S per a Huawei. Aquest hito va provocar un tremblec en l’Administració dels Estats Units i en el Govern dels Països Baixos, ja que demostrava que Xina podia circumventar els bloquejos comercials més estrictes. La incapacitat d’accèdir a les màquines de fotolitografia de ultraviolet extrem (EUV) de l’empresa ASML, essencials per a la producció de xips d’última generació, semblava una barrera insuperable. No obstant això, l’enginy xinesa ha trobat un camí alternatiu, transformant una limitació tècnica en un repte d’optimització extrema que ara posa en qüestió l’eficàcia de les sancions internacionals.
Aquesta carrera per l’eficiència no només afecta la indústria, sinó que reflecteix una pressió constant sobre els enginyers i el sistema de producció. En un món on la demanda de potència de càlcul és voràcia, l’obsessió per l’optimització pot generar un entorn de stress constant, recordant que, tot i l’avanç tecnològic, és vital mantenir un equilibri personal per evitar que la autoexigència es converteixi en una nova obligació social que comprometi el benestar dels professionals del sector.
L’enginy del «Multiple Patterning» i el nou node N+3
La clau del successor del Kirin 9000S resideix en el nou node N+3, la tecnologia d’integració més avançada de Xina fins a la data. Aquest nou salt tecnològic s’ha fet evident amb el desmantellament del SoC HiSilicon Kirin 9030, integrat al smartphone Huawei Mate 80 Pro. Segons l’informe del laboratori d’enginyeria inversa STEEL, amb seu a Oregó (EEUU), SMIC ha aconseguit una fita que semblava impossible: equiparar la densitat lògica del node N6 de TSMC sense utilitzar litografia EUV.
Per aconseguir-ho, SMIC ha dut a terme una estratègia anomenada multiple patterning utilitzant litografia de ultraviolet profund (DUV). Aquest procés consisteix a transferir el patró a la obla en diverses passades successives per augmentar la resolució del procés litogràfic. Tot i que aquesta tècnica és coneguda, la implementació de SMIC ha estat «extremadament agressiva». El resultat és impressionant: una densitat de transistors de 113,4 MTr/mm², una xifra que supera lleugerament els 107,7 MTr/mm² del node N6 de TSMC, el qual sí que disposa de la tecnologia EUV.
Anàlisi tècnic: L’optimització al límit del silici
Les imatges de secció transversal revelen que SMIC ha exprimit la litografia DUV fins al seu límit físic. L’estudi de SemiAnalysis mostra que els transistores del node N+3 presenten uns «fins» (làmines verticals de silici en el disseny FinFET) més alts i estrets que els de la competència. La relació d’aspecte és de 9,5:1, comparada amb el 7,8:1 de TSMC, amb vores superiors més afilades i cèl·lules lògiques un 5% més baixes.
Per arribar a aquests nivells de precisió, l’empresa ha aplicat tres tècniques d’optimització quirúrgiques:
- Eliminació de fins redundants: S’han eliminat elements on no eren estrictament necessaris per optimitzar l’espai.
- Connexió directa: S’han connectat els contactes directament sobre la porta activa.
- Tall de difusions quirúrgic: Una precisió extrema en el tall de materials per maximitzar l’espai disponible.
Aquesta combinació, juntament amb el quádruple patterning UVP, permet a SMIC aproximar-se a la Vanguardia global, tot i que el preu a pagar és alt: un increment significatiu en el cost de fabricació de cada xip i una reducció dràstica de la capacitat de producció total, ja que el procés és molt més lent i complex que el de TSMC.
Repercussions estratègiques i el cost del progrés
El cas de SMIC no és només un èxit tècnic, sinó un reflex de la resiliència xinesa davant el bloqueig dels Estats Units. La capacitat de produir xips de 7 nm i inferior mitjançant mètodes «clàssics» optimitzats significa que les sancions basades en el control d’equipament ASML no són totalment efectives. Si Xina pot fabricar xips avançats sense EUV, la dependència tecnològica de l’Occident s’esquerda, donant a Huawei i altres empreses xineses una autonomia que podria canviar la balança de poder en la intel·ligència artificial i la computació d’alt rendiment.
No obstant això, aquest model de fabricació no és sostenible a llarg termini per a un mercat de masses. El cost per obla és molt més elevat i el rendiment (yield) és probable que sigui inferior al de TSMC. Això significa que, mentre que TSMC pot fabricar milions de xips amb alta eficiència, SMIC està operant en un règim de «artesania industrial» de luxe: productes d’alt rendiment, però amb costos de producció que poden afectar el preu final del producte o els marges de benefici de l’empresa.
Conclusions: Un nou paradigma en la guerra dels semiconductors
L’ascens del node N+3 de SMIC marca un precedent periculós per a les potències que intenten contenir l’avanç tecnològic de Xina. La conclusió és clara: la barrera del maquinari pot ser superada amb un enginy extrem i una inversió massiva en optimització de disseny. L’estratègia xinesa s’està movent cap a una «soberania del silici» on el cost econòmic és secundari respecte a la seguretat nacional i la independència tecnològica.
A jangka, això obligarà a EEUU i als Països Baixos a repensar les seves sancions, ja que el bloqueig de màquines específiques no impedeix el progrés si l’adversari és capaç de reinventar el procés de fabricació. La batalla ja no és nomès sobre qui té la millor màquina, sinó sobre qui té la millor capacitat d’optimitzar el que ja té. SMIC ha demostrat que el camí del multiple patterning és viable per a xips de gamma alta, convertint la limitació en un motor d’innovació forçada.
Fuente: https://www.xataka.com/empresas-y-economia/smic-tiene-lista-tecnologia-fabricacion-chips-avanzada-china-que-ha-conseguido-a-que-precio
