TSMC vs Intel: ¿Quién ganará la carrera de los nanómetros?

TSMC vs Intel: ¿Quién tiene la mejor tecnología de fabricación de chips?

La industria de los semiconductores está viviendo una época de gran competencia e innovación, en la que los principales fabricantes de chips buscan ofrecer los mejores productos para satisfacer la creciente demanda de rendimiento y eficiencia energética. Entre ellos, destacan dos gigantes: TSMC e Intel, que se disputan el liderazgo en la tecnología de fabricación de chips.

TSMC es el mayor fabricante de chips del mundo, que provee a empresas como Nvidia, AMD, Apple y algunas veces a la propia Intel. Intel es el mayor fabricante de procesadores para ordenadores y servidores, que también diseña sus propios chips y los fabrica en sus instalaciones. Ambas compañías tienen planes ambiciosos para los próximos años, en los que esperan introducir nuevos nodos de proceso que reduzcan el tamaño de los transistores y mejoren sus características.

En este artículo, vamos a comparar las tecnologías de fabricación de chips que TSMC e Intel tienen previstas para los próximos años, basándonos en la información disponible y en las declaraciones de sus directivos. Veremos qué ventajas e inconvenientes tiene cada una, y cómo pueden afectar al mercado y a los consumidores.

Los nodos de proceso de TSMC: N3P y N2

TSMC tiene previsto introducir su nodo de proceso de 3 nm (N3) en la segunda mitad del 2022, con el que espera ofrecer un 15% más de rendimiento y un 30% menos de consumo que su actual nodo de 5 nm (N5). El N3 utilizará la misma tecnología de transistores FinFET que el N5, pero con una mayor densidad y una mejor optimización. El N3 tendrá tres variantes: N3E, N3P y N3X, que se diferenciarán por sus características de potencia, rendimiento y área (PPA).

El N3P es la variante mejorada del N3, que se espera que llegue al mercado en el 2023. Según el director ejecutivo de TSMC, C.C. Wei, el N3P ha demostrado unas características PPA comparables a las del nodo Intel 18A, la tecnología más avanzada que Intel tiene prevista para el 2025². Además, Wei afirmó que el N3P tendrá un plazo de comercialización más corto, una mayor madurez tecnológica y un coste mucho mejor que el Intel 18A.

El N2 es el nodo de proceso de 2 nm que TSMC tiene planeado introducir en el 2025. El N2 será el primer nodo de TSMC que utilizará la tecnología de transistores gate-all-around (GAA), que sustituirá a los FinFET por ofrecer una mayor eficiencia y control del flujo eléctrico. El N2 también incorporará una nueva tecnología de entrega de potencia por la parte trasera del chip (BSPDN), que reducirá la resistencia y el calor generados. Wei aseguró que el N2 será más avanzado que el N3P y el Intel 18A en todos los aspectos, y que será la tecnología más avanzada de la industria cuando se lance.

Los nodos de proceso de Intel: 20A y 18A

Intel ha tenido algunos retrasos y problemas con sus nodos de proceso de 10 nm y 7 nm, lo que le ha hecho perder terreno frente a TSMC y otros competidores. Sin embargo, la compañía no se rinde y tiene previsto recuperar su liderazgo con sus próximos nodos de proceso: 20A y 18A.

El 20A es el nodo de proceso equivalente a los 2 nm, que Intel espera lanzar en el 2024. El 20A introducirá dos innovaciones importantes: los transistores RibbonFET y la tecnología PowerVia. Los transistores RibbonFET son la versión de Intel de los transistores GAA, que permitirán reducir el tamaño y aumentar el rendimiento de los chips. La tecnología PowerVia es similar a la BSPDN de TSMC, que consiste en entregar la potencia por la parte trasera del chip, eliminando la necesidad de tener capas de metal en la parte superior.

El 18A es el nodo de proceso equivalente a los 1,8 nm, que Intel tiene planeado lanzar en el 2025. El 18A será una mejora del 20A, que ofrecerá un mayor rendimiento y una menor potencia. El 18A también incorporará una nueva tecnología llamada Nano Ribbon, que consiste en usar nanocables más finos y flexibles que los RibbonFET, lo que permitirá una mayor densidad y una mejor eficiencia.

Conclusión

TSMC e Intel son dos de los principales actores en la industria de los semiconductores, que compiten por ofrecer la mejor tecnología de fabricación de chips. Ambas compañías tienen planes ambiciosos para los próximos años, en los que esperan introducir nuevos nodos de proceso que mejoren el rendimiento y la eficiencia de sus productos.

Según las declaraciones de sus directivos, TSMC tiene una ventaja sobre Intel en cuanto al plazo de lanzamiento, la madurez tecnológica y el coste de sus nodos de proceso. TSMC afirma que su nodo N3P es comparable al Intel 18A, y que su nodo N2 es más avanzado que ambos. Intel, por su parte, confía en recuperar su liderazgo con sus nodos 20A y 18A, que introducirán innovaciones como los transistores RibbonFET, la tecnología PowerVia y los nanocables Nano Ribbon.

Sin embargo, habrá que esperar a ver cómo se materializan estos planes y cómo se comportan los productos basados en estas tecnologías. El mercado y los consumidores serán los que determinen quién tiene la mejor tecnología de fabricación de chips.