La integración en la industria de los semiconductores que marcará al resto de la economía

En la última edición de SEMICON West celebrada en San Francisco (el certamen de referencia en el mundo de los semiconductores, por cierto, ya tiene otro país anfitrión para su edición europea, además de la versión diluida alemana: Polonia, una más que se nos escapa) se habló sobre todo de integración. El sector se mueve entre los ejes del rendimiento y la escala, que no siempre van de la mano, se enfrenta al desafío continuo de la Ley Moore y debe avanzar en tecnologías que le permitan operar en unos márgenes espaciales cada vez más minúsculos, pero su principal desafío es que se articula todavía en nodos tecnológicos aislados. ¿Cómo describir entonces la situación del resto de la economía?

El otro asunto que preocupa es la disponibilidad de talento. “Mi mayor temor es invertir en toda esta infraestructura y no tener gente para trabajar allí», escribía en mayo Shari Liss, directora ejecutiva de la Fundación SEMI nada menos que en The New York Times . «El impacto podría ser realmente sustancial si no descubrimos cómo generar entusiasmo e interés en esta industria».

Cuesta creer que en algo tan avanzado como los semiconductores haya tantas cuestiones todavía pendientes de respuesta, la incertidumbre es máxima. Quizás la mejor panorámica de lo que sucede la haya proporcionado en SEMICON West Dan Gamota, vicepresidente de Fabricación, Innovación e Industrialización de Productos de Jabil. Según su visión, las líneas entre los fabricantes de chips, las fundiciones y los servicios de fabricación de productos electrónicos, tanto los EMS (electronic manufacturing services) como los OSATS (outsourced semiconductor assembly and test), se están difuminando.

El mercado de Sistemas de Integración Complejos (CIS) se va a ir imponiendo por razones tecnológicas y por el cambio en los requerimientos de los clientes. Ejemplos de esos CIS serían los ADAS (Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor) para vehículos, los desarrollos en fotónica de alto rendimiento y las comunicaciones de alta velocidad, y los dispositivos que se avecinan en realidad aumentada y virtual (AR/VR) para experiencias multisensoriales (también el tacto y el olfato, por supuesto). Los sistemas integrados complejos reúnen una variedad de elementos desde óptica, fotónica y electrónica, a mecánica, sustratos y materiales.

Su auge está provocando ya movimientos a lo largo de toda la cadena de valor y tenemos que estar preparados para que no nos pille por sorpresa. Este esquema rompe la visión cerrada tradicional de los sectores económicos. La nueva cadena de suministro debe ser resiliente y eficiente, y debe ofrecer proveedores de servicios de extremo a extremo con capacidades de primer nivel (fundiciones), de segundo nivel (OSAT) y de tercer nivel (EMS).

Según la visión de Gamota, cada nivel a ir agregando capacidades que hasta ahora correspondían al resto para satisfacer la demanda de los clientes, lo que, en esencia, significará que empresas en diferentes puntos de la cadena van a competir entre sí de alguna manera. “Los clientes ahora solicitan que sus diseños ya no vayan a la fundición y luego se envíen a un OSAT, y el OSAT lo traslade al EMS”, apunta.

En un sector acostumbrado a que cada actor concentre una cantidad significativa de capacidades, habrá que prepararse para un escenario de confusión. Los proveedores de EMS solían preocuparse principalmente de soldar componentes en una placa de circuito impreso, pero ahora no se trata solo de eso, sino de garantizar una colocación precisa y una alineación activa, lo que puede implicar también la oferta de obleas y troqueles singulares. Las fundiciones, los proveedores de OSATS y EMS deben encontrar formas de trabajar juntos de manera colectiva, es la conclusión de Gamota.

PR “Chidi” Chidambaram, vicepresidente de ingeniería de Qualcomm, lleva tiempo dándole vueltas a lo que supondrá para el mundo de los semiconductores esa nueva estrategia basada en la integración. “Necesitamos innovación más allá de la Ley de Moore. Hace cinco años, sabía que el gate-all-around [estructura de transistores cilíndricos] sería la tecnología de 2022, pero dentro de cinco años no estoy seguro de qué vamos a hacer”. Probablemente, reconoce, los requerimientos de escala del pasado, irán dejando paso a otros nuevos basados en la integración y en la calidad del rendimiento siguiendo el esquema de la imagen superior.

Esto implicará cambios en materiales y arquitecturas. Babak Sabi, vicepresidente de assembly test technology development de Intel, recuerda que el empaquetado tiene que ver con las interconexiones. “Aquí es donde creo que el subconjunto de vidrio se volverá extremadamente importante, permitiéndonos juntar estos enormes complejos y poder eliminar por completo el intercalador e ir directamente desde los chips y conectarlos entre sí. Sé que a todos nos encanta el cobre, pero con el tiempo se quedará sin gas para las comunicaciones de alta velocidad. Y vamos a tener que pasar a lo que yo llamo área óptica. Esto viene. Para finales de esta década, comenzaremos a ver imágenes ópticas y las veremos en muchos formatos diferentes. Mirando hacia el futuro, se reemplazarán las mallas eléctricas por mallas ópticas para la comunicación entre matrices”.

En suma, punto de inflexión tecnológica en el sector de los semiconductores, en un año de caída de ventas del 18% (se espera un fuerte repunte en 2024) que anticipa los cambios que se avecinan en otras partes de la economía y en la industria 4.0. Se abren enormes posibilidades para una nueva generación de innovadores, siempre que sean capaces de aportar soluciones a la enorme variedad de problemas de nicho, especialmente tecnológicos, que van a ir surgiendo en esta inevitable dinámica de integración.