La inteligencia artificial fue el tema principal de la reciente cumbre entre Estados Unidos y China, en la que ambos países compiten por el dominio de una industria que depende de los semiconductores.
Debido a los controles de exportación impuestos por Estados Unidos, China carece de acceso a la tecnología de litografía ultravioleta extrema necesaria para fabricar chips avanzados y expandir su industria de inteligencia artificial.
En cambio, China busca replicar su éxito en el sector de los vehículos eléctricos dando un salto cualitativo hacia arquitecturas de semiconductores de próxima generación, más allá de una mejor litografía, para construir los chips de IA más potentes que se requieren para el futuro.
La inteligencia artificial (IA) fue el tema principal de la agenda cuando Xi Jinping llegó a Washington, D.C. para reunirse con Donald Trump el mes pasado. "Quien gane en IA, gana", proclamó el presidente estadounidense antes de la que fue la segunda cumbre entre ambos líderes.
¿Qué tan reñida está esta carrera? El propio asesor de IA de la Casa Blanca dice que la ventaja de EE. UU. es tan pequeña como... de seis a nueve meses En términos de historia de la humanidad, eso es un final de infarto.
Pero ambos países carecen de recursos diferentes. Mientras que Estados Unidos cuenta con los chips, pero sufre escasez de electricidad, China tiene energía, pero carece de chips avanzados. Resolver esta brecha en semiconductores es la principal prioridad tecnológica de China.
La máquina que China no puede comprar
La escasez más evidente de China es la de uno de los objetos más complejos que la humanidad haya construido jamás: la luz ultravioleta extrema (EUV). litografía – Desarrollado y vendido exclusivamente por ASML de los Países Bajos.
La versión más reciente cuesta aproximadamente 400 millones de dólares La EUV es la forma en que todos los fabricantes de chips avanzados del mundo imprimen características por debajo del nodo de 7 nm, para empaquetar transistores de forma compacta y obtener más capacidad de procesamiento por milímetro cuadrado de material semiconductor. Y la Estados Unidos ha excluido a China de comprarlo..
China ha intentado construir su propia tecnología EUV, pero ha avanzado lentamente. El verano pasado se informó que China había comenzado la producción en lotes pequeños de su primer escáner de ultravioleta profundo (DUV) de inmersión de fabricación nacional. Está aproximadamente cuatro generaciones por detrás, o tan lejos de la frontera que la máquina equivalente, El TWINSCAN NXT:1950i de ASML, lanzado en 2008, ni siquiera figura en la lista de control de exportaciones..
¿Cómo están innovando los ingenieros y científicos chinos para superar las limitaciones?
Cómo China superó a otros en innovación de vehículos eléctricos.
En China existe una expresión estratégica: 弯道超车, que significa "adelantar en la curva", porque es mucho más difícil rebasar a un vehículo en una carretera recta. China aplicó esta estrategia con frecuencia en el sector automovilístico.
Se dieron cuenta de que si dedicaban el 100% de sus esfuerzos a ponerse al día con los motores de combustión interna, el éxito significaría que seguirían siendo solo una de las aproximadamente 20 gigantescas empresas automovilísticas mundiales que compiten entre compañías como Ford, Toyota y Volkswagen.
En cambio, China apostó por el entonces incipiente vehículos eléctricos (VE) como la próxima plataforma – un salto tecnológico. La apuesta se formalizó en su “Programa de Vehículos Eléctricos 863” comenzando en su 10º Plan Quinquenal (2001-2005), seguido por el de 2009 "Diez ciudades, mil vehículos" iniciativa.
La ambición dio sus frutos. Los fabricantes de automóviles chinos suministraron El 60% de las ventas mundiales de vehículos eléctricos para 2025. y China ha superado a Alemania y Japón para convertirse en la El mayor exportador de vehículos del mundo.
Aplicando los mismos principios al silicio
Los fabricantes de chips chinos no solo quieren reducir la brecha en el mercado de los semiconductores existentes; quieren liderar el sector.
El ejemplo más claro es el Ley de escala de Tau (τ), revelada el verano pasado como una posible sucesora de la Ley de Moore, la famosa predicción de que La capacidad de procesamiento aumentará significativamente. Dado que el número de transistores en los microchips se duplica aproximadamente cada dos años (y el coste por transistor disminuye en el proceso), esto representa la culminación de los 22 años de inversión de Huawei en I+D de chips para consolidar su independencia.
Tau es la letra griega para t, abreviatura de constante de tiempo. La idea es dejar de optimizar el tamaño del transistor, que es lo que ofrece la litografía EUV, y optimizar el tiempo que tarda una señal en cruzar entre transistores, entre chips y entre servidores.
En esencia, se trata de que un cableado más corto, una menor resistencia y capacitancia eléctrica, y una mejor coordinación entre los chips permitirán que los cálculos finalicen más rápido y consuman menos energía sin depender únicamente de transistores más pequeños.
Por ejemplo, En un clúster de IA de gran tamaño, más del 80% de la energía se destina a la transmisión de datos a través de cables, en lugar de a los cálculos realizados en las compuertas de los transistores. Por lo tanto, acortar los cables entre los transistores que se comunican frecuentemente entre sí podría suponer un cambio radical.
Una forma de lograrlo es mediante el uso de tres dimensiones. Una de las técnicas de Huawei, LogicFolding, divide los bloques más complejos de un chip en dos niveles unidos verticalmente, convirtiendo largas secuencias horizontales en cortos saltos verticales.
Esto no es solo apilamiento 3D, ya que Huawei va mucho más allá que nadie: diseña la lógica en ambos niveles como un solo circuito desde el principio. Piense en el apilamiento de chips convencional como dos torres de oficinas diseñadas de forma independiente y luego conectadas por pasarelas en sus entradas. LogicFolding de Huawei, en cambio, diseña un solo edificio desde el principio, con escaleras y tuberías distribuidas en los pisos como un único sistema.
Esto da como resultado conexiones verticales mucho más densas. aproximadamente 10-40 veces más por unidad de área que el mejor TSMC o Intel operan en producción de alto volumen. hoy. Y esto no es un experimento de laboratorio: el primer chip construido de esta manera salió a la venta en septiembre, dentro El teléfono plegable Mate XT2 de Huawei.
Es cierto que la técnica es más fácil de implementar en un chip de teléfono pequeño que en un procesador de IA grande. Pero en ese chip de teléfono, la densidad de transistores aumentó un 55 % y el consumo de energía disminuyó un 41 % en su CPU, con mejoras similares en su GPU y NPU.
Las empresas chinas de memorias también apostaron radicalmente por el 3D. YMTC comercializó la unión híbrida de oblea a oblea en 2019 bajo su arquitectura Xtacking y acumuló una importante cartera de patentes en torno a ella.
En 2025, Samsung, según se informa, Licenciaron la propiedad intelectual de YMTC sobre enlaces híbridos. mientras se movía hacia NAND con más de 400 capas unidas Mientras tanto, Kioxia y SK Hynix están desarrollando arquitecturas similares. La tecnología china de semiconductores se está convirtiendo rápidamente en un estándar de la industria.
La luz es otra vía de innovación. Los fotones transportan datos a distancia de forma mucho más económica que los electrones, y aquí Huawei está invirtiendo fuertemente; por ejemplo, introdujo un Módulo óptico casi encapsulado de 7,2 terabits por segundo, un poco por delante de Broadcom. Y Huawei Los sistemas SuperPoD han cableado 8.192 aceleradores. en un único sistema a través de fibra óptica, mientras que Nvidia sigue utilizando más cobre dentro del rack.
Las empresas chinas se encuentran ahora a la vanguardia en la fabricación de chips verdaderamente 3D, en la sustitución de electrones por luz y en la optimización de todo el centro de datos.
La Ley de Moore nunca se trató solo de transistores pequeños.
Aquí está la parte que hace que esto preocupe a todos: la Ley de Moore lleva una década agonizando.
La Ley de Moore se presenta como más pequeña y densa, aunque se suponía que la idea principal era que la miniaturización abarataba los transistores, es decir, ofrecía mayor rendimiento por dólar. Pero ese acuerdo se ha roto. Una señal reveladora es que cuando ASML envió su nueva máquina EUV, TSMC Inicialmente se negó a comprarlo, diciendo que era demasiado caro para usarlo..
Todos los fabricantes de chips del mundo necesitarán técnicas que vayan más allá de una mejor litografía. Esto implica recurrir a arquitecturas novedosas como la impresión 3D y la fotónica para mantener baja la relación coste-rendimiento. China comenzó a explorar estos enfoques desde el principio, porque necesitaba innovar.
Todo apunta a que los fabricantes de chips fuera de China están cada vez más interesados en obtener licencias de técnicas de semiconductores desarrolladas en China, como ya lo ha hecho Samsung con las patentes de unión de YMTC.
Cómo China puede impulsar la innovación en semiconductores
Sin embargo, la falta de acceso a la tecnología EUV sigue siendo un obstáculo importante.
Dada la destreza manufacturera de China, puede resultar sorprendente saber que Estimaciones de Epoch AI Huawei producirá menos del 4% de la capacidad de cómputo de IA de Nvidia en 2026, y los chips de Huawei seguirán estando por detrás de los de Nvidia en rendimiento por chip. tres o cuatro años al menos hasta 2030.
El objetivo de Huawei para lograr una densidad de transistores equivalente a la de las tecnologías de vanguardia es 2031. Incluso eso igualaría la producción a gran escala de TSMC en la actualidad, y TSMC no se quedará de brazos cruzados.
¿Podrá China repetir el salto tecnológico que dio en el sector de los vehículos eléctricos con los chips? La barrera que debe superar en el mercado de los semiconductores es aún mayor. Pero China no necesita ganar de forma contundente para cambiar el rumbo que siguen los demás.
Dejemos de lado la geopolítica por un momento.
La disposición de los ingenieros y las empresas chinas a recorrer un camino de I+D no probado es una gran contribución a la capacidad innovadora de la humanidad. Una consecuencia no deseada de La ventaja de los controles de exportación radica en que han dividido una hoja de ruta de semiconductores en dos, y dos proyectos independientes pueden abarcar un espacio de diseño mucho mayor que el que jamás cubrió uno solo. Además, muchas de las técnicas desarrolladas por ingenieros chinos pueden utilizarse en combinación con la litografía EUV.
Es muy posible que los chips de IA más potentes del futuro lleven la huella tanto de Oriente como de Occidente.
