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Tan pequeño y tan complicado. La escasez de semiconductores está afectando a los fabricantes de automóviles y a los gigantes tecnológicos, haciendo sonar las alarmas desde Washington hasta Bruselas y Beijing. La crisis ha planteado una pregunta básica para los responsables políticos, los clientes y los inversores: ¿por qué no podemos fabricar más chips?

La respuesta es simple y complicada al mismo tiempo. La versión simple es que producir chips es difícil. Cada vez más. "No es ciencia espacial, es mucho más complejo", es uno de los chistes internos de la industria.

La respuesta más complicada es que se necesitan años para construir las fábricas y miles de millones de dólares. Incluso una vez que la fábrica está operativa, el proceso es tan complejo que el menor retraso tecnológico hace que las plantas sean inviables. El presidente de Intel, Craig Barrett, calificó a los microprocesadores de su empresa como los dispositivos artificiales más complicados.

Sin embargo, son un componente básico de la economía actual. China ha hecho de la autosuficiencia de chips una prioridad nacional en su plan de cinco años, mientras que Joe Biden se ha comprometido a construir una cadena de suministro estadounidense segura, reviviendo la fabricación nacional. Incluso la UE está considerando medidas para fabricar sus propios chips.

La fabricación de un chip suele tardar más de tres meses e implica fábricas gigantes, salas libres de polvo, máquinas multimillonarias, estaño fundido y láseres. El objetivo es transformar las obleas de silicio en una red de miles de millones de diminutos conectores, transistores, que forman circuitos que luego se convertirán en la base de un teléfono, una computadora, un automóvil, una lavadora o un satélite.

La mayoría de los chips son grupos de circuitos que ejecutan software, manipulan datos y controlan funciones de dispositivos electrónicos. La disposición de estos circuitos les permite lograr un propósito específico. Las empresas están tratando de poner más conectores en los chips, lo que permite un mayor volumen de operaciones y hace que los dispositivos sean más eficientes energéticamente. El primer microprocesador de Intel, el 4004, fue lanzado en 1971 y contenía 2.300 transistores con un tamaño de nodo de 10 micrones, o 10 millonésimas de metro.

El liderazgo de Intel terminó entre 2015 y 2020 cuando sus rivales Taiwan Semiconductor Manufacturing y Samsung Electronics comenzaron a construir chips con mejores transistores: unos con dimensiones de cinco nanómetros (un cabello humano tiene 100.000 nanómetros de ancho).

Antes de introducir silicio (materia prima para circuitos) en las máquinas de fabricación de chips, se necesita una sala extremadamente limpia: 10.000 veces más limpia que un quirófano. Hay transistores que son más pequeños que un virus: una mota de polvo puede costar millones. Para mitigar este riesgo, los fabricantes de chips alojan sus máquinas en habitaciones libres de polvo: el aire se filtra constantemente y se permite la entrada a muy pocas personas.

Pero incluso con todas esas precauciones, los humanos no pueden tocar las obleas de silicio ni exponerlas al aire. Viajan entre máquinas en cartuchos transportados por robots que se mueven sobre orugas en el techo. Solo emergen de la seguridad de esos cartuchos cuando están dentro de las máquinas.

Cada procesador tiene hasta 100 capas de diferentes materiales, que se aplican y se quitan parcialmente para asegurar las conexiones entre los transistores. Algunas de las capas tienen un átomo de espesor, algo que se logra con equipo especializado para controlar las variables de presión, temperatura y magnetismo. Uno de los pasos más complicados es la litografía: consiste en utilizar luz láser para estampar los patrones que formarán los circuitos de las obleas.

Las plantas de chips funcionan las 24 horas, los siete días de la semana. Lo hacen por una razón: el costo. La construcción de una fábrica de nivel de entrada que produce 50.000 obleas al mes cuesta alrededor de $ 15 mil millones. La mayor parte de esto se gasta en equipos especializados, un mercado que superó los $ 60 mil millones en ventas en 2020.