Una lectura instructiva sobre los microconductores y la inteligencia artificial es el libro La guerra de los chips , la lucha por la tecnología más crítica del mundo, de Chris Miller (2022). En portugués, «La guerra de los chips: la lucha por la tecnología que mueve el mundo». Los chips o microconductores se han convertido en un recurso tecnológico estratégico, tanto económica como militarmente. Al mismo tiempo, la compleja cadena de producción de chips revela la interdependencia entre países, lo que sugiere tensiones en las regiones productoras, como Taiwán. La importancia de los chips se hace aún más evidente si tenemos en cuenta su incorporación a los sistemas de inteligencia artificial. Este artículo resume los antecedentes históricos y las consideraciones realizadas por Miller (2022).

Palabras clave: tecnología; microconductores o chips; inteligencia artificial; modelo de negocio fabless, geopolítica.

La industria de los microconductores

En su libro, Chris Miller (2022) presenta una retrospectiva histórica de la industria de los microconductores, desde la época posterior a la Segunda Guerra Mundial hasta nuestros días. Aunque destaca la importancia económica de este recurso, revela por qué los microprocesadores son un recurso militar estratégico para muchos países.

El libro sugiere cómo los factores del conocimiento (ingeniería, física, informática), las instituciones (gobierno, regulación) y el entorno cultural ayudan a explicar el dominio de determinados países. Otro aspecto destacable es la interdependencia entre los distintos actores de esta cadena de producción, que diseñan y/o producen microconductores y tecnologías fotolitográficas avanzadas. Miller (2022) advierte de un posible conflicto en la región de Taiwán, una de las más vigiladas militarmente.

El autor narra el desarrollo de los microconductores y los principales países, empresas, empresarios y científicos implicados. Las acciones de estos actores entrelazan cuestiones políticas, económicas, científicas y militares. Muestra la importancia de estas tecnologías (microchips, fotolitografía y GPU⁾¹ para los países, para el análisis de datos, la comunicación y la inteligencia artificial.

La demanda de estos microcomponentes ha sido muy notable durante la pandemia. A mediados de 2021, varias industrias automovilísticas pararon la producción porque no había chips disponibles. La pandemia provocó un aumento de la venta de ordenadores y otros dispositivos electrónicos, que consumían muchos chips, y se paralizaron varias cadenas de producción. En la actualidad, la producción de los chips más avanzados se concentra en Taiwán, sobre todo en la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company(TSMC).

Contexto histórico de la producción de virutas

En los 80 años transcurridos desde la Segunda Guerra Mundial, se han producido cambios interesantes en EEUU, que siempre ha intentado ir por delante de otros países en términos tecnológicos. Al mismo tiempo que colaboraba con otros países, utilizaba determinados mecanismos de política económica para adelantarlos. Sin embargo, no sólo los mecanismos económicos explican la pérdida de influencia de un país (como en Japón en los años 90). Hay factores internos y externos relacionados con la cultura, el gobierno, la economía y la innovación que pueden ayudar a comprender el curso de los acontecimientos.

Algunos consideran que los chips son el nuevo petróleo del país (Miller, 2022, p. 97). Hay chips de procesamiento lógico (el 37% de ellos producidos en Taiwán), chips de memoria (el 44% en dos empresas coreanas) y chips analógicos (Japón). Además, se necesitan máquinas capaces de producir estos chips a escala nanométrica (hasta 3 nanómetros). Hasta ahora, sólo una empresa fabrica máquinas de litografía ultravioleta para la fabricación de chips: la empresa holandesa ASML.

Para el autor, los semiconductores pueden moldear la política internacional, la estructura de la economía mundial y el equilibrio de las fuerzas militares (Miller, 2022, p. xxvii). La Segunda Guerra Mundial se caracterizó por el uso del carbón y el acero en la producción de tanques, aviones, cohetes y radares, así como de bombas atómicas. Sin embargo, se necesitaban cálculos más precisos para alcanzar los objetivos militares. En aquella época, los primeros ordenadores eléctricos utilizaban tubos de vacío. Un tubo conectado correspondía a «1» y un tubo desconectado a «0». Pero su uso era lento y poco fiable. Para conducir mejor la electricidad, el físico teórico William Shockley, que creció en California, sugirió utilizar materiales semiconductores como el silicio y el germanio, combinados con fósforo y antimonio. Dos de sus colegas pusieron a prueba su teoría y consiguieron controlar la corriente eléctrica en diciembre de 1947, creando los primeros transistores. Estos transistores sustituyeron a los tubos de vacío, pero el cableado de miles de transistores era complejo.

Poco después, Jack Kilby, de Texas Instruments, pensó en reunir múltiples componentes en una sola pieza de material semiconductor, creando el primer circuito integrado, más conocido como chip. La primera empresa de semiconductores fue Fairchild Semiconductor, formada por ocho investigadores del laboratorio de Shockley. Entre ellos estaba Gordon Moore, que más tarde acuñaría el concepto de «Ley de Moore», que explica el crecimiento exponencial de la potencia informática.

La producción de semiconductores avanzó cuando la empresa se convirtió en proveedor del programa Apolo de la NASA, coincidiendo con la búsqueda de una respuesta estadounidense al programa espacial soviético. El reto de la producción en masa se superó con la llegada de otros actores, como Morris Chang en 1958. A mediados de los 60, el ejército estadounidense ya utilizaba los primeros chips en todo tipo de armas, como satélites, sonares, torpedos y sistemas. El Pentágono fue un organismo importante al reconocer la importancia estratégica de estas tecnologías y financiar la investigación con su agencia DARPA.

Este uso por parte del ejército garantizó la supremacía militar estadounidense sobre los rusos al final de la Guerra Fría. Rusia no pudo desarrollar la producción de microconductores porque carecía de capacidad instalada y de mano de obra industrial. El gobierno ruso era consciente de la necesidad de seguir el ritmo de este desarrollo tecnológico, hasta el punto de crear una ciudad, Zelenograd, como centro de microconductores. La estrategia de los rusos consistía en copiar los microconductores. Pero cada paso en la fabricación de un chip implicaba conocimientos especializados, raramente compartidos fuera de la empresa, una especie de know-how. Por tanto, el sistema estadounidense dictaba el ritmo y era difícil de copiar.

En Japón, empresarios físicos como Morita, de Sony, han permitido al país añadir su modelo de negocio a la industria del chip. Desarrollaron productos electrónicos para satisfacer las demandas de los consumidores finales. Su experiencia en diseño y marketing permitió al país comercializar en masa productos electrónicos que contenían chips, como radios, calculadoras y walkmans. Las empresas estadounidenses no tardaron en establecer fábricas en Hong Kong, Taiwán, Malasia y Corea del Sur.

Entre los países que han establecido asociaciones con Estados Unidos, el caso más significativo es el de la isla de Taiwán. Su ministro de Finanzas, K.T. Li, vio en la producción de microconductores para Estados Unidos una forma de ganar seguridad y estabilidad política frente a las tensiones con China. En aquella época, muchos asiáticos formados en ingeniería y física esperaban encontrar oportunidades de trabajo en la región, ya que la China de Mao limitaba el desarrollo tecnológico. Sabiendo esto, Li, también físico, invitó a Morris Chang, de Texas Instrument, a dirigir el proceso en Taiwán. Así nació la empresa TSMC, que se convertiría en el fabricante de chips más importante de la actualidad.

En Estados Unidos, dos ingenieros de FairChild fundaron Intel, empresa que se convertiría en uno de los principales proveedores de microprocesadores para ordenadores y centros de datos. En otras palabras, con el final de la Guerra Fría, los fabricantes de chips se centraron en el mercado de consumo como centro de suministro. En la década de 1980, Japón superó a Estados Unidos en electrónica. Ante la afluencia masiva de productos japoneses, las empresas de Silicon Valley se dirigieron al gobierno, considerando los impuestos y los costes de producción nacionales. El gobierno estadounidense tomó cartas en el asunto y presionó hasta que el gobierno japonés limitó sus exportaciones a EEUU. En retrospectiva, en la década de 1960 Silicon Valley dependía mucho del Pentágono. Al centrarse en los consumidores, se hizo menos dependiente del gobierno y creció gradualmente hasta el punto de volver a superar a Japón.

El modelo de negocio fabless

Miller (2022) describe un cambio en la producción de microconductores hacia el modelo empresarial fabless: el diseño de los chips se ha separado del proceso de fabricación. Las empresas norteamericanas se encargan del diseño, mientras que la producción es responsabilidad de las industrias del extranjero. En concreto, Silicon Valley concentra el diseño de los nuevos microcomponentes, mientras que varios países asiáticos los fabrican. China ha sido la última en entrar en esta carrera, sólo bajo el gobierno de Xi Ji Ping, pero con enormes inversiones y tratando de superar el dominio estadounidense.

Con los servicios que ofrece Taiwán, especialmente TSMC, entra en funcionamiento el modelo empresarial fabless (diseño y fabricación separados geográficamente). Producir los tipos de chips más complejos es actualmente un reto para la mayoría de los países. Además, una fábrica que produzca chips lógicos avanzados cuesta unos 20.000 millones de dólares.

En el caso de Intel, en los años 90 obtuvo resultados impresionantes suministrando ordenadores personales y construyendo centros de datos. Sin embargo, la empresa perdió la oportunidad de suministrar a una pequeña empresa llamada Apple en aquel momento, rechazando la invitación de suministrar microprocesadores para teléfonos inteligentes. Hoy, componentes insustituibles de los iPhones se diseñan en California, se ensamblan en China y se fabrican en Taiwán (Miller, 2022, p. 224).

Importancia del conocimiento y del entorno cultural

En la colaboración entre países, los conocimientos científicos fueron cruciales para el desarrollo del sector y las tecnologías. Por ejemplo, el ministro de Economía de Taiwán es un físico nuclear licenciado en Cambridge; Morita, de Sony, era licenciado en física, como muchos otros. Sin este bagaje científico y el acercamiento entre empresas, era casi imposible acceder a este conocimiento tácito. Además, el entorno empresarial de un país y su cultura emprendedora y de innovación son factores importantes.

Sin embargo, no se puede negar la influencia de los gobiernos en la cadena de producción de chips. En 2020, por ejemplo, Estados Unidos impidió la venta de chips a China, en una acción denominada «chip choke» (Miller, 2022, p. 327). En las últimas décadas, han sido las unidades de procesamiento gráfico, o GPU, las que más valor han adquirido. Entre otros usos, permiten el entrenamiento en inteligencia artificial y su principal desarrollador es la empresa estadounidense Nvidia. Para producirlas, sin embargo, se necesitan máquinas de lectura fotolitográfica, fabricadas únicamente por la empresa holandesa ASML. TSMC es el principal fabricante de las tarjetas Nvidia. Además, el gobierno estadounidense impidió recientemente que las tarjetas de vídeo producidas por Nvidia llegaran a China. Finalmente, ha apoyado a la empresa holandesa, lo que sugiere lo estratégicos que son estos recursos tecnológicos para el país.

Para concluir

La «guerra» por los chips demuestra que estos recursos no sólo son relevantes para los resultados económicos, sino también para la seguridad militar. Nuevas cuestiones, como la ciberseguridad y los ciberataques, han exigido una mayor gobernanza de los conflictos basados en la información y lo digital. El libro de Miller (2022) muestra la concentración del diseño en el contexto norteamericano y de los procesos de fabricación en los países asiáticos. El gobierno chino, por su parte, prefiere no depender de otros países. Pero en general están de acuerdo en que las tecnologías avanzadas son importantes para la gestión de la información, la seguridad y la comunicación.

1. La fotolitografía permite acceder con láser a los chips más complejos, que a lo largo de los años han reducido drásticamente su tamaño y aumentado exponencialmente su capacidad de procesamiento. Las GPU son unidades de procesamiento gráfico, capaces de manejar gráficos 3D, y se diferencian de las CPU, unidades de procesamiento informático.
   

Referencias

Miller, C. (2022). Guerra de chips: la lucha por la tecnología más crítica del mundo. Nueva York: Scribner.