Durante mucho tiempo, TSMC ha dominado el sector de la fabricación de chips. Independientemente de la tecnología o la escala de sus fundiciones, todas son competidoras líderes. Sin embargo, últimamente han surgido en internet noticias sobre "cambios en el mercado de la fabricación de chips" y sobre la posible sustitución de TSMC por Samsung.

La razón es que Samsung presentó el primer chip de 3 nm del mundo en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido IEEE ISSCC, celebrada hace poco tiempo.

Además, el chip presentado por Samsung no solo utiliza la tecnología de proceso más avanzada, sino que también mejora aún más la tecnología GAAFET (transistor de efecto de campo de puerta envolvente) de TSMC.

En pocas palabras, TSMC y Samsung utilizan actualmente la tecnología FinFET (transistor de efecto de campo de aleta) para la fabricación de chips de 5 nm. La tecnología GAAFET, empleada en los chips de 3 nm de Samsung, se considera la tecnología FinFET de próxima generación.

La ventaja de esta tecnología reside en su excelente estructura, y los chips que utilizan la tecnología FinFET pueden albergar más transistores.

La tecnología GAAFET no solo conserva las ventajas de la tecnología FinFET, sino que además clasifica y ajusta los transistores del chip para maximizar el aprovechamiento de la energía. Esto permite ahorrar energía y reducir el calor.

Según datos oficiales de Samsung, los chips de 3 nm que utilizan tecnología GAAFET tienen un consumo de energía un 50 % menor y un rendimiento un 30 % superior que los chips de 3 nm que utilizan tecnología FinFET.

Si los datos proporcionados por Samsung son ciertos, entonces sus chips de 3 nm con tecnología GAAFET tendrán un rendimiento superior al de los chips de TSMC de la misma época. Samsung podría alcanzar su objetivo de superar a TSMC y convertirse en el fabricante de chips líder a nivel mundial en los próximos dos años.

Sin embargo, TSMC cuenta con respaldo. Como saben, TSMC siempre se ha enorgullecido de su excelente tecnología en el mercado. Ante la amenaza de Samsung, TSMC también aceleró sus esfuerzos e implementó mejoras tecnológicas en su tecnología de chips.

Según informes de los medios taiwaneses, TSMC unirá fuerzas con la industria japonesa de chips para acelerar conjuntamente el desarrollo de chips de 2 nm. Si bien Japón no cuenta con fábricas de obleas avanzadas, ocupa una posición muy importante en la cadena de suministro de tecnología avanzada.

Tomemos como ejemplo las máquinas de litografía EUV, las más conocidas entre los usuarios domésticos. Como todos sabemos, ASML es la única empresa en el mundo capaz de fabricarlas. Sin embargo, muchos desconocen que ASML carece de la colaboración de empresas japonesas y que, por lo tanto, le resulta imposible construir una máquina de litografía EUV por sí sola.

Las empresas japonesas desempeñan un papel fundamental en muchos aspectos de la fabricación de máquinas de litografía EUV. Tokyo Electronics, de Japón, acapara el 100% del mercado de equipos de recubrimiento y revelado para máquinas de fotolitografía. Lasertec Corp, también de Japón, es la única empresa del mundo capaz de producir equipos de inspección de máscaras EUV. En cuanto a la venta de fotorresistencias, los fabricantes japoneses también ostentan una posición de liderazgo indiscutible.

Para TSMC, gracias a la sólida base técnica de la industria japonesa de semiconductores, la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías serán más eficaces con la mitad del esfuerzo. Japón también está interesado en cooperar con TSMC. De hecho, ya en 2020, Japón tendió la mano a TSMC y la invitó a construir una planta de fabricación de chips de última generación en Japón.

Además, Japón ha reunido a gigantes locales de la fabricación de chips, como Tokyo Electronics, Canon y SCREEN, para formar un equipo de investigación y desarrollo. Su objetivo es establecer la tecnología de fabricación de semiconductores de próxima generación tras la tecnología de 2 nm a mediados de este año, y exige a estas empresas que instalen líneas de producción de prueba para desarrollar tecnologías de procesamiento eléctrico de precisión y limpieza. Se puede afirmar que Japón está plenamente preparado para esta cooperación.

Según las noticias previas anunciadas por TSMC, la compañía utilizará la tecnología MBCFET (transistor de efecto de campo de canal multipuente) en el proceso de 2 nm, que también es un tipo de tecnología GAAFET. Este proceso se someterá a pruebas a pequeña escala en 2023 y se popularizará en 2024. Es más avanzado que la tecnología GAAFET de 3 nm de Samsung.

Además de Samsung y TSMC, otro gigante de los semiconductores, Intel, también está interesado en el mercado de la fabricación de chips. Sin embargo, a corto plazo, la posición de Intel aún está muy por detrás de la de Samsung y TSMC.

El intenso diálogo entre Samsung y TSMC será la escena más común en el mercado de fabricación de chips en los próximos cinco a diez años.