Las maravillas de lo diminuto

Todo se ha hecho más pequeño. No hace todavía cien años que, en la ciudad de Filadelfia, se construyó uno de los primeros ordenadores electrónicos de que se tiene noticia. Se componía de unas 18.000 válvulas, ocupaba un recinto de 167 metros cuadrados y pesaba 27 Tm. El ENIAC, que con este nombre pasó a la historia, se averiaba, como media, cada dos días, lo que causaba su detención, y, se dice, que la red eléctrica de la ciudad sufría fuertes oscilaciones cuando semejante armatoste se conectaba.

Por aquel entonces, se inventó el transistor. Consistía en un trozo de silicio, componente principal de la arena, que funcionaba como un interruptor. Podía accionarse para que dejara pasar o no la corriente eléctrica. No tenía piezas móviles. Poco después, se lograría integrar muchos transistores y algunos otros componentes eléctricos en un solo bloque, al que se daría el nombre de circuito integrado o chip.

Hace ya años, un conocido ingeniero norteamericano predijo que la capacidad de procesar, de hacer operaciones aritméticas de estos dispositivos se duplicaría cada dos años y su coste se reduciría a la mitad en el mismo periodo. Asombrosamente, la predicción ha venido cumpliéndose. Sirva de ejemplo la evolución del tamaño de los teléfonos móviles.

Los chips, que han sustituido a las antiguas válvulas, pueden agrupar millones de componentes, pudiendo ser su tamaño solo unas cinco o diez veces mayor que un átomo, y sigue disminuyendo.

Paralelamente a los chips se desarrollaron los dispositivos nanomecánicos, que tienen, más o menos, dimensiones igual de reducidas, pero que pueden tener partes móviles. A este tipo de dispositivos pertenecen los inyectores de tinta de una impresora o los sensores que detectan la presión de los neumáticos en algunos modelos de automóviles.

Este mundo de lo pequeño, de lo casi invisible, se ha hecho imprescindible en nuestros días. Está en los electrodomésticos, en los automóviles, en todo tipo de sondas empleadas en Medicina, en los teléfonos móviles, en los dispositivos para ahorrar fertilizantes, en las memorias que permiten transportar centenares de documentos y libros. Una incidencia en su producción afecta a toda la economía mundial.

Los chips también están presentes, por desgracia quizás, en el arte de la guerra. Las armas que se vienen empleando en algún conflicto armado deben su alta precisión a la calidad de los chips que incorporan. Se dice que, las armas americanas habían aumentado, en la Guerra del Golfo, seis veces su precisión respecto a la que tenían en la Guerra de Vietnam y que, el proceso, ha ido en aumento. Es más, hace solo unos años, el misil que se lanzaba para destruir otro misil, ya en el aire, era dirigido desde tierra. Hoy, el misil que se lanza contra otro localiza a su oponente en el aire y va modificando su trayectoria, de manera autónoma, hasta destruirlo. Los chips tienen y tendrán mucho que ver con la hegemonía militar de algunos países. Hay quien los considera una potente arma de guerra.

El desarrollo de los transistores y los chips ha estado muy relacionado con el trabajo de los ingenieros de Silicon Valley. Actualmente, en el mudo, este sector se estructura del siguiente modo:

- La producción del chips la realizan dos tipos de empresas: unas diseñan el chip, son las denominadas «fabless» (sin fábrica); otras fabrican el chip, las «foundries» (fundiciones)

- Las «fabless», se encuentran en muchos países, siendo el proceso de diseño de un chip costoso y largo.

- Las «foundries» pasaron de Estados Unidos a Oriente y se encuentran concentradas en Corea del Sur y, sobre todo, en Taiwán. Se estima que entre los dos suman alrededor del 60 por ciento-80 por ciento de la producción mundial de los chips más complejos.

- El importe de las inversiones para construir una «foundry» suele estimarse en unos 15 y 20.000 millones de euros, y se tardan en construir entre tres y cinco años. Pocas organizaciones tienen conocimientos y experiencia para hacerlo.

- La fabricación de chips incluye procesos de fotolitografía. Las máquinas más adecuadas para llevarlos a cabo se construyen solo en Europa, son muy complejas, afirmándose que están compuestas por más de 400. 000 piezas, alcanzando precios de unos 100/150 millones de euros la unidad.

- La cadena de producción de los chips incluye empresas situadas en los más diversos países.

Los datos anteriores muestran la conveniencia, por razones de eficiencia, de una alta concentración en la producción de chips. El inconveniente es que se da lugar a un monopolio muy superior al que componen los países exportadores de petróleo.

La Unión Europea y Estados Unidos, para evitar las dificultades de suministro, están impulsando la construcción de fábricas de chips en sus territorios. Europa solo fabrica el 10 por ciento de los chips que se producen a nivel mundial, pretendiendo aumentar esta cifra hasta el 20 por ciento, en 2030, para lo que, entre otras cosas necesita atraer nuevos talentos, apoyar la cualificación de trabajadores y conocer mejor las cadenas de valor de los chips.

Todos los países tratan de asegurarse el suministro de chips pero hay que preguntarse si la estrategia elegida es la adecuada, ya que se ejecuta en un momento de especial crisis de las relaciones mundiales. La dimensión de las plantas a construir muestra que no parece obedecer a la racionalidad técnica que, cada país, cada bloque económico tenga su propia «foundry». Parece mejor que, unas cuantas «foundries» produzcan para todo el mundo y que, la continuidad de los suministros de una tecnología tan benefactora, se vea asegurada por el mantenimiento de la paz, las buenas relaciones internacionales, la liberación del comercio, apoyadas por la adopción y difusión de los principios éticos, jurídicos y políticos que necesita nuestra era.

• Andrés Muñoz Machado es doctor ingeniero industrial