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– Parte de una serie en curso del EE Times: Una cadena de suministro de productos electrónicos estadounidense vulnerable. Se pueden encontrar piezas anteriores. Aquí.
Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC) probablemente vuelva a desafiar al gobierno de EE. UU. en los próximos años produciendo chips con tamaños tan pequeños como 5 nm, dijeron expertos de la industria al EE Times.
La producción de silicio de 7 nm por parte del mayor fabricante de chips de China cruzó hace apenas unos días una línea roja establecida por el gobierno de Estados Unidos para mantener al país rival atrapado en el nodo de 14 nm. El avance de SMIC, ampliamente reportado, socava la estrategia estadounidense de utilizar controles de exportación y listas negras para detener los avances tecnológicos de China, según Dick Thurston, ex asesor legal principal de Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC).
“Nunca tuve ninguna duda de que harían 7 [nm]y todavía no tengo ninguna duda de que fabricarán 5 nm sin las herramientas EUV”, dijo al EE Times.
Estados Unidos ha prohibido a SMIC, con sede en Shanghai, utilizar herramientas de litografía EUV fabricadas únicamente por ASML de los Países Bajos. Según un ex ingeniero de TSMC que habló con EE Times bajo condición de anonimato, el primer proceso de 7 nm de TSMC se llevó a cabo sin el uso de herramientas EUV. No sorprende que SMIC pueda aprovechar el patrón dual con dispositivos DUV más antiguos para alcanzar el nodo de 7 nm, dijo.
En 2009, Thurston llevó a TSMC a una victoria legal sobre SMIC por espionaje industrial y redadas corporativas. La semana pasada dijo que no creía que TSMC presentaría una demanda contra SMIC por los recientes avances de la compañía.
Aún así, Thurston dijo que estaba seguro de que TSMC estaba «monitoreando» la situación.
TSMC, la fundición más grande del mundo, fabrica chips de 3 nm que están unos cinco años por delante de la última tecnología de proceso de SMIC. El único fabricante de chips en Estados Unidos que puede producir chips de 7 nm es Intel.
Thurston elogia los avances de la fundición china en tecnología de procesos para el ex colega de TSMC, Liang Mong-song, quien ahora es codirector ejecutivo de SMIC.
«No hay ningún científico o ingeniero más inteligente que este», afirmó. «Es verdaderamente una de las mentes más brillantes que he visto en la industria de los semiconductores».
Liang dejó TSMC porque quería impulsar la Ley de Moore en lugar de expandir la cartera de tecnología de la compañía para atender a más clientes en electrónica médica y automotriz, dijo Thurston.
Es posible que Estados Unidos necesite enfatizar la competencia con China en lugar del control sobre China.
Thurston dijo que está trabajando con el representante estadounidense Pat Ryan (D-N.Y.) para reactivar la producción de semiconductores en el valle de Hudson del estado, donde IBM abandonó la industria de fabricación de chips hace varios años.
El regreso de Huawei
Huawei, que se convirtió brevemente en el mayor fabricante de teléfonos inteligentes del mundo en 2020, ha burlado las prohibiciones tecnológicas de Estados Unidos. La compañía ha vuelto a entrar en el mercado de teléfonos inteligentes 5G con el lanzamiento de tres teléfonos que funcionan con chips Kirin 9000 fabricados con la tecnología de 7 nm de SMIC.
Según Paul Triolo, que asesora a los clientes de tecnología de Albright Stonebridge Group, la cantidad de teléfonos nuevos sugiere que el rendimiento en SMIC para el nuevo nodo de proceso es mucho mayor que el 10% sugerido por algunos.
«Fuentes de la industria en China sugieren que el rendimiento es de alrededor del 70% y está aumentando, lo que suele ser el caso con tales esfuerzos para mejorar los dispositivos existentes más allá de su propósito previsto», dijo al EE Times.
Existe una hoja de ruta limitada para que SMIC/Huawei alcance nodos avanzados más allá de unas pocas capas a 5 nm, añadió Triolo.
Dado que SMIC tiene patrones múltiples calculados para 7 nm, probablemente también puedan calcularlo para 5 nm, dijo Robert Maire, presidente de Semiconductor Advisers, en un boletín informativo para EE Times.
«SMIC ha demostrado claramente que puede eludir la prohibición de EUV», dijo Maire al EE Times. «Applied Materials, Lam, KLA y otros siguen enviando toneladas de herramientas a China, con diferencia su mayor mercado, que sigue creciendo».
La única fuente entrevistada por EE Times la semana pasada que se atrevería a adivinar qué tan pronto SMIC podría tener un chip de 5 nm fue Maire.
¿La estimación de Maire? “Probablemente entre uno y tres años”, dijo. «Si SMIC sigue el ritmo, probablemente unos dos años».
SMIC dejó de revelar públicamente su desglose de tecnología por nodo de proceso en el primer trimestre de 2022.
Después de cazar furtivamente a casi 250 empleados de TSMC y perder su batalla legal contra TSMC en 2009, SMIC se retiró y aumentó su producción confiando en tecnología china y proveedores extranjeros fuera del control de Estados Unidos, dijo Thurston.
Los controles del Departamento de Comercio de Estados Unidos (DoC) sobre SMIC han sido ineficaces, añadió. «Las empresas europeas, israelíes y otras no siguen las instrucciones estadounidenses al 100%».
Washington en alerta
En los últimos días, los legisladores estadounidenses renovaron sus llamados a prohibiciones radicales de Huawei y SMIC.
El Departamento de Defensa debería prohibir todas las exportaciones de tecnología a Huawei y SMIC, dijo este mes el representante estadounidense Mike Gallagher (R-Wis.), presidente de un comité del Congreso sobre China.
Triolo dijo que los funcionarios estadounidenses están «luchando por descubrir cómo demostrar con certeza que SMIC violó los controles de exportación extraterritoriales de Estados Unidos al producir el Kirin 9000».
“No será posible demostrar mediante un desmontaje técnico que se utilizó tecnología estadounidense en la producción del Kirin 9000. Siempre ha sido problemático cómo el Departamento de Comercio determinaría una violación de la norma sobre productos extranjeros directos. [FDPR]Dada la complejidad de la fabricación de semiconductores, la vaga definición de qué constituye exactamente la tecnología estadounidense y la naturaleza en rápida evolución de las tecnologías y los procesos de producción”.
Si bien es probable que los funcionarios estadounidenses consideren tomar medidas adicionales contra SMIC y Huawei, ambos ya están en la Lista de Entidades y sujetos a la disposición del FDPR, lo que deja la “opción nuclear” de las sanciones del Departamento del Tesoro, dijo Triolo.
“Cualquier medida en esta dirección tendría un impacto negativo significativo en las relaciones entre Estados Unidos y China, que han mejorado modestamente luego de cuatro visitas a Beijing de funcionarios de nivel del gabinete estadounidense”, añadió.
En cuanto a si las restricciones del Departamento de Comercio pueden inhibir exitosamente a China, “mi respuesta es no”, dijo Thurston.
“Dejamos que el gato saliera de la bolsa. Hemos abierto el concurso a países que puedan acceder a todas estas herramientas. Todo esto se puede reproducir”.
En la oscuridad
Thurston dijo que en Washington no se entendían bien las capacidades de fabricación de chips de China. “¿Cómo se evalúa realmente el desempeño tecnológico de China? Realmente no lo entendemos. Las empresas estadounidenses han hecho un mal trabajo. Estoy seguro de que TSMC entiende esto mucho mejor que otros”.
SMIC y Huawei evitaron el problema de seguridad nacional al producir el teléfono inteligente Mate 60 de Huawei, un producto de consumo que contiene el chip Kirin de SMIC, dijo Triolo.
La estrategia de «muros altos, patio pequeño» del asesor de seguridad estadounidense Jake Sullivan para mantener a China detrás de Estados Unidos durante tantas generaciones tecnológicas como sea posible se enfrenta a un desafío.
«Aunque los funcionarios estadounidenses han enfatizado que los controles de exportación se adaptan estrictamente a cuestiones de seguridad nacional, ningún funcionario estadounidense ha explicado claramente cómo un teléfono inteligente de consumo como el Mate 60 podría convertirse en un riesgo para la seguridad nacional», dijo Triolo. «Aún no está claro si los controles extraterritoriales de exportación como el FDPR, que impedirían que una empresa china venda a otra empresa china, resistirían un escrutinio serio según el derecho internacional».
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