La fabricación de un chip (Historia ilustrada)

Si bien los chips tal y como los conocemos actualmente no dejan de ser una forma de circuitos integrados, sus métodos de fabricación han mejorado tanto con el paso del tiempo que se pueden colocar miles de millones de transistores en algo tan pequeño como una moneda, o incluso más. La carrera por alcanzar escalas de fabricación aún más pequeñas está por alcanzar un límite crítico si el ritmo actual de desarrollo se mantiene, pero parece mentira que estos chips tan poderosos con los que lidiamos día a día vengan de algo tan sencillo y abundante como la arena. Intel ha publicado un documento en formato PDF que explica en términos muy gráficos y sencillos cómo se lleva a cabo la fabricación de un chip, desde un puñado de arena hasta los procesadores que tenemos instalados en nuestros ordenadores.

Lo lógico sería comenzar diciendo que ya estamos acostumbrados a ver cosas cómo un microchip, pero si nos detenemos a pensar por un momento, parece algo en verdad increíble. Siempre estoy en contacto con procesadores, memorias y otros componentes de ordenadores, y cuesta comprender que un procesador que vale su buena cantidad de euros y ofrece un excelente rendimiento, venga de algo tan común como la arena. En realidad, lo que se necesita de ella es el silicio, segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, pero tampoco puede ser silicio común y corriente. Se necesita un intensivo proceso de purificación y tratamiento del silicio, y sólo cuando alcanza el estado de Silicio de Calidad Electrónica, o sea, que logra una pureza del 99.9999 por ciento, se considera "listo" para su utilización en la fabricación de chips.

Una de las partes más impresionantes de este proceso es el "lingote" de silicio, que tiene un peso de unos cien kilogramos y que luego es cortado en rodajas muy delgadas llamadas "obleas", para transformarlas en los procesadores de hoy en día. A pesar de trabajar con un material que tiene una pureza tan alta, la oblea de silicio es apenas uno de los primeros eslabones en una larga cadena de tratamientos que le darán forma a los miles de millones de transistores que son parte de un procesador. Las obleas han aumentado su tamaño con el paso de los años, permitiendo costos de fabricación más bajos, precios más accesibles y una mayor producción, aunque actualmente el salto teórico de los 300 milímetros a los 450 milímetros enfrenta una gran resistencia por parte de los fabricantes, debido al aumento en los costos de la maquinaria necesaria para obtener lingotes y obleas adecuadas.

Este documento, además de dejar en claro cuáles son los pasos más importantes en el proceso de fabricación de un chip, nos demuestra también por qué algunos modelos son tan caros cuando recién salen al mercado. El silicio no es lo único que interviene en la creación de un chip, y no sólo estamos hablando de materiales. Los metales necesarios, la gente que se ha esforzado para diseñar estas maravillas, la energía que se consume durante la fabricación, las personas involucradas en fases como el empaquetado, el transporte y la distribución, y en el caso de fabricantes OEM, aquellos que colocan estos mismos chips en los ordenadores que compramos en cualquier tienda. Tarde o temprano, los costos de fabricación terminan bajando y abren paso a diseños más complejos y poderosos, pero nunca está de más el saber que el camino de un chip es mucho más arduo y costoso de lo que nosotros, los usuarios, podemos imaginar.