Cuando la gente habla de Nvidia se suele referir a ella como el mayor fabricante de chips del mundo.

Lo que muchos no saben es que Nvidia no fabrica chips. Solo los diseña.

La fabricación ocurre en otra parte, en una empresa que no presenta productos en un escenario, que no ocupa titulares y que, sin embargo, condiciona de manera bastante directa lo que es posible construir y lo que no dentro de la industria de la IA.

Durante años se ha asumido que el valor estaba principalmente en el diseño, en la capacidad de imaginar arquitecturas cada vez más complejas, cuando en realidad el problema más difícil de resolver ha sido siempre la fabricación.

Durante algún tiempo, la industria de los semiconductores funcionó así: las empresas más importantes eran aquellas que diseñaban sus propios chips y, al mismo tiempo, controlaban su fabricación teniendo bajo el mismo techo la innovación y el proceso industrial. Intel es probablemente el ejemplo más conocido de ese enfoque.

Sin embargo, a medida que la tecnología avanzaba, fabricar chips comenzó a ser más exigente, no solo desde el punto de vista económico, sino también técnico. Cada nueva generación implicaba trabajar a escalas cada vez más pequeñas, hasta el punto de que las unidades con las que se mide esa evolución, los nanómetros, empiezan a resultar difíciles de imaginar.

Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro. Por poner en contexto, un glóbulo rojo humano mide en torno a 7.000 nanómetros de diámetro y un nodo avanzado puede tener de 3 a 5 nm.

Eso significa que las estructuras de un chip son más de mil veces más pequeñas que un glóbulo rojo.. No se trata simplemente de reducir tamaño, sino de hacerlo con un nivel de precisión extremo, en condiciones controladas y con un margen de error prácticamente nulo.

En ese contexto, fabricar chips empezó a requerir inversiones cada vez mayores, instalaciones muy complejas y un nivel de especialización que hacía cada vez más difícil sostener el modelo tradicional. No todas las empresas podían permitirse seguir ese ritmo, y, por ello, muchas empezaron a subcontratar la fabricación.

Es ahí donde comienza una era marcada por la aparición de empresas que se centraban exclusivamente en el diseño de chips, renunciando por completo a su fabricación. Es lo que hoy se conoce como modelo fabless.

Compañías como Nvidia, Qualcomm o AMD operan bajo este enfoque. Su actividad principal consiste en diseñar arquitecturas cada vez más sofisticadas, mientras que la fabricación queda en manos de terceros. Sobre el papel, esto permitía concentrar recursos en la parte más creativa y diferenciadora del proceso. En la práctica, no estaba claro quién podía querer renunciar al diseño para quedarse únicamente con la parte más costosa, más compleja y, en apariencia, menos visible del proceso.

Y, sin embargo, esa es exactamente la decisión que tomó Morris Chang.

Morris había pasado buena parte de su carrera en Estados Unidos, en empresas donde el modelo integrado era la norma, y conocía bien tanto sus ventajas como sus limitaciones. Precisamente por eso, su planteamiento no consistía en competir dentro de ese sistema, sino en reorganizarlo.

Cuando se instaló de vuelta en Taiwán a mediados de los años ochenta, decidió construir una empresa que no diseñara chips, que no compitiera con sus clientes y que se dedicara exclusivamente a fabricarlos para terceros. Era extraño pero su conocimiento del sector hizo que no le pareciera una idea descabellada.

LA APUESTA (TSMC)

La idea sobre la que se construye TSMC no era especialmente compleja en su planteamiento, pero era compleja en las implicaciones que tenía. Consistía, básicamente, en separar el diseño y la fabricación de semiconductores, asumiendo que podían convertirse en actividades independientes y, lograr que esa separación podía ser más eficiente que el modelo tradicional.

Si lo pensamos bien, la decisión de Morris suponía renunciar a una parte importante del negocio. Una empresa que no diseña chips no controla el producto final, no marca el ritmo de la innovación y depende completamente de las decisiones de otros. Y a la vez, asumir la mayor parte de la inversión, construir las instalaciones más complejas y operar en el tramo más exigente de toda la cadena… y estar “en la sombra”. No era, por tanto, una posición cómoda y tampoco estaba muy claro que fuese sostenible en el tiempo.

Antes de nada, para que el modelo funcionara, necesitaban que otras empresas confiaran en que podían externalizar una parte tan crítica de su negocio, y que, además, estuvieran dispuestas a compartir sus diseños con un tercero. Esto requería algo más que capacidad técnica. Requería generar un nivel de confianza que, en ese momento, no existía dentro de la industria.

La decisión de Morris Chang fue precisamente esa: TSMC no competiría con sus clientes. No desarrollaría productos propios. No utilizaría la información a la que tenía acceso para avanzar en otra dirección. Su papel sería estrictamente industrial, pero llevado al extremo de la especialización.

Esa posición, que podía parecer una locura al principio, fue la que acabaría convirtiéndose en su principal ventaja. Al no diseñar chips, TSMC podía trabajar con múltiples clientes sin entrar en conflicto con ellos, acumular conocimiento sobre procesos de fabricación a una escala que ninguna empresa integrada podía igualar y concentrar todos sus recursos en un único objetivo: mejorar, generación tras generación, la capacidad de fabricar estructuras cada vez más pequeñas y más precisas.

Lo que hasta entonces había sido una parte subordinada del proceso, la fabricación, comienza a adquirir un peso creciente, no tanto por visibilidad, sino por dificultad. Y, a medida que esa dificultad aumenta, hay pocas empresas que estén a la altura.

Lo que empieza como una decisión para simplificar el modelo (que unas empresas diseñen y otras fabriquen) termina teniendo una consecuencia que no era tan evidente al principio. A medida que la fabricación se vuelve más compleja, más cara y más difícil de replicar, deja de ser una parte intercambiable del proceso y se convierte en su punto más crítico. En ese momento, las empresas que han decidido centrarse únicamente en el diseño no solo han reducido su complejidad operativa, sino que también han renunciado a desarrollar una capacidad que, con el tiempo, resulta casi imposible recuperar.

Eso es exactamente lo que ocurre con TSMC. Al asumir de forma exclusiva la parte más exigente del proceso, no solo evita competir con sus clientes, sino que también se sitúa en un punto donde la competencia es cada vez más limitada. No porque no haya interés en competir, sino porque el nivel de inversión, conocimiento y precisión necesario para hacerlo se vuelve inalcanzable para la mayoría.

El punto de inflexión

La industria no cambia de un día para otro. Sin embargo, de manera gradual, algunas empresas empiezan a creer en esa separación entre diseño y fabricación como una forma de estar en un mercado muy exigente. Muchas empresas empiezan a apoyarse en TSMC para no tener que fabricar.

TSMC, además de tener cada vez más clientes, empieza a profesionalizarse y especializarse cada vez más. Los chips cada vez requieren más inversión, pero también coordinar procesos muy complejos, desde la litografía hasta el control de materiales. Esa acumulación de conocimiento, que no se adquiere de la noche a la mañana ni se puede imitar fácilmente, por lo que empieza a marcar una diferencia para TSMC.

LA ESCALADA

La industria no se estabiliza, sino que cada nueva generación de chips exige más que la anterior, no solo en términos de inversión, sino también en precisión, coordinación y control de procesos. La reducción del tamaño de los transistores, medida en nanómetros, deja de ser una simple evolución incremental y pasa a convertirse en un desafío enorme que roza los límites físicos.

Trabajar en esas escalas implica entrar en un terreno que resulta difícil de imaginar. Cuando se habla de nanómetros, no se está hablando simplemente de algo pequeño, sino de dimensiones en las que las referencias habituales dejan de servir. Un cabello humano tiene alrededor de 80.000 nanómetros de grosor y estamos hablando de que en los chips más avanzados, las estructuras que se dibujan están en el entorno de los 3 a 5 nanómetros.

A ese nivel, fabricar no consiste únicamente en “hacer cosas pequeñas”. Los materiales no se comportan igual, los efectos físicos cambian y cualquier mínima variación puede alterar el resultado. Lo complicado no es solo alcanzar ese tamaño, sino hacerlo de forma repetida, millones de veces, con una precisión casi absoluta.

Es ahí donde entra la litografía, que, en esencia, es el proceso mediante el cual se “dibujan” los circuitos sobre una oblea de silicio (esa oblea es lo que le da el nombre de “chips”). La idea es relativamente sencilla de entender: se utiliza luz para proyectar un patrón, como si fuera una especie de plantilla extremadamente precisa, sobre una superficie fotosensible. Ese patrón se transfiere después al material, capa a capa, hasta formar el chip completo.

El problema es que, para poder dibujar estructuras cada vez más pequeñas, la luz que se utiliza también tiene que ser cada vez más precisa. Y llega un punto en el que la luz convencional deja de ser suficiente. Es ahí donde aparece la litografía ultravioleta extrema, que utiliza una longitud de onda mucho más corta para poder seguir reduciendo el tamaño de los componentes.

Sin embargo, disponer de esa tecnología no significa que sea fácil utilizarla. Integrarla en un proceso de fabricación implica coordinar cientos de pasos, trabajar en entornos completamente controlados y operar sin margen de error. Cada avance no es solo una mejora, sino una reconfiguración de todo el sistema… una vuelta a empezar. No es solo una cuestión de recursos, sino de experiencia acumulada y de acceso a tecnologías que no están disponibles para cualquiera.

La pieza que falta

Todo ese proceso depende de algo más: de las máquinas que hacen posible esa precisión. Porque fabricar chips no consiste únicamente en tener el conocimiento o las instalaciones adecuadas, sino en disponer de herramientas capaces de operar en ese nivel de detalle.

Esas herramientas son sistemas extremadamente complejos, diseñados para trabajar con una precisión que se mide en nanómetros y en condiciones en las que cualquier vibración, cualquier partícula o cualquier desviación puede alterar el resultado. No se trata de máquinas industriales normales, sino de infraestructuras completas que integran óptica, física, materiales y software en un único sistema.

En ese punto aparece otro elemento clave dentro de esta historia. Una empresa que no diseña chips, que tampoco los fabrica, pero que construye las únicas máquinas capaces de hacer posible todo lo anterior.

Esa empresa es ASML.

No es una compañía especialmente conocida fuera del sector, ni suele aparecer en las conversaciones sobre tecnología, pero su papel dentro del mundo de los semiconductores es clave. ASML es, en la práctica, la única empresa capaz de fabricar las máquinas necesarias para trabajar con litografía ultravioleta extrema, el proceso del que dependen los nodos más avanzados.

Cada una de esas máquinas requiere años de investigación, cientos de proveedores y la integración de tecnologías que, por sí solas, ya son muy complejas. Esto introduce una dependencia porque aunque una empresa tenga la capacidad de diseñar chips avanzados, y aunque exista otra capaz de fabricarlos, todo ese proceso depende, en última instancia, de que esas máquinas existan y estén disponibles.

Es ahí donde el sistema se cierra. TSMC no solo fabrica para las principales empresas del sector, sino que lo hace utilizando una tecnología que no controla completamente, pero de la que depende de forma directa. Y, al mismo tiempo, esas empresas dependen de TSMC para materializar sus diseños.

Diseñar, fabricar y hacer posible esa fabricación dejan de ser funciones independientes y pasan a formar parte de un sistema en el que el margen para replicar cualquiera de esos elementos es cada vez más reducido.

CUANDO TODO EMPIEZA A TENER SENTIDO

Durante años, toda esta estructura (empresas que diseñan, otras que fabrican, y otras que hacen posible esa fabricación) podía parecer simplemente un modelo que funcionaba bien, pero que, en el fondo, seguía siendo relativamente invisible para la mayoría.

Sin embargo, en el momento en que la inteligencia artificial comienza a exigir una capacidad de cálculo cada vez mayor, ese sistema deja de ser un detalle técnico y pasa a convertirse en un elemento central.

Los modelos más avanzados no dependen únicamente de algoritmos o de datos. Dependen de un hardware extremadamente especializado. Empresas como NVIDIA diseñan arquitecturas complejas pero que no tienen ningún valor si no pueden convertirse en chips reales. Es decir, los chips que permiten entrenar y ejecutar modelos de inteligencia artificial son el resultado de una cadena que empieza en el diseño, pasa por la fabricación y depende, en última instancia, de la tecnología que hace posible esa fabricación. Una cadena en la que cada eslabón se ha ido especializando hasta el punto de volverse difícilmente sustituible.

Así que lo que comenzó como una decisión para simplificar la industria (separar diseño y fabricación) ha terminado dando lugar a una estructura bastante más compleja, en la que cada parte depende de la otra de una forma difícil cambiar.

Eso sí, dentro de ese sistema, no todos los roles pesan lo mismo porque cualquier diseño necesita convertirse en algo real y para eso tienen que existir empresas como TSMC.