En la guerra tecnológica global, hay anuncios que suenan más a declaración de intenciones que a realidad tangible. Pero cuando un equipo de investigadores chinos afirma haber desarrollado un transistor que no solo prescinde del silicio, el hiperabundante material que durante más de medio siglo ha sido la base de la electrónica, sino que además supera en rendimiento a los chips más avanzados de Intel, TSMC o Samsung, parece razonable prestar algo de atención.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Pekín han creado un transistor utilizando oxiselenuro de bismuto (Bi₂O₂Se) como material semiconductor y selenato de bismuto (Bi₂SeO₅) como dieléctrico de puerta. Este diseño emplea lo que se denomina una arquitectura de transistor de efecto de campo de compuerta envolvente (GAAFET), donde la compuerta rodea completamente el canal, ofreciendo un control electrostático superior y reduciendo significativamente las fugas de corriente. Las pruebas de laboratorio indican que este transistor opera hasta un 40% más rápido y consume un 10% menos de energía que los chips de 3nm más avanzados de Intel, TSMC y Samsung.
La investigación, publicada en Nature Materials, describe un dispositivo basado en arseniuro de galio (GaAs) fabricado con una arquitectura 3D monolítica epitaxial. Una característica destacada de esta tecnología es la integración monolítica tridimensional (M3D) a baja temperatura, que permite apilar múltiples capas de transistores sin comprometer la calidad cristalina ni la compatibilidad con las infraestructuras de fabricación existentes. Este enfoque posibilita una mayor densidad de integración y abre la puerta a circuitos más compactos y eficientes.
El silicio no está muerto, pero sí es cierto que lleva tiempo mostrando síntomas de fatiga. La Ley de Moore hace tiempo que avanza con unas dificultades y limitaciones cada vez más significativas. Las complejidades físicas de seguir miniaturizando los nodos de fabricación, ya por debajo de los 3nm en laboratorios avanzados, hacen que los costes y la dificultad técnica se disparen. Y es en ese sentido donde los materiales alternativos como el GaAs, el GaN o incluso el grafeno llevan años siendo explorados, pero sus limitaciones de coste, escalabilidad y compatibilidad con procesos industriales han impedido hasta ahora su adopción masiva.
Lo que China presenta es un enfoque distinto: en lugar de forzar más al silicio, cambia completamente de paradigma. Lo hace, además, con una tecnología que permite apilar capas funcionales completas en 3D, lo cual no solo incrementa la densidad, sino que también reduce las distancias que recorren las señales eléctricas, disminuyendo así la latencia y el consumo.
¿Exageración propagandística o disrupción real? La respuesta está, como casi siempre, en el contexto. Este desarrollo no solo representa un avance tecnológico, sino también una respuesta estratégica a las restricciones impuestas por Estados Unidos sobre el acceso de China a tecnologías avanzadas de semiconductores. Al desarrollar una tecnología de transistores independiente del silicio, China busca reducir su dependencia de proveedores extranjeros y fortalecer su autonomía en el sector tecnológico.
Sin embargo, y a pesar del entusiasmo con que ha sido recibido el anuncio, estamos aún ante un experimento de laboratorio. El chip funcional tiene un tamaño diminuto, su fabricación requiere técnicas que no están aún industrializadas a gran escala, y no hay todavía evidencia de que pueda competir en costes o volumen con las fábricas de TSMC o Samsung. El silicio, además, es hiperabundante, mientras que algunos de los elementos utilizados en esta tecnología no lo son tanto. Pero como concepto, es profundamente prometedor.
Lo que sí está claro es que el movimiento tiene una fuerte carga estratégica. Con las sanciones de los Estados Unidos limitando el acceso de China a tecnologías de vanguardia, y con la industria de semiconductores convertida en un auténtico campo de batalla geopolítico, anunciar la superación del silicio con una tecnología «100% nacional» tiene para China un valor simbólico enorme. En primer lugar, por el posible desacoplamiento tecnológico que podría generar: si China logra industrializar esta tecnología, podría construir una cadena de suministro de chips completamente autónoma, reduciendo su dependencia del silicio y de la tecnología occidental.
En segundo lugar, porque supone un cambio de paradigma en diseño de chips: El paso de 2D a 3D monolítico puede marcar un antes y un después. Es un camino que ya exploraban Intel y TSMC, pero que los materiales tradicionales limitan en gran medida, de manera que la adopción de nuevos materiales podría acelerar esa transición. Pero además, podría producirse una fuerte reconfiguración del liderazgo tecnológico: aún siendo un prototipo, el mero hecho de que China lo haya logrado antes que sus competidores es toda una llamada de atención en la misma dirección que muchas otras: cuando limitas el acceso a algo, la innovación tiende a encontrar nuevas formas de hacer las cosas. Puede que no cambie el mercado en 2025, pero sí podría hacerlo en 2028.
No estamos aún, por tanto, ante un producto comercial. Pero sí ante un ejemplo claro de cómo la innovación radical, impulsada por necesidades estratégicas, puede alterar el curso de una industria. El silicio no desaparecerá mañana. Pero puede que, dentro de no tanto tiempo, recordemos este anuncio como el inicio de su declive.
This article is also available in English on my Medium page, «China’s silicon-free transistor: a turning point or geopolitical game-playing?»
Muy interesante.
Todo comienza en un laboratorio.
Habrá que seguir de cerca esto y ya veremos si «salta» del laboratorio a la industria.
Un dia , no se si como consecuencia de este invento, o de otro, resultará obsoleto el chip. como antes resultaron obsoletas las válvulas, los diodos y los triodos.
La revolución digital no ha terminado, es mas parece s estar aun en plena efervescencia con la aparición de la AI.
La diferencia es que ahora los avances tecnológicos, no salen de los laboratorios USA, sino de los chinos..
Por la hora aunque sea fiesta en Madrid, estimo que no estás cocido a vermouths… Por favor que comentario más pastoril
¿Los diodos obsoletos? Cuando están más presentes que nunca, O es que un LED no es un diodo
¿El chip obosoleto? Cuando simplemente es una estructura de material semiconductor, que lo hagan de silicio, germanio, arseniuro de galio, o como el que están investigando, … significa eso que … ¿esa estructura llamada chip está obsoleta? si no dejan de probar nuevos materiales en su fabricacón desde que Shockley investigara en los 50s con el transistor bipolar (BJT), y luego vino la carrera para miniaturizar…
Que tendrá que ver la IA que no deja de ser SW montado encima de un HW… con la noticia
Las tonterias que hay que leer, para no aportar nada, y rellenar un comentario.
Y para colmo decir que en USA «ya» no se investiga y ahora lo hacen en China. Vaya «lugar común» basada en la ignorancia de alguien que tiene que rellenar como sea esto de basura. China si ha sido el país que más patentes ha registrado. en 2023 con 69.610 patentes, y EEUU 55.678 patentes. ¿Eso no es investigar?
Vengo de la conferencia internacional más importante de mi campo y, no solo ha habido una mayoría de asiáticos presentando resultados, sino que los yanquis estaban desolados porque van a ser despedidos en breve. Nos han pedido trabajo 4 personas de alto nivel.
Pero mejor insulta a Gorki…
El comienzo de «Vengo de…», tu mismo sabes que es una soberbia fricada, impropia de los comentarios que te suelo leer…
Entiendo que esto no es una RRSS donde insultar. De hecho me he quejado alguna que otra vez de ello… Lo que si deben ser los comentarios que aporten algo sustancial o sencillamente que mejoren o destaquen lo que el autor está aportando.
El comentario que critico es la némesis a un comentario útil. El tuyo por ejemplo podría ser con tiempo y profundidad algo a «rascar». Pero el tema, no es la deriva intelectual y política de lo que un día fue la primera potencia. Para bien o para mal Enrique estaba hablando de un interesante estudio de materiales semiconductores.
Mi principio no es criticar las personas, sino sus ideas. Más cuando no se pueden poner tanta memez en tres frases.
Si tu crees que hay algo aprovechable, en lo que un señor que se vanagloria de ser trumpista, pues puedes ilustrarnos…
… Aunque intentes buscar un colateral que es el deterioro yanqui…. lo cual tampoco es una novedad… de hecho la tendencia temporal de patentes en ese pais que comentas lo confirman.
Pero si lo comparamos con las patentes que se registraron en 2023 en España: 1455.
Igual en el pais de los camareros, se puede encontrar un buen bareto para esas cuatro personas. Pero ese sería otro tipo de comentario. En definitiva, lo que cuentas es el fruto de los ciento y pico días de la era Trump. Su deriva es más que evidente.
El diodo no es obsoleto, ni los Triodos.
Una cosa es que las aplicaciones sean distintas por ejemplo en potencia y rectificación siguen siendo empleados. Así que creo que no va por ahí el asunto. Falta que otras partes validen el diseño de este nuevo dispositivo.
No todo es digital. La mayoría de las señales que se adquieren en un sistema provienen del medio ambiente o algún lugar del planeta. Estás señales en su mayoría son analógicas y siempre requieren un procesamiento analógico previo a ser digitalizado.
La IA aunque novedosa, por si misma no te va a filtrar una señal, no te la va a adecuar para ser procesada por más redes neuronales y algoritmos sostificados que tengas.
Llevo años viendo titulares parecidos en cuando al fosfato, el hierro, nuevos cátodos y ánodos de blablabla. Al final casi ninguno llega a la fase de industrialización y menos aun de comercialización y venta.
En un segmento tan duro y competitivo como los microchips, de aquí a que escalen a nivel industrial (3-9 años) están los de TSMC y las demás por debajo de 1nm.
Pero sí que sería interesante como el Risc-V lo es porque últimamente los chinos todo lo hacen Open Source y esto permitiría a otros actores como ASML mejorar sobre esta tecnología y ver si la hacen viable para aparatos que no necesitan estar a la última (Lavadoras, Frigoríficos, etc.)
Si uno se asombra de que en la China Popular se haga lo que se hace, o parece que se hace, es que no quiso estudiar con algo de atención el fenómeno de la expansión china del trabajo (fuerza física y fuerza mental): vías de tren, lavanderías, bazar «chino»… incluso sus mafias deben ser algo más sofisticadas y eficientes (menos siliconadas) que las de Don Vito Corleone… en fin.
Más de lo mismo, confundir mirar con ver y observar con vivir en una torreta jugando a cualquier cosa que te distraiga de atender la realidad.
Se sigue despreciando demasiado lo que podemos llamar «el yo de la responsabilidad propia», al que solemos tener algo borrachuzo, para no hacerle caso. Al típico Pepito Grillo, vamos!!!
Para mí no deja de ser una notícia típica de investigación que lo único que demuestra es que China está acelerando su ritmo de I+D+I. Noticias de este calibre, de dispositivos que funcionan bien en laboratorio, suelen salir muy a menudo. esgraciadamente, muchas de ellas se quedan como mera curiosidad científica de laboratorio.
No creo que el substituir el silicio por este tipo de materiales sea algo revolucionario, entre otras cosas por la abundancia del elemento (no tiene nada de estratégico conseguir silicio) ni creo que por las propiedades del nuevo material, ya que la ley de Moore se está estancando más por efectos cuánticos (en particular el efecto túnel) que por los materiales usados.
Por otro lado, TSMC,, Samsung e Intel hace años que desarrollan tecnologías con transistores con estructuras tridimensionales para, precisamente, minimizar el efecto túnel.
Ojalá les vaya bien, y que de mero intento interesante pase a ser una tecnología escalable. Pero en este estadio es pronto para decirlo.
Sin ir más lejos, desde el descubrimiento del grafeno (que iba a solucionar todos los males del mundo) hasta su aplicación práctica en contadas aplicaciones han pasado prácticamente dos décadas.
Y que quede claro, les deseo lo mejor y que esta línia tire adelante, sea escalable y proporcione una nueva tecnología que solvente algunos de los problemas que introduce el Silico, pero es pronto para decirlo.
En eso coincido totalmente con Benji.
Offtopic. Me resulta curioso y sorprendente que Enrique no haya dicho ni palabrita aún sobre el bloqueo masivo de La Liga sobre webs legítimas. Es raro.
Es que eso tiene bastante más que una palabrita…
Hizo un comentario en respuesta a una interpelación de algún parroquiano del blog en sentido genérico: «El tema le aburria»… más o menos.
Dos opciones:
A: Prepara algo que veremos pronto
B: Enrique «mansea» como dirían en lenguaje taurino y no tiene ganas de tener un encontronazo con los cómplices necesarios de este sainete de los bloqueos: Operadores de Telecom y Jueces de lo Mercantil de BCN y MAD.
Yo me inclino por A
He sido demasiado benévolo con la calificación de «sainete» a lo que es un atropello sin precedentes a las libertades de personas y empresas emanados de un juzgado que parece que se desentiende de lo que ocurre con sus decisiones.
Aquí hay dos puntos clave:
– Los chinos tienen un nivel de investigación que ya no tiene nada que envidiar a los mejores del resto del mundo.
– Si hay un país que pasa del laboratorio a la producción en masa en tiempo record ese es China.
Por favor dejemos de usar la retòrica yanki de que todo logro chino es una amenaza económica o militar. Cuando uno es un martillo solo ve clavos.
Un poco en la línea de lo que dices, no veas la que se ha montado entre el mundillo militar por el derribo de 3 cazas Rafale con aviones Chinos supuestamente muy inferiores.
Y la razón no radica tanto en los aviones si no en el «networking» de diferentes unidades, algo que los americanos presumían tener en exclusiva para sus F-35…
Me alegra que lo menciones, porque se me hace muy llamativo el silencio atronador (perdón por el pleonasmo) que hay en los medios tradicionales sobre el tema, lo cual según mi saber y entender, es indicador de un nuevo «momento DeepSeek» (pero más feo) para el ego del complejo militar occidental: todavía deben estar tratando de asimilar lo que acaba de pasar.
Que increíble, tengo que cambiar la tele?
El paso de 2D a 3D disminuye las distancias … y vuelve mucho más compleja la disipación de calor.
Por otro lado, nada impide otro laboratorio chino continuar utilizando tecnología basada en silicio. Esto sólo es un anuncio de un laboratorio «haciendo cosas nuevas» y buscando fondos.
Y por otro lado, Deep-seek dejó claro que hoy en día el hardware es lo de menos. Un software optimizado da muchos mejores resultados en un hardware antiguo que un software sin optimizar en un hardware nuevo.
Por otro lado y centrándome en temas de IA, la calidad de los datos de entrenamiento es la pieza fundamental. No se aprende español escuchando a mil millones de chinos y procesándo a toda pastilla lo que dicen con un hardware y software optimizado.
sucedió lo mismo con el germanio y tantos otros sustratos, el problema no es si se es más eficiente o más veloz, el problema a resolver es la economía de escalas.
todo anuncio chino de los últimos dos años se basa exclusivamente en llenar titulares, por lo bajo van haciendo cosas más eficientes y rentables, pero los anuncios son lo menos relevante de todo lo que hacen.
No por nada su principal prioridad en este momento es lograr producir en nodos más pequeños ya que no tienen acceso a las últimas máquinas de ASML para poder producir sobre silicio. El silicio sigue siendo prioridad para ellos, y cuando logren replicar el trabajo de la empresa holandesa, nadie los podrá parar… sobre silicio también.