Una oportunitat única per a reforçar l'ecosistema del xip espanyol

La crisi global de subministrament de semiconductors ha posat sobre la taula les febleses de l'actual model de producció globalitzada, sobretot quan en les seves aigües tranquil·les es genera una ciclogènesi explosiva produïda per la concurrència de sobredemanda, encariment de l'energia, escanyament del transport a llarga distància, guerres comercials… i bèl·liques.

En el cas concret dels semiconductors no sols s'han evidenciat les conseqüències de la deslocalització cap a Àsia de la fabricació de microxips, sinó la seva concentració extrema en zones potencialment inestables (el 66% dels xips per encàrrec es produeixen a Taiwan). Aquesta problemàtica ha creat preocupació en el món occidental, que ha reaccionat amb plans de suport a la relocalització d'aquest sector industrial.

A Europa, aquest pla és el Chips Act, que té el seu reflex a Espanya en el PERTE Chip (Projecte Estratègic per a la Recuperació i Transformació Econòmica), dotat amb 12.250 milions d'euros. La situació a Europa és de major feblesa que als EUA perquè aquí no existeixen grans fabricants de mòbils i ordinadors, que són els receptors dels xips fabricats amb les tecnologies més avançades (actualment només disponibles en plantes d'Àsia: Samsung a Corea i TSMC a Taiwan, amb permís d'Intel), ni tenim cap dels grans prescriptores fabless que dissenyen aquests xips avançats (però no els fabriquen, d'aquí l'apel·latiu fabless).

L'ambició europea amb el Chips Act és recuperar una quota de mercat d'almenys dos dígits. El problema està en el fet que no hi ha capacitat tecnològica europea per a endinsar-se en nodes avançats. Aquests nodes es coneixen pel nom de la tecnologia de fabricació imperant, CMOS, i es mesuren per la dimensió mínima que s'és capaç de definir a l'interior d'un circuit integrat, la qual cosa al seu torn determina la potència de càlcul (o prestacions en general) d'un xip d'una grandària donada. Cap fabricant europeu, o estranger en sòl europeu, fabrica en el nostre continent per sota dels 20 nanòmetres (nm), quan la frontera actual de la tecnologia CMOS està en uns pocs nm: 5 nm evolucionant cap a 3 nm (poca broma, 3 nm és el diàmetre de la doble hèlix de l'ADN).

La possibilitat d'atreure l'establiment de fàbriques tan avançades a Europa es va revestir inicialment de recuperació de sobirania tecnològica, però això és discutible perquè el coneixement en aquests nodes ha de venir necessàriament de fora i s'estarien fabricant dispositius avançats de titularitat forana per a un mercat global, eminentment extracomunitari.

Així i tot, produir xips avançats a Europa té beneficis intrínsecs: és una tecnologia sobre la qual descansa bona part del múscul digital de la societat moderna i futura, i al seu voltant es generen importants cadenes de subministrament de gran valor afegit; produir xips és com tenir petroli: es fa un bon negoci amb ell, encara que un mateix no consumeixi el que produeix.

Espanya està com Europa, però pitjor. Si a Europa hi ha poques fàbriques de semiconductors de qualsevol tipus, a Espanya no hi ha cap que es compari (n'hi va haver des de mitjan 80 fins al canvi de segle). No obstant això, associar un PERTE al món dels xips els identifica com un sector clau per al futur de la nostra economia. Els seus 12.250 milions no estan pensats íntegrament com a inversió directa en l'ecosistema espanyol. De fet, bona part d'ells, 9.000 milions, estan destinats a atreure fàbriques estrangeres avançades en alineament amb el Chips Act. Aquesta és l'aposta mínima per a posar a Espanya en el tauler europeu (i global) dels xips.

En el cas espanyol és una aposta arriscada perquè altres països europeus compten amb ecosistemes en microelectrònica més desenvolupats. Aquí les autoritats hauran de presentar de manera convincent els avantatges geoestratègics i el potencial de generació de talent científic i d'enginyeria.

En qualsevol cas, la resta de les inversions contemplades en el PERTE són una oportunitat única per a reforçar precisament l'ecosistema espanyol. De fet, tres dels seus quatre pilars estan destinats a això, buscant-se reforçar la capacitat científica en línies d'interès futur, incloent-hi els xips quàntics, la formació del personal, l'establiment de línies pilot que ajudin a transicionar del laboratori al mercat determinades tecnologies en el camp dels semiconductors, i l'impuls a la generació d'empreses fabless.

Tres anotacions més. El primer és que en el món dels semiconductors existeix la dicotomia del disseny i la fabricació, però cal intentar conjuminar totes dues activitats. Haver-les separat geogràficament és el que ens ha portat a la situació actual. En els mesos passats s'ha tingut èxit a atreure a Espanya potents cases de disseny de semiconductors, com Intel o Cisco. És un bon senyal, enriquirà l'ecosistema i donarà lloc a la generació d'ús d'alta qualificació. Dissenyar es pot fer des d'Espanya, i es fa, de fet. És més, Europa busca sobirania tecnològica en el disseny de microprocessadors secundant-se en arquitectures d'accés obert i part d'aquest esforç es lidera actualment des d'Espanya.

La segona anotació és que les fàbriques de nodes CMOS molt avançats mouen bona part del món, però no tothom. Els dispositius semiconductors no sols serveixen per a emmagatzemar i processar informació, sinó per a intercanviar a més aquesta informació, i també energia, amb el seu entorn. Aquests altres xips són essencials per a la gestió eficient de la xarxa elèctrica, els vehicles elèctrics, l'electrificació de la indústria, les comunicacions i la internet de les coses. La implantació d'aquesta mena de fabricants seria igualment habilitadora per a la indústria i produiria dispositius amb abundant ús en el mercat espanyol i europeu. Els nodes avançats poden ser la punta de llança de la micro i nanoelectrónica, però el llarg mànec que té darrere és el que fa que una llança sigui una arma llancívola funcional.

La tercera anotació és que existeix una necessitat d'entorns que permetin fabricar sèries petites i mitjanes. És el que necessiten start-ups i pimes, que conformen bona part de l'ecosistema espanyol, per a desenvolupar els demostradors dels seus productes, o els seus productes finals quan es dirigeixen a nínxols petits d'alt valor afegit. Aquest aspecte forma part del quart eix del PERTE, però la seva dotació econòmica bé podria ser major donada la seva transcendència.

En aquesta línia d'enfortir la producció interna, tots els estudis sobre la fabricació de xips assenyalen que persisteix la demanda de nodes tecnològics CMOS en les dimensions de la micra o lleugerament submicròniques. Són els anomenats nodes resilients, i a diferència dels avançats, sí que es podrien desenvolupar a Espanya. Pel seu menor cost i complexitat, són els companys de viatge adequats per a aportar intel·ligència a aquests altres dispositius enumerats anteriorment. És una opció a explorar. Es tractaria, a més, d'una tecnologia sobirana interessant per a aplicacions sensibles, on recórrer a tecnologies foranes suposa un risc de seguretat. D'aquesta manera, el PERTE no sols permetria tenir capacitat de producció a Espanya, sinó tenir capacitat espanyola de producció en aquest àmbit.

Luis Fonseca, director de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC)