Las CPUs del futuro, ¿serán desarrolladas entre Intel, Samsung y TSMC?

Las noticias recientes de Intel colaborando con TSMC han abierto la caja de pandora, especialmente por el hecho que hasta ahora los diferentes fabricantes de procesadores tenían una pelea acérrima y encarnizada para conseguir poder fabricar los chips más punteros del mercado. Pero en la fabricación de CPU y GPU del futuro tendrán que colaborar entre sí para hacer posibles los nuevos diseños.

A medida que van saliendo nuevos nodos de fabricación su despliegue es cada vez más caro, debido a los altos costes buena parte de la parte digital del hardware se está dejando de fabricar en los nodos más nuevos. Pero el alto coste hace que se tengan que buscar soluciones inéditas hasta ahora.

Fabricación de CPU y GPU, ¿quiénes la hacen?

Ingeniero Oblea

Muchos de nuestros lectores esto ya lo sabréis, pero existe la diferencia entre los que diseñan un chip y los que lo fabrican en masa. Por ejemplo NVIDIA y AMD carecen de fábricas propias y lo que hacen es fabricar en un tercero como puede ser TSMC o Samsung. Mientras que empresas como Intel tienen su fábrica o fundición propia.

Para hacer una comparativa que os ayude a entender la situación, es como si Intel fuese una editorial que tuviese una serie de autores de libros en nómina de los que ella misma los edita en exclusiva, mientras que TSMC y Samsung actúan más bien como imprentas libres que a cambio de alquilar sus imprentas editan los libros que les piden.

Los diferentes fabricantes o fundiciones de chips compiten desarrollando nuevos nodos de fabricación y captar con ello a los potenciales clientes que buscan poder fabricar chips con más transistores, menor consumo y capaces de llegar a mayor velocidad de reloj. Pero, dicha pelea podría llegar a su fin.

La era chiplet, varios chips para hacer el trabajo de uno

La existencia de los chiplets no es un secreto, se trata de dividir la funcionalidad de uno o varios chips en varios distintos con el objetivo de poder aumentar la producción. El motivo es que cuanto más crece un chip en tamaño más caro se va volviendo de fabricar, ya que la cantidad de fallos potenciales crece por existir un área mayor.

Los grandes actores de esta obra de teatro sin fin que es el mercado del hardware ya han anunciado que el futuro de varios de sus diseños de procesador pasan por el uso de chiplets y en especial las GPU. Tenemos casos como las anunciadas Intel Xe-HP de Intel, la rumoreada GPU NVIDIA Hopper y la patente de chiplets de AMD. Todos ellos diseños pensados para fabricarse haciendo uso de chiplets. Pero no solo las GPU serán las que los fabricantes harán evolucionar a los chiplets sino también las CPU, algo que AMD ya ha realizado con sus AMD Ryzen.

El hecho de pasar de utilizar un solo chip monolítico a utilizar varios permite nuevos tipos de configuración y se transforma en cambios en la cadena de suministro a la hora de lanzar un procesador, ya que pasamos de tener un componente a tener varios.

Diferentes chips, nodos y fabricantes en una sola CPU

Chiplet MCM

Una de las cosas que mucha gente desconoce es que no todos los fabricantes de chips tienen los mismos puntos fuertes, ya que puede ser que dos fundiciones distintas con nodos muy parecidos se hayan especializado en frentes muy distintos. Por ejemplo, puede ser que un fabricante le dé más importancia a su proceso de fabricación a la densidad de la SRAM, mientras que otro prefiera darle importancia a otros campos como el calor liberado.

Estar obligado a optar a un solo fabricante para tu CPU supone llevarse todas las ventajas y desventajas de su proceso de fabricación. Pero, con el uso de los chiplets es posible utilizar varias fundiciones para las diferentes partes de fabricación de un nuevo procesador. En el futuro por ejemplo es posible que veamos un nuevo procesador con partes de Intel, TSMC, Samsung y otras fundiciones. Muy parecido a lo que AMD hace hoy en día con los AMD Ryzen basados en chiplets.

Sabemos que de cara a la fabricación de CPU como Intel y TSMC están dispuestas a colaborar, muchos hablan de Intel fabricando en TSMC, pero quienes hablan de ello no están pensando lateralmente. Con diseños basados en chiplets a la vuelta de la esquina es más que seguro que veamos diseños con piezas de diferentes fundiciones y no de una sola.