![\"Dentro](\"https:\/\/i.blogs.es\/2b06df\/imse-xataka-destacada\/1024_2000.jpeg\")
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La isla de la Cartuja, en Sevilla, es uno de esos lugares que desaf\u00edan el recuerdo colectivo. Lo que muchos siguen asociando con los solares hu\u00e9rfanos de la Expo’92 es hoy el mayor parque tecnol\u00f3gico de Andaluc\u00eda por volumen de facturaci\u00f3n<\/a>: m\u00e1s de 5.500 millones de euros de actividad econ\u00f3mica, 575 entidades y 31.000 empleados.<\/p>\n <\/p>\n Pero los n\u00fameros no transmiten lo que s\u00ed transmite llegar all\u00ed. Calles anchas, mucho verde, cero viviendas. Lo que s\u00ed hay, y a raudales, son instituciones, centros de investigaci\u00f3n y empresas tecnol\u00f3gicas<\/strong>, adem\u00e1s de bares de men\u00fa para capturar a sus oficinistas. Es un enclave que parece dise\u00f1ado para trabajar sin distracciones y que, si uno no lo busca expresamente, pasa de largo sin sospechar lo que hay dentro de sus edificios.<\/p>\n <\/p>\n El acceso al edificio, en la isla de la Cartuja. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n En uno de ellos est\u00e1 el Instituto de Microelectr\u00f3nica de Sevilla (IMSE)<\/a>, centro mixto del CSIC y la Universidad de Sevilla. Aqu\u00ed se dise\u00f1an circuitos integrados. Chips. No se fabrican (eso lo hacen TSMC, GlobalFoundries o UMC en sus plantas de Asia o Europa), pero s\u00ed se conciben, se dibujan capa a capa, se simulan, se prueban y se transfieren a la industria.<\/p>\n <\/p>\n Es una distinci\u00f3n clave que c<\/strong>onviene entender desde el principio para no caer en comparaciones absurdas con los gigantes del silicio<\/strong>: esto no es una f\u00e1brica de semiconductores. Es un centro donde se investiga en las ideas que acaban dentro de los semiconductores.<\/p>\n <\/p>\n Rafael Castro, uno de los investigadores del IMSE, nos lo explica con una analog\u00eda directa: lo que hacen es dibujar los planos de un edificio, planta a planta, m\u00e1s las conexiones entre una y otra. Despu\u00e9s mandan esos planos a una foundry<\/em> (normalmente la archiconocida TSMC) y reciben de vuelta las muestras fabricadas.<\/p>\n Un chip puede tener hasta trece niveles de metal, cada uno con su enrutado y sus v\u00edas de conexi\u00f3n. El dise\u00f1ador tiene que decidir d\u00f3nde va cada transistor, qu\u00e9 distancia hay entre componentes, o c\u00f3mo se comportar\u00e1 el circuito ante variaciones de temperatura o tensi\u00f3n. En el dise\u00f1o anal\u00f3gico, que es una de las especialidades fuertes de este instituto, ese trabajo es esencialmente artesanal<\/strong>.<\/p>\n <\/p>\n Uno de los cuadros que decoran el centro es esta reproducci\u00f3n a gran escala del layout o plano de dise\u00f1o de un circuito integrado. El cuadro muestra la compleja organizaci\u00f3n de los componentes y las almohadillas de conexi\u00f3n perif\u00e9ricas, un trabajo de precisi\u00f3n que los investigadores comparan con la arquitectura de un edificio de trece plantas. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n \"Si fuera digital, la herramienta te lo automatiza todo, pero si es anal\u00f3gico tienes que tener mucho cuidado de d\u00f3nde pones cada transistor\", se\u00f1ala el Dr. Castro. La proximidad entre componentes, la simetr\u00eda, las capacitancias par\u00e1sitas… todo importa<\/strong>. Un condensador mal colocado puede arruinar la operaci\u00f3n de un amplificador. \"Es como una orfebrer\u00eda\", resume.<\/p>\n <\/p>\n Y no es barato. Fabricar un mil\u00edmetro cuadrado en una tecnolog\u00eda de cinco nan\u00f3metros cuesta unos 100.000 euros. Las licencias de las herramientas de dise\u00f1o electr\u00f3nico asistido por computador pueden alcanzar el mill\u00f3n de euros anuales.<\/p>\n <\/p>\n El IMSE pertenece a Europractice<\/a>, una red universitaria europea que abarata algo el acceso, pero fuera de ese paraguas las pymes que quieran entrar en el mundo del dise\u00f1o de chips se enfrentan a una barrera econ\u00f3mica bestial. De ah\u00ed que Europa est\u00e9 financiando un proyecto de 15 millones de euros para crear herramientas de dise\u00f1o de c\u00f3digo abierto<\/a>, tanto digitales como anal\u00f3gicas, accesibles para todo el ecosistema.<\/p>\n <\/p>\n Al recorrer los laboratorios del IMSE uno se cruza con cosas que no esperaba. Hay, por ejemplo, un circuito dise\u00f1ado aqu\u00ed que fue enviado a Marte como parte del Perseverance<\/a>. En el laboratorio conservan el gemelo (el mismo concepto de digital twin<\/em><\/a> pero aplicado con toda literalidad) del chip que viaj\u00f3 al espacio. Tambi\u00e9n hay convertidores de datos que operan en m\u00f3dems comerciales de fibra \u00f3ptica. Y sensores de visi\u00f3n capaces de procesar 7.000 im\u00e1genes por segundo, pero a un coste comparable al de la c\u00e1mara de un m\u00f3vil.<\/p>\n Esos sensores son un buen ejemplo de lo que el IMSE aporta al campo: no competir con Samsung y compa\u00f1\u00eda en la fotograf\u00eda de consumo (eso carece de sentido), sino resolver problemas que la industria convencional no aborda<\/strong>. El procesamiento de se\u00f1al en el plano focal permite que el chip empiece a tratar la informaci\u00f3n al mismo tiempo que la recibe.<\/p>\n <\/p>\n Banco de pruebas personalizado para la caracterizaci\u00f3n de sensores de visi\u00f3n de alta velocidad y c\u00e1maras de eventos. Este montaje experimental permite recrear condiciones de movimiento y flujo controladas para validar la capacidad de respuesta del chip en tareas de inspecci\u00f3n industrial y detecci\u00f3n de objetos. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n \u00bfPara qu\u00e9 sirve eso? Para inspecci\u00f3n industrial, por ejemplo. Los paraca\u00eddas se validan contando las fibras rotas por cent\u00edmetro cuadrado, una c\u00e1mara ultrarr\u00e1pida y barata que haga ese trabajo tiene un valor evidente. Tambi\u00e9n se us\u00f3 una variante de esta tecnolog\u00eda para contar cangrejos de r\u00edo en el Guadalquivir, o para los primeros sistemas de frenado por detecci\u00f3n de obst\u00e1culos que se desarrollaron con Volvo, inspirados en el sistema de procesamiento visual de la langosta.<\/p>\n <\/p>\n El IMSE llama a esta tecnolog\u00eda \"c\u00e1mara de eventos\": en lugar de capturar fotogramas completos a intervalos regulares, el sensor solo registra lo que cambia, imitando el funcionamiento de la retina humana. De ese enfoque naci\u00f3 Chronocam (hoy Prophesee<\/a>), una empresa que ha llevado la investigaci\u00f3n del instituto al mercado.<\/p>\n <\/p>\n La l\u00ednea actual, el proyecto europeo Nimble AI<\/a>, va m\u00e1s all\u00e1: circuitos integrados para detecci\u00f3n y procesamiento neurom\u00f3rfico con un consumo hasta cien veces menor y una latencia cincuenta veces m\u00e1s r\u00e1pida. Teresa Serrano, directora del IMSE, apunta tambi\u00e9n a la neurociencia: procesadores que interaccionen con sistemas neuronales y sirvan para pacientes de epilepsia o p\u00e1rkinson.<\/p>\n <\/p>\n \"Muchas veces mi familia me dice: pero \u00bfd\u00f3nde est\u00e1n tus productos?\", reconoce el Dr. Castro. \"Es complicado, porque son ideas tan nuevas, tan disruptivas, que el tiempo que tardan en llegar a la sociedad es muy largo. A veces no llegan, porque otros competidores se adelantan o simplemente la sociedad ya no tiene esa necesidad\". La distancia entre la investigaci\u00f3n de base y el producto final es enorme, y el IMSE opera conscientemente en esa frontera<\/strong>: ideas que pueden tardar una d\u00e9cada en materializarse, si es que lo hacen.<\/p>\n <\/p>\n Una de las l\u00edneas de investigaci\u00f3n m\u00e1s llamativas del instituto tiene que ver con algo que no solemos pensar: los chips envejecen<\/strong>. Javier D\u00edaz Fortuny, investigador del IMSE, trabaja en esto. La analog\u00eda que usa es la de una autopista: los transistores son carreteras por las que circulan electrones. Cuando el chip es nuevo, el asfalto est\u00e1 como un tapete. Pero con el tiempo, y especialmente con altas temperaturas o precipitaciones intensas, aparecen grietas y baches. En los chips, los electrones tardan m\u00e1s en llegar, hasta que un d\u00eda no llegan a tiempo y el circuito falla.<\/p>\n Esto no es un problema abstracto. Los centros de datos que alimentan la IA operan a temperaturas muy altas durante periodos muy largos. Cambiar un chip en un servidor de ese tipo cuesta mucho tiempo y mucho dinero.<\/p>\n <\/p>\n ASML ha descubierto una forma de mejorar a\u00fan m\u00e1s sus m\u00e1quinas UVE. Es una noticia terrible para China y EEUU<\/a>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n El mantenimiento preventivo (saber cu\u00e1ndo va a fallar antes de que falle) requiere entender a fondo la f\u00edsica del envejecimiento. Y eso es lo que hacen aqu\u00ed: dise\u00f1an monitores que van dentro del propio chip, peque\u00f1os osciladores de apenas 25 micr\u00f3metros cuadrados que act\u00faan como chivatos<\/strong>. Si el chip sufre una sobretensi\u00f3n o un aumento de temperatura, la frecuencia de oscilaci\u00f3n var\u00eda con una granularidad suficiente para saber exactamente qu\u00e9 ha pasado.<\/p>\n <\/p>\n Para estudiar el envejecimiento sin tener que esperar los diez a\u00f1os de rigor, usan una t\u00e9cnica llamada envejecimiento acelerado<\/strong>: someten el chip a tensiones y temperaturas por encima de las nominales, simulando a\u00f1os de operaci\u00f3n en unas horas. En su laboratorio, conectado a una Raspberry Pi 5<\/a>, tienen un sistema que permite subir la temperatura ambiente hasta 350 grados y controlar las tensiones de alimentaci\u00f3n del chip con precisi\u00f3n.<\/p>\n <\/p>\n Laboratorio de caracterizaci\u00f3n del IMSE equipado con un sistema de forzado de temperatura ThermoStream (centro). Esta maquinaria permite someter a los chips a condiciones t\u00e9rmicas extremas para realizar pruebas de estr\u00e9s y envejecimiento acelerado. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Detalle de la placa de evaluaci\u00f3n con un chip dise\u00f1ado en el IMSE (en el z\u00f3calo central). El sistema est\u00e1 integrado con una Raspberry Pi y una pantalla t\u00e1ctil que permiten monitorizar, en tiempo real y de forma port\u00e1til, c\u00f3mo responden los sensores internos del silicio ante variaciones de tensi\u00f3n y temperatura. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Detalle del chip que aparece de lejos en la imagen anterior, donde la micro-orfebrer\u00eda del dise\u00f1o anal\u00f3gico es visible. Las anotaciones sobre el silicio indican las \u00e1reas funcionales comentadas: los aceleradores de IA neurom\u00f3rfica (visi\u00f3n de eventos), los monitores de envejecimiento (como los osciladores que detectan baches), y el hardware de criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n C\u00e1mara de pruebas ambientales de sobremesa, utilizada para el control preciso y local de la temperatura de circuitos y sensores. Este equipo complementa los ensayos de estr\u00e9s extremo, permitiendo validar el comportamiento de los dise\u00f1os bajo condiciones de funcionamiento controladas y reproducibles. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Pero hay un giro interesante: esos mismos fen\u00f3menos f\u00edsicos que degradan los circuitos tambi\u00e9n pueden ser explotados como vulnerabilidades de seguridad<\/strong>. Un atacante que conozca el camino cr\u00edtico de un chip (el m\u00e1s largo, el que marca el l\u00edmite temporal de las operaciones) podr\u00eda estresarlo a prop\u00f3sito para inyectar c\u00f3digo malicioso en la memoria. \"Puedo meterme en el c\u00f3digo y tomar control del chip\", explica el Dr. D\u00edaz Fortuny. \"Para evitar tanto el envejecimiento como los ataques fraudulentos, dise\u00f1amos sistemas de monitorizaci\u00f3n interna\".<\/p>\n <\/p>\n El siguiente paso es incorporar IA a ese sistema. En un proyecto europeo en marcha est\u00e1n desarrollando una red neuronal que ir\u00e1 incrustada en el propio chip, entrenada con datos de distintos escenarios de ataque. En tiempo real ser\u00e1 capaz de clasificar si lo que est\u00e1 ocurriendo es el envejecimiento natural o un ataque, y qu\u00e9 hacer para mitigarlo. Un sistema inmunitario.<\/p>\n <\/p>\n Hay otra aplicaci\u00f3n de estos monitores que resulta bastante inquietante: detectar chips reciclados<\/strong>. Porque los hay. Existe un mercado de semiconductores donde se venden como nuevos componentes que en realidad son de segunda mano, fabricados hace a\u00f1os o en tecnolog\u00edas inferiores a las contratadas.<\/p>\n Para un producto de consumo, eso puede significar una vida \u00fatil m\u00e1s corta de lo esperado. Para una aplicaci\u00f3n cr\u00edtica (un dispositivo m\u00e9dico, un sistema de aviaci\u00f3n, un componente de automoci\u00f3n) puede significar un fallo que se convierta en una cat\u00e1strofe<\/strong>.<\/p>\n <\/p>\n Usando la f\u00edsica de los transistores y los monitores que han desarrollado, el equipo del IMSE puede rastrear qu\u00e9 le ha pasado a un chip en toda la cadena de suministro: si ha estado expuesto a temperatura (lo que indicar\u00eda que fue soldado en alg\u00fan momento), cu\u00e1nto tiempo lleva desde que sali\u00f3 de la foundry <\/em>o si las condiciones de conservaci\u00f3n fueron las adecuadas.<\/p>\n <\/p>\n \"Te pueden dar gato por liebre\", resume el Dr. D\u00edaz Fortuny. \"Un chip que tiene diez a\u00f1os no es el que pediste, aunque el dise\u00f1o sea parecido\".<\/p>\n En otro despacho del IMSE, Macarena Mart\u00ednez y Piedad Brox trabajan en algo que suena a ciencia ficci\u00f3n pero tiene un calendario muy concreto: la criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica. La premisa es sencilla de explicar pero vertiginosa en sus implicaciones. Toda la seguridad digital actual (las transacciones bancarias, las comunicaciones cifradas o las firmas digitales) se sostiene sobre problemas matem\u00e1ticos que un ordenador cl\u00e1sico no puede resolver en un tiempo razonable. Cuando exista un ordenador cu\u00e1ntico \"criptogr\u00e1ficamente relevante\", esos problemas dejar\u00e1n de serlo.<\/p>\n \"Con que haya uno en el mundo, como estamos conectados, es suficiente\", explica la Dra. Mart\u00ednez. La estimaci\u00f3n de consenso en la comunidad cient\u00edfica sit\u00faa ese momento a unos quince a\u00f1os vista. Pero hay un matiz preocupante: ya hay actores estatales que est\u00e1n recolectando informaci\u00f3n cifrada hoy, con la intenci\u00f3n de descifrarla cuando dispongan de capacidad cu\u00e1ntica<\/a>. Es lo que se conoce como harvest now, decrypt later<\/em>: roba ahora, descifra m\u00e1s adelante<\/strong>. Las fotos de tu WhatsApp probablemente no sean muy relevantes, pero la informaci\u00f3n de una empresa dedicada a la Defensa, la estrategia de una empresa del IBEX o los secretos industriales, s\u00ed lo son.<\/p>\n <\/p>\n La respuesta es dise\u00f1ar nuevos algoritmos criptogr\u00e1ficos que resistan los ataques de un ordenador cu\u00e1ntico. Los matem\u00e1ticos los formulan, los inform\u00e1ticos los implementan en software y los ingenieros electr\u00f3nicos como los del IMSE los llevan al hardware. Esa cadena tiene sus propios problemas<\/strong>: un algoritmo puede ser matem\u00e1ticamente seguro pero su implementaci\u00f3n en circuito puede filtrar informaci\u00f3n.<\/p>\n <\/p>\n Se supon\u00eda que China no pod\u00eda producir chips de 7nm sin las m\u00e1quinas de ASML. Ya tiene a dos empresas capaces de hacerlo<\/a>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Si un cifrador tarda m\u00e1s cuando procesa un uno que cuando procesa un cero, un atacante puede deducir la clave simplemente midiendo tiempos. \"Nosotros como dise\u00f1adores tendemos a ahorrar potencia y \u00e1rea, pero si no haces nada cuando tienes un cero y haces algo cuando tienes un uno, est\u00e1s revelando informaci\u00f3n\", explica la Dra. Mart\u00ednez.<\/p>\n <\/p>\n Los nuevos algoritmos post-cu\u00e1nticos son mucho m\u00e1s costosos computacionalmente que los cl\u00e1sicos. Llevarlos a un chip peque\u00f1o como el de un sensor IoT, una c\u00e1mara de vigilancia o un dispositivo m\u00e9dico es un reto enorme. El IMSE trabaja en proyectos europeos como SPIRS<\/a> y QUBIP<\/a>, con presupuestos de varios millones de euros, para desarrollar aceleradores de hardware que hagan viable esa criptograf\u00eda en dispositivos con recursos muy limitados. \"Lo que queremos es que el pr\u00f3ximo m\u00f3vil o el pr\u00f3ximo port\u00e1til que compres pueda usar nuestros dise\u00f1os para ser m\u00e1s seguro\", sintetiza la Dra. Mart\u00ednez. Una aspiraci\u00f3n mayor.<\/p>\n <\/p>\n Mientras tanto, hay que gestionar la transici\u00f3n<\/strong>. La criptograf\u00eda cl\u00e1sica no puede desaparecer de un d\u00eda para otro porque hay protocolos que validar, sistemas bancarios que migrar o infraestructuras que actualizar entre miles de ejemplos cr\u00edtico. Los dos mundos van a tener que convivir durante a\u00f1os, y el equipo del IMSE est\u00e1 estudiando c\u00f3mo hacer esa transici\u00f3n de forma ordenada, evaluando qu\u00e9 mejora y qu\u00e9 empeora en recursos con cada paso.<\/p>\n <\/p>\n En medio de la visita hay unas inoportunas obras que han complicado un fragmento de la grabaci\u00f3n, pero al mismo tiempo dejan ver el prefacio de algo que est\u00e1 por llegar: el IMSE est\u00e1 construyendo una sala blanca ISO 6 para empaquetado avanzado de chips<\/strong>, con un coste aproximado de siete millones de euros entre la infraestructura y los equipos. Una sala blanca es esencialmente eso: un espacio donde el aire se filtra de forma obsesiva para eliminar las part\u00edculas de polvo. En la fabricaci\u00f3n de semiconductores, una mota de polvo en el lugar equivocado puede inutilizar un chip entero. La sala blanca del IMSE regenerar\u00e1 todo su aire cada minuto, las 24 horas del d\u00eda.<\/p>\n Estado actual de las obras de la nueva sala blanca ISO 6 del IMSE. Este espacio, que requiere una inversi\u00f3n de siete millones de euros incluyendo sus equipos y herramientas, albergar\u00e1 los equipos de empaquetado avanzado y testado necesarios para que el instituto pueda cerrar el ciclo completo de prototipado de sus chips sin depender de terceros. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Esa sala todav\u00eda en obras, con sus 500.000 euros de coste para la sala en s\u00ed (el grueso del presupuesto va a los equipos de testado y empaquetado), est\u00e1 lejos del montante que manejan instituciones con recursos superiores, pero cumple su funci\u00f3n: permitir al instituto cerrar el ciclo completo de prototipado<\/strong>, desde el dise\u00f1o hasta el empaquetado y testado, sin depender de terceros. Nos explica sus detalles Joaqu\u00edn Ceballos, vicedirector t\u00e9cnico de la entidad.<\/p>\n <\/p>\n La m\u00e1quina de testado autom\u00e1tico que tienen, capaz de evaluar si cada chip funciona correctamente despu\u00e9s de fabricarlo, cuesta cerca de un mill\u00f3n de euros. Las de \u00faltima generaci\u00f3n est\u00e1n en torno a 400.000, pero el testado anal\u00f3gico lleva m\u00e1s tiempo que el digital, lo que encarece el proceso.<\/p>\n <\/p>\n Oblea de silicio de grado industrial. Se presenta sobre un bastidor met\u00e1lico de corte (dicing frame), con secciones que ya han sido extra\u00eddas para prototipos. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n En producci\u00f3n industrial, cada milisegundo que un chip pasa en la m\u00e1quina de test tiene un coste<\/strong>. Si fabricas para un gran fabricante de la escala de Apple, necesitas medir centenares de miles de unidades: la diferencia entre un test de un segundo y uno de diez milisegundos es la diferencia entre un negocio viable y uno ruinoso.<\/p>\n <\/p>\n Hay un momento de la visita especialmente divertido. En el lateral de una sala est\u00e1 la puerta da acceso a una c\u00e1mara anecoica electromagn\u00e9tica<\/strong>: una habitaci\u00f3n forrada de espuma con formas piramidales, dise\u00f1ada para absorber las ondas de radio y eliminar cualquier reflexi\u00f3n.<\/p>\n <\/p>\n Dentro, el silencio es f\u00edsico. La espuma no solo absorbe las ondas electromagn\u00e9ticas sino tambi\u00e9n las ac\u00fasticas, y el efecto es inmediato: la voz suena seca, sin reverberaci\u00f3n alguna, como si el espacio se tragara las palabras.<\/p>\n Desde la puerta de la c\u00e1mara anecoica. Las paredes, forradas con pir\u00e1mides de espuma conductora, absorben las ondas de radio para evitar rebotes, permitiendo medir con total precisi\u00f3n la directividad de antenas y circuitos de alta frecuencia (hasta 110 GHz) en un entorno de \"silencio\" ac\u00fastico y radioel\u00e9ctrico absoluto. En el centro se aprecia la mesa que rota el dispositivo en varios ejes con precisi\u00f3n milim\u00e9trica. Esto permite caracterizar la directividad de las antenas y chips de radiofrecuencia desde todos los \u00e1ngulos posibles, sin que las ondas reboten en las paredes gracias al revestimiento piramidal. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Vista desde el interior de la c\u00e1mara anecoica con la puerta cerrada. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n La c\u00e1mara se usa para caracterizar antenas<\/strong>, midiendo su directividad (c\u00f3mo captan la se\u00f1al seg\u00fan la direcci\u00f3n de la que viene). La mesa interior rota en varios ejes mientras una se\u00f1al controlada le llega desde el otro extremo. El equipo trabaja en un rango de frecuencias que va desde 800 MHz hasta 26 GHz.\u00a0<\/p>\n <\/p>\n Es una de las inversiones del PERTE Chip<\/a> que ha permitido al IMSE ampliar sus capacidades de medida en radiofrecuencia hasta los 110 GHz, frente a los 16 GHz anteriores. Cuanto m\u00e1s ancho de banda puedes medir, m\u00e1s relevante es la investigaci\u00f3n.<\/p>\n <\/p>\n Una pregunta obligada en cualquier conversaci\u00f3n sobre semiconductores en Europa: \u00bfhasta d\u00f3nde se puede llegar? El IMSE dise\u00f1a en nodos tecnol\u00f3gicos que van desde los m\u00e1s establecidos (28 o 40 nan\u00f3metros, los habituales en automoci\u00f3n y aplicaciones industriales) hasta los m\u00e1s avanzados, dentro de los que resultan accesibles en suelo europeo.<\/p>\n En Europa se puede dise\u00f1ar comercialmente hasta 7 nan\u00f3metros. TSMC ya fabrica en 3 nan\u00f3metros<\/a> y avanza hacia 2; Apple, Google y otros gigantes usan esas tecnolog\u00edas punteras para sus procesadores de consumo.<\/p>\n <\/p>\n Un investigador sostiene un circuito integrado dise\u00f1ado \u00edntegramente en el IMSE. Este chip anal\u00f3gico, protegido en su encapsulado cer\u00e1mico con ventana transparente, muestra la complejidad final de la \"orfebrer\u00eda\" descrita en el art\u00edculo, lista para ser testeada y validada en los laboratorios del centro. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Vista de un circuito integrado protegido en un encapsulado cer\u00e1mico con ventana transparente. La imagen muestra el chip de silicio interno y cientos de finos hilos de uni\u00f3n de oro (’wire bonds'), ilustrando la complejidad y precisi\u00f3n de la \"orfebrer\u00eda\" requerida para fabricar un dise\u00f1o IMSE. Imagen: Xataka.<\/span>\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n Pero la miniaturizaci\u00f3n extrema no siempre es necesaria ni deseable<\/strong>. El chip m\u00e1s caro de un coche normal puede costar unas pocas decenas de euros, porque se fabrica en masa (centenares de miles de unidades, o directamente millones) y en nodos muy establecidos donde el proceso est\u00e1 perfectamente controlado.<\/p>\n <\/p>\n Los nodos avanzados son para quienes necesitan exprimir cada vatio de consumo o meter m\u00e1s transistores en el mismo espacio<\/strong>, y eso tiene un precio: a 3 nan\u00f3metros, un mil\u00edmetro cuadrado puede superar con creces los 100.000 euros de coste de fabricaci\u00f3n. Adem\u00e1s, TSMC impone restricciones severas de acceso a su documentaci\u00f3n t\u00e9cnica, incluso a socios europeos con acuerdos firmados. La informaci\u00f3n llega cifrada, capada, y a veces hay que pedirla expresamente. No es sencillo ni r\u00e1pido.<\/p>\n <\/p>\n Incluso aqu\u00ed, en un laboratorio donde se trabaja con osciloscopios y puntas de testado, la IA generativa est\u00e1 cambiando las cosas. El IMSE participa en un consorcio europeo que explora, a trav\u00e9s del proyecto del CSIC iLINK 2025 llamado LLMWARS<\/a>, c\u00f3mo los modelos de lenguaje pueden asistir en el dise\u00f1o de circuitos.<\/p>\n El consorcio en el que participa el IMSE intenta cambiar eso \u00faltimo, explorando en qu\u00e9 fases del proceso (desde la especificaci\u00f3n hasta la extracci\u00f3n de par\u00e1sitos del layout<\/em>) los modelos de lenguaje pueden aportar valor real.<\/p>\n Al salir del IMSE y volver a las calles anchas y verdes de la Cartuja, es dif\u00edcil no pensar en la distancia entre lo que se hace aqu\u00ed y la percepci\u00f3n p\u00fablica de lo que Espa\u00f1a aporta al mundo de esta industria.<\/p>\n Este instituto lleva d\u00e9cadas formando investigadores y transfiriendo conocimiento a la industria. Sus chips han llegado a Marte, sus convertidores operan en m\u00f3dems comerciales y sus algoritmos de seguridad proteger\u00e1n los dispositivos del futuro. O al menos aspiran seriamente a ello.<\/p>\n <\/p>\n Tres de las cinco empresas de la C\u00e1tedra USECHIP<\/a> de la Universidad de Sevilla tienen sede en el mismo parque. El IMSE es uno de los dos nodos espa\u00f1oles de la reci\u00e9n creada Plataforma de Dise\u00f1o de Chips de la UE<\/a>, liderada en nuestro pa\u00eds por el CSIC y coordinada por el IMEC belga con una financiaci\u00f3n de 25 millones de euros.<\/p>\n <\/p>\n Nada de esto significa que Espa\u00f1a vaya a competir con TSMC fabricando obleas. Pero esa nunca ha sido la pregunta correcta<\/strong>. La pregunta es qu\u00e9 parte de la cadena de valor puedes ocupar con tus capacidades, y qu\u00e9 pasa cuando no la ocupas. Europa depende de Asia para fabricar sus chips y esa dependencia tecnol\u00f3gica es un riesgo estrat\u00e9gico que la Chips Act<\/a> intenta mitigar, con un \u00e9xito desigual en su primera edici\u00f3n. La segunda, dicen quienes trabajan en esto, deber\u00eda ser m\u00e1s concreta.<\/p>\n <\/p>\n Mientras tanto, en un edificio de la Cartuja, un investigador conecta un chip a una Raspberry Pi para medir c\u00f3mo envejece el silicio. Otro dise\u00f1a aceleradores criptogr\u00e1ficos que cabr\u00e1n en un sensor del tama\u00f1o de una moneda. Y en una sala blanca todav\u00eda a medio construir, los filtros de aire esperan el momento de empezar a limpiar, limpiar y limpiar de la forma obsesiva que la ISO 6 exige<\/a>. Una vez cada minuto.<\/p>\n <\/p>\n La ciencia avanza as\u00ed: con m\u00e1s paciencia que prisa, pero sin pausa.<\/p>\n En Xataka |\u00a0Para dominar los chips, China tiene que hacerse primero con una tecnolog\u00eda hiperespecializada en manos de su rival hist\u00f3rico: Jap\u00f3n<\/a><\/p>\n Imagen destacada |\u00a0Xataka<\/p>\n – \u00a0La isla de la Cartuja, en Sevilla, es uno de esos lugares que desaf\u00edan el recuerdo colectivo. Lo que muchos siguen asociando con los solares hu\u00e9rfanos de la Expo’92 es hoy el mayor parque tecnol\u00f3gico de Andaluc\u00eda por volumen de facturaci\u00f3n: m\u00e1s de 5.500 millones de euros de actividad econ\u00f3mica, 575 entidades y 31.000 empleados.<\/p>\n Pero los n\u00fameros no transmiten lo que s\u00ed transmite llegar all\u00ed. Calles anchas, mucho verde, cero viviendas. Lo que s\u00ed hay, y a raudales, son instituciones, centros de investigaci\u00f3n y empresas tecnol\u00f3gicas, adem\u00e1s de bares de men\u00fa para capturar a sus oficinistas. Es un enclave que parece dise\u00f1ado para trabajar sin distracciones y que, si uno no lo busca expresamente, pasa de largo sin sospechar lo que hay dentro de sus edificios.<\/p>\n El acceso al edificio, en la isla de la Cartuja. Imagen: Xataka.<\/p>\n En uno de ellos est\u00e1 el Instituto de Microelectr\u00f3nica de Sevilla (IMSE), centro mixto del CSIC y la Universidad de Sevilla. Aqu\u00ed se dise\u00f1an circuitos integrados. Chips. No se fabrican (eso lo hacen TSMC, GlobalFoundries o UMC en sus plantas de Asia o Europa), pero s\u00ed se conciben, se dibujan capa a capa, se simulan, se prueban y se transfieren a la industria.<\/p>\n Es una distinci\u00f3n clave que conviene entender desde el principio para no caer en comparaciones absurdas con los gigantes del silicio: esto no es una f\u00e1brica de semiconductores. Es un centro donde se investiga en las ideas que acaban dentro de los semiconductores.<\/p>\n Dise\u00f1ar un chip es como dibujar los planos de un edificio de trece plantasRafael Castro, uno de los investigadores del IMSE, nos lo explica con una analog\u00eda directa: lo que hacen es dibujar los planos de un edificio, planta a planta, m\u00e1s las conexiones entre una y otra. Despu\u00e9s mandan esos planos a una foundry (normalmente la archiconocida TSMC) y reciben de vuelta las muestras fabricadas.<\/p>\n Un chip puede tener hasta trece niveles de metal, cada uno con su enrutado y sus v\u00edas de conexi\u00f3n. El dise\u00f1ador tiene que decidir d\u00f3nde va cada transistor, qu\u00e9 distancia hay entre componentes, o c\u00f3mo se comportar\u00e1 el circuito ante variaciones de temperatura o tensi\u00f3n. En el dise\u00f1o anal\u00f3gico, que es una de las especialidades fuertes de este instituto, ese trabajo es esencialmente artesanal.<\/p>\n Uno de los cuadros que decoran el centro es esta reproducci\u00f3n a gran escala del layout o plano de dise\u00f1o de un circuito integrado. El cuadro muestra la compleja organizaci\u00f3n de los componentes y las almohadillas de conexi\u00f3n perif\u00e9ricas, un trabajo de precisi\u00f3n que los investigadores comparan con la arquitectura de un edificio de trece plantas. Imagen: Xataka.<\/p>\n \"Si fuera digital, la herramienta te lo automatiza todo, pero si es anal\u00f3gico tienes que tener mucho cuidado de d\u00f3nde pones cada transistor\", se\u00f1ala el Dr. Castro. La proximidad entre componentes, la simetr\u00eda, las capacitancias par\u00e1sitas… todo importa. Un condensador mal colocado puede arruinar la operaci\u00f3n de un amplificador. \"Es como una orfebrer\u00eda\", resume.<\/p>\n Y no es barato. Fabricar un mil\u00edmetro cuadrado en una tecnolog\u00eda de cinco nan\u00f3metros cuesta unos 100.000 euros. Las licencias de las herramientas de dise\u00f1o electr\u00f3nico asistido por computador pueden alcanzar el mill\u00f3n de euros anuales.<\/p>\n El IMSE pertenece a Europractice, una red universitaria europea que abarata algo el acceso, pero fuera de ese paraguas las pymes que quieran entrar en el mundo del dise\u00f1o de chips se enfrentan a una barrera econ\u00f3mica bestial. De ah\u00ed que Europa est\u00e9 financiando un proyecto de 15 millones de euros para crear herramientas de dise\u00f1o de c\u00f3digo abierto, tanto digitales como anal\u00f3gicas, accesibles para todo el ecosistema.<\/p>\n Lo que hay en Marte y lo que hay en tu m\u00f3demAl recorrer los laboratorios del IMSE uno se cruza con cosas que no esperaba. Hay, por ejemplo, un circuito dise\u00f1ado aqu\u00ed que fue enviado a Marte como parte del Perseverance. En el laboratorio conservan el gemelo (el mismo concepto de digital twin pero aplicado con toda literalidad) del chip que viaj\u00f3 al espacio. Tambi\u00e9n hay convertidores de datos que operan en m\u00f3dems comerciales de fibra \u00f3ptica. Y sensores de visi\u00f3n capaces de procesar 7.000 im\u00e1genes por segundo, pero a un coste comparable al de la c\u00e1mara de un m\u00f3vil.<\/p>\n Esos sensores son un buen ejemplo de lo que el IMSE aporta al campo: no competir con Samsung y compa\u00f1\u00eda en la fotograf\u00eda de consumo (eso carece de sentido), sino resolver problemas que la industria convencional no aborda. El procesamiento de se\u00f1al en el plano focal permite que el chip empiece a tratar la informaci\u00f3n al mismo tiempo que la recibe.<\/p>\n Banco de pruebas personalizado para la caracterizaci\u00f3n de sensores de visi\u00f3n de alta velocidad y c\u00e1maras de eventos. Este montaje experimental permite recrear condiciones de movimiento y flujo controladas para validar la capacidad de respuesta del chip en tareas de inspecci\u00f3n industrial y detecci\u00f3n de objetos. Imagen: Xataka.<\/p>\n \u00bfPara qu\u00e9 sirve eso? Para inspecci\u00f3n industrial, por ejemplo. Los paraca\u00eddas se validan contando las fibras rotas por cent\u00edmetro cuadrado, una c\u00e1mara ultrarr\u00e1pida y barata que haga ese trabajo tiene un valor evidente. Tambi\u00e9n se us\u00f3 una variante de esta tecnolog\u00eda para contar cangrejos de r\u00edo en el Guadalquivir, o para los primeros sistemas de frenado por detecci\u00f3n de obst\u00e1culos que se desarrollaron con Volvo, inspirados en el sistema de procesamiento visual de la langosta.<\/p>\n El IMSE llama a esta tecnolog\u00eda \"c\u00e1mara de eventos\": en lugar de capturar fotogramas completos a intervalos regulares, el sensor solo registra lo que cambia, imitando el funcionamiento de la retina humana. De ese enfoque naci\u00f3 Chronocam (hoy Prophesee), una empresa que ha llevado la investigaci\u00f3n del instituto al mercado.<\/p>\n La l\u00ednea actual, el proyecto europeo Nimble AI, va m\u00e1s all\u00e1: circuitos integrados para detecci\u00f3n y procesamiento neurom\u00f3rfico con un consumo hasta cien veces menor y una latencia cincuenta veces m\u00e1s r\u00e1pida. Teresa Serrano, directora del IMSE, apunta tambi\u00e9n a la neurociencia: procesadores que interaccionen con sistemas neuronales y sirvan para pacientes de epilepsia o p\u00e1rkinson.<\/p>\n \"Muchas veces mi familia me dice: pero \u00bfd\u00f3nde est\u00e1n tus productos?\", reconoce el Dr. Castro. \"Es complicado, porque son ideas tan nuevas, tan disruptivas, que el tiempo que tardan en llegar a la sociedad es muy largo. A veces no llegan, porque otros competidores se adelantan o simplemente la sociedad ya no tiene esa necesidad\". La distancia entre la investigaci\u00f3n de base y el producto final es enorme, y el IMSE opera conscientemente en esa frontera: ideas que pueden tardar una d\u00e9cada en materializarse, si es que lo hacen.<\/p>\n C\u00f3mo envejecen los chips (y por qu\u00e9 importa)Una de las l\u00edneas de investigaci\u00f3n m\u00e1s llamativas del instituto tiene que ver con algo que no solemos pensar: los chips envejecen. Javier D\u00edaz Fortuny, investigador del IMSE, trabaja en esto. La analog\u00eda que usa es la de una autopista: los transistores son carreteras por las que circulan electrones. Cuando el chip es nuevo, el asfalto est\u00e1 como un tapete. Pero con el tiempo, y especialmente con altas temperaturas o precipitaciones intensas, aparecen grietas y baches. En los chips, los electrones tardan m\u00e1s en llegar, hasta que un d\u00eda no llegan a tiempo y el circuito falla.<\/p>\n Esto no es un problema abstracto. Los centros de datos que alimentan la IA operan a temperaturas muy altas durante periodos muy largos. Cambiar un chip en un servidor de ese tipo cuesta mucho tiempo y mucho dinero.<\/p>\n En Xataka<\/p>\n ASML ha descubierto una forma de mejorar a\u00fan m\u00e1s sus m\u00e1quinas UVE. Es una noticia terrible para China y EEUU<\/p>\n El mantenimiento preventivo (saber cu\u00e1ndo va a fallar antes de que falle) requiere entender a fondo la f\u00edsica del envejecimiento. Y eso es lo que hacen aqu\u00ed: dise\u00f1an monitores que van dentro del propio chip, peque\u00f1os osciladores de apenas 25 micr\u00f3metros cuadrados que act\u00faan como chivatos. Si el chip sufre una sobretensi\u00f3n o un aumento de temperatura, la frecuencia de oscilaci\u00f3n var\u00eda con una granularidad suficiente para saber exactamente qu\u00e9 ha pasado.<\/p>\n Para estudiar el envejecimiento sin tener que esperar los diez a\u00f1os de rigor, usan una t\u00e9cnica llamada envejecimiento acelerado: someten el chip a tensiones y temperaturas por encima de las nominales, simulando a\u00f1os de operaci\u00f3n en unas horas. En su laboratorio, conectado a una Raspberry Pi 5, tienen un sistema que permite subir la temperatura ambiente hasta 350 grados y controlar las tensiones de alimentaci\u00f3n del chip con precisi\u00f3n.<\/p>\n Laboratorio de caracterizaci\u00f3n del IMSE equipado con un sistema de forzado de temperatura ThermoStream (centro). Esta maquinaria permite someter a los chips a condiciones t\u00e9rmicas extremas para realizar pruebas de estr\u00e9s y envejecimiento acelerado. Imagen: Xataka.<\/p>\n Detalle de la placa de evaluaci\u00f3n con un chip dise\u00f1ado en el IMSE (en el z\u00f3calo central). El sistema est\u00e1 integrado con una Raspberry Pi y una pantalla t\u00e1ctil que permiten monitorizar, en tiempo real y de forma port\u00e1til, c\u00f3mo responden los sensores internos del silicio ante variaciones de tensi\u00f3n y temperatura. Imagen: Xataka.<\/p>\n Detalle del chip que aparece de lejos en la imagen anterior, donde la micro-orfebrer\u00eda del dise\u00f1o anal\u00f3gico es visible. Las anotaciones sobre el silicio indican las \u00e1reas funcionales comentadas: los aceleradores de IA neurom\u00f3rfica (visi\u00f3n de eventos), los monitores de envejecimiento (como los osciladores que detectan baches), y el hardware de criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica. Imagen: Xataka.<\/p>\n C\u00e1mara de pruebas ambientales de sobremesa, utilizada para el control preciso y local de la temperatura de circuitos y sensores. Este equipo complementa los ensayos de estr\u00e9s extremo, permitiendo validar el comportamiento de los dise\u00f1os bajo condiciones de funcionamiento controladas y reproducibles. Imagen: Xataka.<\/p>\n Pero hay un giro interesante: esos mismos fen\u00f3menos f\u00edsicos que degradan los circuitos tambi\u00e9n pueden ser explotados como vulnerabilidades de seguridad. Un atacante que conozca el camino cr\u00edtico de un chip (el m\u00e1s largo, el que marca el l\u00edmite temporal de las operaciones) podr\u00eda estresarlo a prop\u00f3sito para inyectar c\u00f3digo malicioso en la memoria. \"Puedo meterme en el c\u00f3digo y tomar control del chip\", explica el Dr. D\u00edaz Fortuny. \"Para evitar tanto el envejecimiento como los ataques fraudulentos, dise\u00f1amos sistemas de monitorizaci\u00f3n interna\".<\/p>\n El siguiente paso es incorporar IA a ese sistema. En un proyecto europeo en marcha est\u00e1n desarrollando una red neuronal que ir\u00e1 incrustada en el propio chip, entrenada con datos de distintos escenarios de ataque. En tiempo real ser\u00e1 capaz de clasificar si lo que est\u00e1 ocurriendo es el envejecimiento natural o un ataque, y qu\u00e9 hacer para mitigarlo. Un sistema inmunitario.<\/p>\n El mercado negro de chips recicladosHay otra aplicaci\u00f3n de estos monitores que resulta bastante inquietante: detectar chips reciclados. Porque los hay. Existe un mercado de semiconductores donde se venden como nuevos componentes que en realidad son de segunda mano, fabricados hace a\u00f1os o en tecnolog\u00edas inferiores a las contratadas.<\/p>\n Para un producto de consumo, eso puede significar una vida \u00fatil m\u00e1s corta de lo esperado. Para una aplicaci\u00f3n cr\u00edtica (un dispositivo m\u00e9dico, un sistema de aviaci\u00f3n, un componente de automoci\u00f3n) puede significar un fallo que se convierta en una cat\u00e1strofe.<\/p>\n Usando la f\u00edsica de los transistores y los monitores que han desarrollado, el equipo del IMSE puede rastrear qu\u00e9 le ha pasado a un chip en toda la cadena de suministro: si ha estado expuesto a temperatura (lo que indicar\u00eda que fue soldado en alg\u00fan momento), cu\u00e1nto tiempo lleva desde que sali\u00f3 de la foundry o si las condiciones de conservaci\u00f3n fueron las adecuadas.<\/p>\n \"Te pueden dar gato por liebre\", resume el Dr. D\u00edaz Fortuny. \"Un chip que tiene diez a\u00f1os no es el que pediste, aunque el dise\u00f1o sea parecido\".<\/p>\n Criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica: prepararse para un enemigo que a\u00fan no existeEn otro despacho del IMSE, Macarena Mart\u00ednez y Piedad Brox trabajan en algo que suena a ciencia ficci\u00f3n pero tiene un calendario muy concreto: la criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica. La premisa es sencilla de explicar pero vertiginosa en sus implicaciones. Toda la seguridad digital actual (las transacciones bancarias, las comunicaciones cifradas o las firmas digitales) se sostiene sobre problemas matem\u00e1ticos que un ordenador cl\u00e1sico no puede resolver en un tiempo razonable. Cuando exista un ordenador cu\u00e1ntico \"criptogr\u00e1ficamente relevante\", esos problemas dejar\u00e1n de serlo.<\/p>\n \"Con que haya uno en el mundo, como estamos conectados, es suficiente\", explica la Dra. Mart\u00ednez. La estimaci\u00f3n de consenso en la comunidad cient\u00edfica sit\u00faa ese momento a unos quince a\u00f1os vista. Pero hay un matiz preocupante: ya hay actores estatales que est\u00e1n recolectando informaci\u00f3n cifrada hoy, con la intenci\u00f3n de descifrarla cuando dispongan de capacidad cu\u00e1ntica. Es lo que se conoce como harvest now, decrypt later: roba ahora, descifra m\u00e1s adelante. Las fotos de tu WhatsApp probablemente no sean muy relevantes, pero la informaci\u00f3n de una empresa dedicada a la Defensa, la estrategia de una empresa del IBEX o los secretos industriales, s\u00ed lo son.<\/p>\n La respuesta es dise\u00f1ar nuevos algoritmos criptogr\u00e1ficos que resistan los ataques de un ordenador cu\u00e1ntico. Los matem\u00e1ticos los formulan, los inform\u00e1ticos los implementan en software y los ingenieros electr\u00f3nicos como los del IMSE los llevan al hardware. Esa cadena tiene sus propios problemas: un algoritmo puede ser matem\u00e1ticamente seguro pero su implementaci\u00f3n en circuito puede filtrar informaci\u00f3n.<\/p>\n En Xataka<\/p>\n Se supon\u00eda que China no pod\u00eda producir chips de 7nm sin las m\u00e1quinas de ASML. Ya tiene a dos empresas capaces de hacerlo<\/p>\n Si un cifrador tarda m\u00e1s cuando procesa un uno que cuando procesa un cero, un atacante puede deducir la clave simplemente midiendo tiempos. \"Nosotros como dise\u00f1adores tendemos a ahorrar potencia y \u00e1rea, pero si no haces nada cuando tienes un cero y haces algo cuando tienes un uno, est\u00e1s revelando informaci\u00f3n\", explica la Dra. Mart\u00ednez.<\/p>\n Los nuevos algoritmos post-cu\u00e1nticos son mucho m\u00e1s costosos computacionalmente que los cl\u00e1sicos. Llevarlos a un chip peque\u00f1o como el de un sensor IoT, una c\u00e1mara de vigilancia o un dispositivo m\u00e9dico es un reto enorme. El IMSE trabaja en proyectos europeos como SPIRS y QUBIP, con presupuestos de varios millones de euros, para desarrollar aceleradores de hardware que hagan viable esa criptograf\u00eda en dispositivos con recursos muy limitados. \"Lo que queremos es que el pr\u00f3ximo m\u00f3vil o el pr\u00f3ximo port\u00e1til que compres pueda usar nuestros dise\u00f1os para ser m\u00e1s seguro\", sintetiza la Dra. Mart\u00ednez. Una aspiraci\u00f3n mayor.<\/p>\n Mientras tanto, hay que gestionar la transici\u00f3n. La criptograf\u00eda cl\u00e1sica no puede desaparecer de un d\u00eda para otro porque hay protocolos que validar, sistemas bancarios que migrar o infraestructuras que actualizar entre miles de ejemplos cr\u00edtico. Los dos mundos van a tener que convivir durante a\u00f1os, y el equipo del IMSE est\u00e1 estudiando c\u00f3mo hacer esa transici\u00f3n de forma ordenada, evaluando qu\u00e9 mejora y qu\u00e9 empeora en recursos con cada paso.<\/p>\n Una sala blanca de siete millones de eurosEn medio de la visita hay unas inoportunas obras que han complicado un fragmento de la grabaci\u00f3n, pero al mismo tiempo dejan ver el prefacio de algo que est\u00e1 por llegar: el IMSE est\u00e1 construyendo una sala blanca ISO 6 para empaquetado avanzado de chips, con un coste aproximado de siete millones de euros entre la infraestructura y los equipos. Una sala blanca es esencialmente eso: un espacio donde el aire se filtra de forma obsesiva para eliminar las part\u00edculas de polvo. En la fabricaci\u00f3n de semiconductores, una mota de polvo en el lugar equivocado puede inutilizar un chip entero. La sala blanca del IMSE regenerar\u00e1 todo su aire cada minuto, las 24 horas del d\u00eda.<\/p>\n Estado actual de las obras de la nueva sala blanca ISO 6 del IMSE. Este espacio, que requiere una inversi\u00f3n de siete millones de euros incluyendo sus equipos y herramientas, albergar\u00e1 los equipos de empaquetado avanzado y testado necesarios para que el instituto pueda cerrar el ciclo completo de prototipado de sus chips sin depender de terceros. Imagen: Xataka.<\/p>\n Esa sala todav\u00eda en obras, con sus 500.000 euros de coste para la sala en s\u00ed (el grueso del presupuesto va a los equipos de testado y empaquetado), est\u00e1 lejos del montante que manejan instituciones con recursos superiores, pero cumple su funci\u00f3n: permitir al instituto cerrar el ciclo completo de prototipado, desde el dise\u00f1o hasta el empaquetado y testado, sin depender de terceros. Nos explica sus detalles Joaqu\u00edn Ceballos, vicedirector t\u00e9cnico de la entidad.<\/p>\n La m\u00e1quina de testado autom\u00e1tico que tienen, capaz de evaluar si cada chip funciona correctamente despu\u00e9s de fabricarlo, cuesta cerca de un mill\u00f3n de euros. Las de \u00faltima generaci\u00f3n est\u00e1n en torno a 400.000, pero el testado anal\u00f3gico lleva m\u00e1s tiempo que el digital, lo que encarece el proceso.<\/p>\n Oblea de silicio de grado industrial. Se presenta sobre un bastidor met\u00e1lico de corte (dicing frame), con secciones que ya han sido extra\u00eddas para prototipos. Imagen: Xataka.<\/p>\n En producci\u00f3n industrial, cada milisegundo que un chip pasa en la m\u00e1quina de test tiene un coste. Si fabricas para un gran fabricante de la escala de Apple, necesitas medir centenares de miles de unidades: la diferencia entre un test de un segundo y uno de diez milisegundos es la diferencia entre un negocio viable y uno ruinoso. Desde la puerta de la c\u00e1mara anecoica. Las paredes, forradas con pir\u00e1mides de espuma conductora, absorben las ondas de radio para evitar rebotes, permitiendo medir con total precisi\u00f3n la directividad de antenas y circuitos de alta frecuencia (hasta 110 GHz) en un entorno de \"silencio\" ac\u00fastico y radioel\u00e9ctrico absoluto. En el centro se aprecia la mesa que rota el dispositivo en varios ejes con precisi\u00f3n milim\u00e9trica. Esto permite caracterizar la directividad de las antenas y chips de radiofrecuencia desde todos los \u00e1ngulos posibles, sin que las ondas reboten en las paredes gracias al revestimiento piramidal. Imagen: Xataka.<\/p>\n Vista desde el interior de la c\u00e1mara anecoica con la puerta cerrada. Imagen: Xataka.<\/p>\n La c\u00e1mara se usa para caracterizar antenas, midiendo su directividad (c\u00f3mo captan la se\u00f1al seg\u00fan la direcci\u00f3n de la que viene). La mesa interior rota en varios ejes mientras una se\u00f1al controlada le llega desde el otro extremo. El equipo trabaja en un rango de frecuencias que va desde 800 MHz hasta 26 GHz.\u00a0<\/p>\n Es una de las inversiones del PERTE Chip que ha permitido al IMSE ampliar sus capacidades de medida en radiofrecuencia hasta los 110 GHz, frente a los 16 GHz anteriores. Cuanto m\u00e1s ancho de banda puedes medir, m\u00e1s relevante es la investigaci\u00f3n.<\/p>\n Siete nan\u00f3metros y la frontera europeaUna pregunta obligada en cualquier conversaci\u00f3n sobre semiconductores en Europa: \u00bfhasta d\u00f3nde se puede llegar? El IMSE dise\u00f1a en nodos tecnol\u00f3gicos que van desde los m\u00e1s establecidos (28 o 40 nan\u00f3metros, los habituales en automoci\u00f3n y aplicaciones industriales) hasta los m\u00e1s avanzados, dentro de los que resultan accesibles en suelo europeo.<\/p>\n En Europa se puede dise\u00f1ar comercialmente hasta 7 nan\u00f3metros. TSMC ya fabrica en 3 nan\u00f3metros y avanza hacia 2; Apple, Google y otros gigantes usan esas tecnolog\u00edas punteras para sus procesadores de consumo.<\/p>\n Un investigador sostiene un circuito integrado dise\u00f1ado \u00edntegramente en el IMSE. Este chip anal\u00f3gico, protegido en su encapsulado cer\u00e1mico con ventana transparente, muestra la complejidad final de la \"orfebrer\u00eda\" descrita en el art\u00edculo, lista para ser testeada y validada en los laboratorios del centro. Imagen: Xataka.<\/p>\n Vista de un circuito integrado protegido en un encapsulado cer\u00e1mico con ventana transparente. La imagen muestra el chip de silicio interno y cientos de finos hilos de uni\u00f3n de oro (’wire bonds'), ilustrando la complejidad y precisi\u00f3n de la \"orfebrer\u00eda\" requerida para fabricar un dise\u00f1o IMSE. Imagen: Xataka.<\/p>\n Pero la miniaturizaci\u00f3n extrema no siempre es necesaria ni deseable. El chip m\u00e1s caro de un coche normal puede costar unas pocas decenas de euros, porque se fabrica en masa (centenares de miles de unidades, o directamente millones) y en nodos muy establecidos donde el proceso est\u00e1 perfectamente controlado.<\/p>\n Los nodos avanzados son para quienes necesitan exprimir cada vatio de consumo o meter m\u00e1s transistores en el mismo espacio, y eso tiene un precio: a 3 nan\u00f3metros, un mil\u00edmetro cuadrado puede superar con creces los 100.000 euros de coste de fabricaci\u00f3n. Adem\u00e1s, TSMC impone restricciones severas de acceso a su documentaci\u00f3n t\u00e9cnica, incluso a socios europeos con acuerdos firmados. La informaci\u00f3n llega cifrada, capada, y a veces hay que pedirla expresamente. No es sencillo ni r\u00e1pido.<\/p>\n Los LLMs llegan al dise\u00f1o de circuitosIncluso aqu\u00ed, en un laboratorio donde se trabaja con osciloscopios y puntas de testado, la IA generativa est\u00e1 cambiando las cosas. El IMSE participa en un consorcio europeo que explora, a trav\u00e9s del proyecto del CSIC iLINK 2025 llamado LLMWARS, c\u00f3mo los modelos de lenguaje pueden asistir en el dise\u00f1o de circuitos.<\/p>\n En la parte digital, donde los circuitos se describen con lenguajes de hardware como Verilog o VHDL, los LLMs ya pueden aprender de repositorios p\u00fablicos de c\u00f3digo y generar dise\u00f1os desde un prompt. Las grandes empresas de herramientas de dise\u00f1o electr\u00f3nico, como Synopsys o Mentor, ya ofrecen asistentes que aplanan considerablemente el trabajo del dise\u00f1ador digital.En la parte anal\u00f3gica, el panorama es diferente. El dise\u00f1o anal\u00f3gico es mucho m\u00e1s artesanal, m\u00e1s multiparam\u00e9trico, m\u00e1s dependiente de la experiencia del dise\u00f1ador. No hay tantos repositorios p\u00fablicos de los que aprender. La cantidad de art\u00edculos cient\u00edficos sobre aplicaciones de un LLM al dise\u00f1o anal\u00f3gico ha crecido de forma explosiva en los \u00faltimos tres a\u00f1os, pero en Europa no hab\u00eda ning\u00fan esfuerzo coordinado.El consorcio en el que participa el IMSE intenta cambiar eso \u00faltimo, explorando en qu\u00e9 fases del proceso (desde la especificaci\u00f3n hasta la extracci\u00f3n de par\u00e1sitos del layout) los modelos de lenguaje pueden aportar valor real.<\/p>\n El valor de lo que no se veAl salir del IMSE y volver a las calles anchas y verdes de la Cartuja, es dif\u00edcil no pensar en la distancia entre lo que se hace aqu\u00ed y la percepci\u00f3n p\u00fablica de lo que Espa\u00f1a aporta al mundo de esta industria.<\/p>\n Este instituto lleva d\u00e9cadas formando investigadores y transfiriendo conocimiento a la industria. Sus chips han llegado a Marte, sus convertidores operan en m\u00f3dems comerciales y sus algoritmos de seguridad proteger\u00e1n los dispositivos del futuro. O al menos aspiran seriamente a ello.<\/p>\n Tres de las cinco empresas de la C\u00e1tedra USECHIP de la Universidad de Sevilla tienen sede en el mismo parque. El IMSE es uno de los dos nodos espa\u00f1oles de la reci\u00e9n creada Plataforma de Dise\u00f1o de Chips de la UE, liderada en nuestro pa\u00eds por el CSIC y coordinada por el IMEC belga con una financiaci\u00f3n de 25 millones de euros.<\/p>\n Nada de esto significa que Espa\u00f1a vaya a competir con TSMC fabricando obleas. Pero esa nunca ha sido la pregunta correcta. La pregunta es qu\u00e9 parte de la cadena de valor puedes ocupar con tus capacidades, y qu\u00e9 pasa cuando no la ocupas. Europa depende de Asia para fabricar sus chips y esa dependencia tecnol\u00f3gica es un riesgo estrat\u00e9gico que la Chips Act intenta mitigar, con un \u00e9xito desigual en su primera edici\u00f3n. La segunda, dicen quienes trabajan en esto, deber\u00eda ser m\u00e1s concreta.<\/p>\n Mientras tanto, en un edificio de la Cartuja, un investigador conecta un chip a una Raspberry Pi para medir c\u00f3mo envejece el silicio. Otro dise\u00f1a aceleradores criptogr\u00e1ficos que cabr\u00e1n en un sensor del tama\u00f1o de una moneda. Y en una sala blanca todav\u00eda a medio construir, los filtros de aire esperan el momento de empezar a limpiar, limpiar y limpiar de la forma obsesiva que la ISO 6 exige. Una vez cada minuto.<\/p>\n La ciencia avanza as\u00ed: con m\u00e1s paciencia que prisa, pero sin pausa.<\/p>\n En Xataka |\u00a0Para dominar los chips, China tiene que hacerse primero con una tecnolog\u00eda hiperespecializada en manos de su rival hist\u00f3rico: Jap\u00f3n<\/p>\n Imagen destacada |\u00a0Xataka<\/p>\n – La noticia<\/p>\n Dentro del Instituto de Microelectr\u00f3nica de Sevilla: aqu\u00ed se dise\u00f1an chips para el espacio y se trabaja en criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica <\/p>\n fue publicada originalmente en<\/p>\n Xataka <\/p>\n por .\u00a0\u00a0\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La isla de la Cartuja, en Sevilla, es uno de esos lugares que desaf\u00edan el recuerdo colectivo. Lo que muchos siguen asociando con los solares hu\u00e9rfanos de la Expo’92 es hoy el mayor parque tecnol\u00f3gico de Andaluc\u00eda por volumen de facturaci\u00f3n: m\u00e1s de 5.500 millones de euros de actividad econ\u00f3mica, 575 entidades y 31.000 empleados. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":13088,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"amp_status":"","footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-13087","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-y-tecnologia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13087","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13087"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13087\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13088"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13087"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13087"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ermdigital.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13087"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}\n\n\n![\"Imse](\"https:\/\/i.blogs.es\/6282b7\/imse-xataka-13\/450_1000.jpeg\")
<\/p>\nDise\u00f1ar un chip es como dibujar los planos de un edificio de trece plantas<\/h2>\n
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<\/p>\nLo que hay en Marte y lo que hay en tu m\u00f3dem<\/h2>\n
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<\/p>\nC\u00f3mo envejecen los chips (y por qu\u00e9 importa)<\/h2>\n
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<\/p>\nEl mercado negro de chips reciclados<\/h2>\n
Criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica: prepararse para un enemigo que a\u00fan no existe<\/h2>\n
\n\n\n\n
\n ![\"Se](\"https:\/\/i.blogs.es\/981a70\/huali-ap\/375_142.jpeg\")
\n <\/a>\n <\/div>\n\n\n En Xataka<\/a>\n <\/div>\nUna sala blanca de siete millones de euros<\/h2>\n
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<\/p>\nLa c\u00e1mara anecoica y los l\u00edmites de lo posible<\/h2>\n
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<\/p>\nSiete nan\u00f3metros y la frontera europea<\/h2>\n
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<\/p>\nLos LLMs llegan al dise\u00f1o de circuitos<\/h2>\n
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El valor de lo que no se ve<\/h2>\n
\n\n\n<\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n
La noticia
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\n Dentro del Instituto de Microelectr\u00f3nica de Sevilla: aqu\u00ed se dise\u00f1an chips para el espacio y se trabaja en criptograf\u00eda post-cu\u00e1ntica <\/em>
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\n fue publicada originalmente en
\n
\n Xataka <\/strong>
\n <\/a>
\n por
\n Javier Lacort
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\nLa c\u00e1mara anecoica y los l\u00edmites de lo posible
\nHay un momento de la visita especialmente divertido. En el lateral de una sala est\u00e1 la puerta da acceso a una c\u00e1mara anecoica electromagn\u00e9tica: una habitaci\u00f3n forrada de espuma con formas piramidales, dise\u00f1ada para absorber las ondas de radio y eliminar cualquier reflexi\u00f3n.
\nDentro, el silencio es f\u00edsico. La espuma no solo absorbe las ondas electromagn\u00e9ticas sino tambi\u00e9n las ac\u00fasticas, y el efecto es inmediato: la voz suena seca, sin reverberaci\u00f3n alguna, como si el espacio se tragara las palabras.<\/p>\n
\n Javier Lacort<\/p>\n