Vi el rostro de Dios en una fábrica de semiconductores de TSMC

Jun 19, 2023

Virginia Heffernan

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Llego a Taiwán cavilando morbosamente sobre el destino de la democracia. Mi equipaje se perdió. Esta es mi peregrinación a la Montaña Sagrada de la Protección. Se considera que la Montaña Sagrada protege toda la isla de Taiwán e incluso, entre los supremamente piadosos, protege la democracia misma, el extenso experimento de gobernanza que ha ejercido influencia moral y real sobre el mundo aspirante a libre durante la mayor parte del siglo XXI. un siglo. De hecho, la montaña es un parque industrial en Hsinchu, una ciudad costera al suroeste de Taipei. Su santuario lleva un nombre sencillo: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company.

Por ingresos, TSMC es la empresa de semiconductores más grande del mundo. En 2020 se unió silenciosamente a las 10 empresas más valiosas del mundo. Ahora es más grande que Meta y Exxon. La compañía también tiene la mayor capacidad de fabricación de chips lógicos del mundo y produce, según un análisis, un asombroso 92 por ciento de los chips más vanguardistas del mundo: los que se encuentran dentro de las armas nucleares, aviones, submarinos y misiles hipersónicos en los que se basa la balanza internacional. del poder duro.

Quizás más concretamente, TSMC fabrica un tercio de todos los chips de silicio del mundo, en particular los de iPhone y Mac. Cada seis meses, sólo una de las 13 fundiciones de TSMC (la temible Fab 18 en Tainan) talla y graba un trillón de transistores para Apple. En la forma de estas obras maestras en miniatura, montadas sobre microchips, la industria de los semiconductores produce en un año más objetos de los que jamás se han producido en todas las demás fábricas de todas las demás industrias en la historia del mundo.

Por supuesto, ahora que estoy en el tren bala hacia Hsinchu, me doy cuenta de que no se puede mencionar el peligro exacto contra el cual la Montaña Sagrada ofrece protección. La amenaza proveniente del otro lado del estrecho de 110 millas de ancho al oeste de las fundiciones amenaza a Taiwán cada segundo de cada día. Para no mencionar a ninguno de los dos países por su nombre (¿o son uno de ellos?), los periódicos taiwaneses a menudo eufemizan la belicosidad de Beijing hacia la isla como “tensiones a través del Estrecho”. El idioma que se habla a ambos lados del estrecho: ¿una vía fluvial interna? ¿aguas internacionales?—se conoce sólo como “mandarín”. Cuanto más tiempo permanece sin nombre la amenaza, más parece un asteroide, irracional e insensato. Y, como un asteroide, podría impactar en cualquier momento y destruirlo todo.

Las plantas de fabricación de semiconductores, conocidas como fabs, se encuentran entre las grandes maravillas de la civilización. Los microchips de silicio fabricados en su interior son la condición sine qua non del mundo construido, tan esenciales para la vida humana que a menudo se los trata como bienes básicos, mercancías. Ciertamente son mercancías en el sentido medieval: comodidades, comodidades, comodidades. A finales de los años 80, algunos inversores incluso experimentaron negociándolos en los mercados de futuros.

Pero a diferencia del cobre y la alfalfa, los chips no son materias primas. Quizás sean moneda, la moneda del ámbito global, denominada en unidades de poder de procesamiento. De hecho, así como los símbolos esotéricos transforman banales parches de algodón y lino en billetes de un dólar, un enrejado críptico colocado sobre trozos de silicio común (utilizando técnicas de grabado notablemente similares a las que se utilizan para acuñar papel moneda) convierte material casi sin valor en los componentes básicos del valor mismo. Esto es lo que sucede en TSMC.

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

caballero

Al igual que el dinero, los chips de silicio son densamente materiales y el motor de casi toda la abstracción moderna, desde las leyes hasta los conceptos y la cognición misma. Y las relaciones de poder y la economía global de los chips semiconductores pueden volverse tan alucinantes como los mercados de criptomonedas y los valores derivados. O como ciertas teologías, que presentan nanoángeles bailando sobre nanoalfileres.

Como corresponde a un peregrino, estoy agotado. El vuelo del aeropuerto Kennedy a Taipei casi me desperdicia: poco menos de 18 horas alucinatorias en la parte trasera de un 777 repleto. Había descargado mi inquietud de insomnio reproduciendo juegos de iOS mientras perseveraba con Putin, Xi, los republicanos de MAGA y el resto. de los flexores nihilistas con designios malévolos sobre la democracia. Al mismo tiempo, me había advertido por millonésima vez que no debía volverme agresivo, como lo hacen la derecha y los ricos cuando se sienten deprimidos, buscando un nuevo choque de civilizaciones o, más probablemente aún, intentando someter a los chinos. competencia para poder ganar más dinero.

Como los pasajeros supieron sólo al aterrizar en Taipei, el avión despegó sin una sola maleta de clase económica. Recibimos dos palabras en el área de recogida de equipaje: "Guerra de Ucrania". Mi caballito Samsonite, que contenía Chip War de Chris Miller y The Passions and the Interests de Albert O. Hirschman (el libro que me hizo pensar en la etimología de “commodities”) estaba de regreso en Nueva York. Nos vimos obligados a viajar ligeros. Los vuelos desde aeropuertos estadounidenses ahora deben circunnavegar el espacio aéreo ruso cerca de Alaska, donde están prohibidos, en represalia por una prohibición estadounidense de vuelos rusos en el espacio aéreo estadounidense, que fue, por supuesto, en respuesta a la invasión rusa de Ucrania el año pasado.

Esa invasión y la valiente defensa montada por los ciudadanos ucranianos han sido seguidas con atención en Taiwán. Ucrania es una especie de Estado hermano vinculado por un trauma a Taiwán, otra democracia prometedora extorsionada por un autoritario vecino ansioso por anexarla. Esta percepción influye en el negocio de los semiconductores. El año pasado, el titán de los microchips Robert Tsao, que fundó United Microelectronics Corporation, la primera empresa de semiconductores de Taiwán y antiguo rival de TSMC, prometió casi 100 millones de dólares para la defensa nacional, una inversión que prevé la formación de 3 millones de civiles taiwaneses para enfrentar a los invasores chinos. a la manera de los patriotas ucranianos.

TSMC, que juega todo bien, parece ver a Tsao como una especie de contraste. Tsao es un fanfarrón. También es caprichoso. Después de haber invertido mucho durante años en China (su famosa colección de porcelana china alguna vez incluyó un plato de 1.000 años de antigüedad para lavar pinceles, que vendió por 33 millones de dólares), renunció como presidente de la UMC en 2006 en medio de acusaciones de que había invertido ilegalmente. en la tecnología de semiconductores china. Pero desde entonces Tsao ha dado un giro radical. Ahora critica al Partido Comunista Chino como un sindicato del crimen. En 2022, hizo un llamado a las armas mientras vestía equipo táctico rococó. Se negó a hablar conmigo para este artículo a menos que pudiera prometerle tiempo en televisión. No pude.

En 1675, un comerciante francés llamado Jacques Savary publicó El comerciante perfecto, un manual mercantil que llegó a servir como guía para hacer comercio en todo el mundo. Albert O. Hirschman cita a Savary para explicar cómo el capitalismo, que habría sido considerado poco más que avaricia en fechas tan recientes como el siglo XVI, se convirtió en la ambición más sana de los humanos en el siglo XVII.

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

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Savary creía firmemente que el comercio internacional sería el antídoto contra la guerra. Los humanos no pueden realizar comercio políglota a través de fronteras sin cultivar una comprensión de las leyes, costumbres y culturas extranjeras. Savary también creía que los recursos de la Tierra y la comunidad creada por el comercio fueron otorgados por Dios. "No es la voluntad de Dios que todas las necesidades humanas se encuentren en el mismo lugar", escribió Savary. “La Divina Providencia ha distribuido sus dones para que los humanos comercien juntos y descubran que su necesidad mutua de ayudarse establece lazos de amistad entre ellos”.

El éxito de TSMC se basa en su singular comprensión de esta dispersión de dones providenciales. La empresa es conocida alegremente como "pure play", lo que significa que todo lo que hace es producir chips a medida para las empresas de los clientes. Entre ellas se incluyen empresas de semiconductores sin fábrica como Marvell, AMD, MediaTek y Broadcom, y empresas de electrónica de consumo sin fábrica como Apple y Nvidia. A su vez, TSMC depende de las donaciones de otros países. Empresas como Sumco, en Japón, procesan arena de silicio policristalino, que las empresas de semiconductores del mundo extraen en lugares como Brasil, Francia y los Montes Apalaches en Estados Unidos, para producir lingotes de silicio monocristalino calientes. Con sierras de hilo diamantado, las máquinas de Sumco cortan obleas relucientes que, pulidas de manera tan suave que no parecen nada al tacto, son los objetos más planos del mundo. A partir de estas obleas, que tienen hasta un pie de diámetro, las máquinas automatizadas de TSMC, muchas de las cuales son construidas por la firma holandesa de fotolitografía ASML, graban miles de millones de transistores en cada porción del tamaño de un chip; las obleas más grandes producen cientos de chips. Cada transistor es aproximadamente 1.000 veces más pequeño de lo que es visible a simple vista.

Por lo tanto, he llegado a ver a TSMC como un retroceso futurista y conmovedor: un tributo al romance en gran medida expirado de Savary en el que la democracia liberal, el comercio internacional y el progreso en la ciencia y el arte son una pieza, a la vez saludable e imparable. Sin embargo, de manera más práctica, la compañía, con su casi monopolio sobre los mejores chips, sirve como el umbo del llamado Silicon Shield de la región, que es quizás el artefacto más sólido de la realpolitik del siglo XX. Según la lógica, para una potencia imperial apoderarse de TSMC sería matar la gallina de los huevos de oro del mundo.

Como un valet obediente que existe sólo para hacer que su aristócrata se vea bien, TSMC suministra el cerebro de varios productos pero nunca reclama el crédito. Las fábricas operan fuera del escenario y bajo un manto de invisibilidad, intercediendo silenciosamente entre los llamativos diseñadores de productos y los fabricantes y comercializadores aún más llamativos. TSMC parece disfrutar del misterio, pero cualquiera en el negocio entiende que, si los chips de TSMC desaparecieran de esta tierra, cada nuevo iPad, iPhone y Mac quedaría bloqueado instantáneamente. La invisibilidad e indispensabilidad simultáneas de TSMC para la raza humana es algo sobre lo que a Jensen Huang, director ejecutivo de Nvidia, le gusta bromear. “Básicamente, hay aire y TSMC”, dijo en Stanford en 2014.

“A Taiwán le llaman puercoespín, ¿verdad? Es como intentar atacar. Puede que explotes toda la isla, pero será inútil para ti”, me dijo Keith Krach, ex subsecretario del Departamento de Estado de Estados Unidos, unas semanas antes de partir hacia Taiwán. El presidente y ex director ejecutivo de TSMC, Mark Liu, lo expresó de manera más concreta: “Nadie puede controlar TSMC por la fuerza. Si lo toma por fuerza militar o por invasión, dejará a TSMC inoperativo”. En otras palabras, si un régimen totalitario ocupara TSMC por la fuerza, su káiser nunca hablaría por teléfono con sus democracias asociadas. Los proveedores de materiales, diseñadores de chips, ingenieros de software, redes 5G, servicios de realidad aumentada, operadores de inteligencia artificial y fabricantes de productos relevantes bloquearían sus llamadas. Las propias fábricas serían tapiadas.

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

caballero

Dado que la democracia se considera confiablemente “bajo amenaza” en Estados Unidos por todo, desde la interferencia electoral hasta la manipulación y las insurrecciones violentas, las Ciudades Brillantes en las Colinas (o montañas sagradas) reaganistas son pocas. Ningún periodista de WIRED ha traspasado el sanctum sanctorum del mundo de los chips y ha visitado una fábrica de TSMC. Por eso quiero entrar. Quiero saber qué está sucediendo atómicamente en las fábricas y cómo esto podría equivaler a la divinidad, o al menos al espíritu humano encarnado, que, según la visión fundacional del humanismo, equivale a lo mismo.

A Mark Liu, presidente de TSMC, no le gusta referirse a la empresa como la Montaña Sagrada de la Protección. "Representamos una colaboración de la era de la globalización", dice. "Esa etiqueta nos hace sentir molestos".

Todavía luchando por comunicarme con la aerolínea sobre mi Samsonite, compro un cepillo de dientes y unas prendas sin forma de color azul marino en un mini centro comercial del tercer piso abierto fuera de horario. También aprendo un meme que el filósofo chino Hu Shih hizo famoso en la década de 1920: chabuduo. La palabra significa algo así como lo que sea. O lo suficientemente cerca. Chabuduo se convierte en mi pasión. Los directivos desprecian la idea como una actitud de mediocridad y, sin duda, podría crear desastres en esfuerzos que exigen exactitud. Pero mientras paseo por la ciudad con mi ropa de centro comercial, reflexionando sobre las verdades, el chabuduo me parece un desafío silencioso a todo, desde el desfase horario hasta la pérdida de equipaje y el ruido de sables de Beijing.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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De todos modos, antes de poner un pie en la sede de TSMC, me preparo para un ambiente moderno y socialmente exigente de Googleplex. Lassi de rosas y pez roca de nuez gratis. Hombres con relojes Patek Philippe. Snobs. Pero el estilo de TSMC, para mi deleite, es como el mío hoy: algodón, normcore, encogimiento de hombros. Tres estrellas en Yelp.

La sede de TSMC está frente a una fábrica rival de UMC. Esto podría parecer un montaje para un melodrama. Pero en TSMC, la discreción no es sólo la mejor parte del valor; es el modelo de negocio. La empresa es recesiva en todos los sentidos. Si, a pesar de su fuerza geoestratégica, no se conoce su nombre, es intencionado. Nadie busca selfies fuera del edificio principal, como lo hacen en Google, y cuando los porteros desarmados me piden severamente que no fotografíe la fachada, no deberían haberse molestado. El lugar es vidrioso y olvidable, con algunos toques de color a medias, principalmente rojo. Es como un centro de convenciones de los años 90 en una pequeña ciudad estadounidense, tal vez Charlotte, Carolina del Norte.

Los empleados de TSMC reciben buenos salarios según los estándares de Taiwán. El salario inicial de un ingeniero equivale a unos 5.400 dólares al mes, mientras que el alquiler de una vivienda de un dormitorio en Hsinchu es de unos 450 dólares. Pero no andan por ahí vistiendo cuero y con los cuerpos fornidos de Bezos como los peces gordos de la tecnología estadounidense. Le pregunto a Michael Kramer, un amable miembro de la oficina de relaciones públicas de la empresa cuyo estilo agradable de dormir en la cama sugiere un profesor de matemáticas mal pagado, sobre los beneficios de la empresa. Para reclutar a los mejores talentos de ingeniería del mundo, las grandes empresas suelen hacer mucho esfuerzo. Entonces, ¿qué tiene TSMC? ¿Sabáticos para la autoexploración, salas de aromaterapia? Kramer me dice que los empleados obtienen un 10 por ciento de descuento en Burger King. Diez porciento. Quizás la gente venga a trabajar a TSMC sólo por trabajar en TSMC.

La primera vez que le pregunté a Kramer acerca de visitar las fábricas, por teléfono desde Nueva York, dijo que no. Era como un cuento de hadas; Tuvo que rechazarme tres veces y yo tuve que persistir, demostrando mi sinceridad como un caballero o una hija del Rey Lear. Por suerte, mi sinceridad sobra. Mi interés por las fábricas roza el fanatismo. TSMC y los principios que expresa han comenzado a aparecer en mis sueños como la última y mejor esperanza para... bueno, posiblemente, la civilización humana. Quiero ver la Montaña Sagrada y sus promesas con ojos inocentes, como si nada en los últimos tres siglos hubiera comprometido las fantasías más entrañables de Locke, Newton y Adam Smith.

La carrera en el sector de los semiconductores es hacia lo rápido y lo preciso. Debido a que la velocidad y la precisión generalmente están reñidas en los negocios (te mueves rápido, rompes cosas), la fuerza laboral de TSMC es legendaria. Si ve la fabricación de semiconductores como nada más que un trabajo de fábrica, podría tachar el proyecto de monótono o, más cruelmente, de “dentro del espectro”. Pero el trabajo a nanoescala de la fabricación de chips es monótono sólo si tus oídos no son lo suficientemente agudos para escuchar la sinfonía.

Dos cualidades, me dice Mark Liu, distinguen a los científicos de TSMC: la curiosidad y la resistencia. Para mi sorpresa, la religión también es común. "Todo científico debe creer en Dios", dice Liu.

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

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Estoy sentado frente al presidente en una sala de conferencias llena de trofeos. Un modelo a escala de un barco del tesoro japonés con todos los aparejos, un regalo de Yamaha, es magnífico. A nuestra entrevista, Liu trajo su propio modelo: un modelo Lego del espectacular transistor de efecto de campo de aletas de TSMC, que controla el flujo de corriente en un semiconductor utilizando un campo eléctrico, una aleta estrecha, un sistema de puertas y muy poco. Voltaje. "Estamos haciendo construcciones atómicas", me dice Liu. “Les digo a mis ingenieros: 'Piensen como una persona del tamaño de un átomo'”. También cita un pasaje de Proverbios, el que a veces se usa para ennoblecer la minería: “Es la gloria de Dios ocultar la materia. Pero investigar el asunto es la gloria de los hombres”.

Comprendido. Pero la Tierra no esconde exactamente su arena, la fuente del silicio. La investigación doctoral de Liu en UC Berkeley en la década de 1970 se centró en las formas fortuitas en que se comportan los iones cuando se inyectan en silicio; quiere decir que son átomos que Dios ha escondido. Estos tesoros indestructibles siempre han estado enterrados en la materia, a la espera de la invención de los microscopios electrónicos de barrido y de científicos con la suficiente asiduidad como para pasar décadas enteras escudriñando sus ojos atómicos. "No hay salida", me dice Liu. “Siempre sientes que estás arañando la superficie. Hasta que un día te lo revela”. Su actitud inocente y su amplio sentido del asombro deben ser únicos entre los directores ejecutivos de megaempresas globales. Nada en él resulta tan turbio o barato como Elon Musk o la persona de Overstock. Recuerdo una frase de la liturgia de la iglesia de mi infancia: alegría y sencillez de corazón. Ese es Liu.

¿Es la curiosidad adaptativa? Ciertamente, es exclusivo de algunos sistemas nerviosos y lleva a un grupo excéntrico entre nosotros (los investigadores científicos) a abordar el mundo material como un problema interminable de piel de cebolla. “Con un entusiasmo relajado y sin aliento, perseguí a la naturaleza hasta sus escondites”, dijo Victor Frankenstein. En el TSMC de Liu, esta búsqueda puede parecer una forma de atletismo o incluso erotismo, en la que determinadas CABRAS penetran cada vez más profundamente en los espacios atómicos.

Mientras tanto, la resistencia permite a los científicos de TSMC impulsar este juego de átomos sin flaquear, sin perder la paciencia, mediante prueba y error tras error. Cómo uno permanece interesado, curioso, consumido por un anhelo de saber sin descanso y sin aliento: esto emerge como uno de los misterios centrales de la mente de la nanoingeniería. Las mentes más débiles se hacen añicos ante el primer toque de aburrimiento. Distracción. Algunos en Taiwán llaman a estas mentes estadounidenses.

La transustanciación que ocurre dentro de las fábricas es más o menos así. Primero viene la oblea de silicio. Un proyector, cuya lente está cubierta por una placa de cristal con patrones distintivos, se coloca sobre la oblea. Luego se irradia luz ultravioleta extrema a través de la placa y sobre la oblea, imprimiendo un diseño en ella antes de bañarla en productos químicos para grabar a lo largo del patrón. Esto sucede una y otra vez hasta que se imprimen docenas de capas entrelazadas en el silicio. Finalmente se cortan las virutas de la oblea. Cada chip, con miles de millones de transistores apilados en él, equivale a un tablero de ajedrez atómico multidimensional con miles de millones de cuadrados. Las posibles combinaciones de encendidos y apagados sólo pueden considerarse infinitas.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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Durante el bloqueo de la pandemia, TSMC comenzó a utilizar la realidad aumentada intensiva en reuniones para coordinar estos procesos, reuniendo a sus socios remotos en un espacio virtual compartido. Sus avatares trabajaron simbólicamente hombro con hombro, todos ellos usando gafas AR producidas comercialmente que permitieron a cada participante ver lo que vieron los demás y solucionar problemas en tiempo real. TSMC estaba tan satisfecho con la eficiencia de la RA para este propósito que ha intensificado su uso desde 2020. Nunca escuché a nadie, excepto a Mark Zuckerberg, tan entusiasmado con el metaverso.

Pero esto es importante: la inteligencia artificial y la RA todavía no pueden hacerlo todo. Aunque Liu está entusiasmado con la inminencia de las fábricas gestionadas enteramente por software, todavía no existe ninguna fábrica que funcione sin ojos humanos y su dependencia de la luz en el rango visible. Por ahora, 20.000 técnicos, la base de TSMC que constituye un tercio de la fuerza laboral, monitorean cada paso del ciclo de construcción atómica. Ingenieros de sistemas e investigadores de materiales, con un agotador horario de 24 horas, son levantados de la cama para arreglar fallos infinitesimales en chips. Un porcentaje de chips aún no lo logran y, aunque la IA hace la mayor parte del rescate, todavía depende de los humanos prever y resolver los problemas más difíciles en la búsqueda de expandir el rendimiento. Liu me dice que detectar nanodefectos en un chip es como detectar medio dólar en la luna desde tu patio trasero.

A partir de 2021, cientos de ingenieros estadounidenses vinieron a capacitarse en TSMC, anticipándose a tener que administrar una fábrica subsidiaria de TSMC en Arizona que está programada para comenzar a producir el próximo año. El aprendizaje en grupo fue evidentemente difícil. Rumores contradictorios sobre el choque cultural ahora circulan en las redes sociales y en Glassdoor. Los ingenieros estadounidenses han llamado a TSMC una “taller de explotación”, mientras que los ingenieros de TSMC replican que los estadounidenses son “bebés” que no están mentalmente preparados para administrar una fábrica de última generación. Otros incluso han propuesto, a falta de pruebas, que los estadounidenses robarán los secretos de TSMC y se los entregarán a Intel, que también está abriendo una amplia serie de nuevas fábricas en Estados Unidos.

A pesar de que él mismo se formó como ingeniero en el MIT y Stanford, Morris Chang, que fundó TSMC en 1987, ha sostenido durante mucho tiempo que los ingenieros estadounidenses son menos curiosos y feroces que sus homólogos de Taiwán. En un foro de un grupo de expertos celebrado en Taipei en 2021, Chang hizo caso omiso de la competencia de Intel y declaró: "Nadie en Estados Unidos está tan dedicado a su trabajo como en Taiwán".

El café negro en 7-Eleven es perfectamente potable, especialmente cuando Kramer me invita a una taza. Allí también obtiene el descuento de la empresa. Kramer es un buen colgado. Me gusta que se burle de mi fascinación por TSMC; Tengo la sensación de que está acostumbrado a tolerar preguntas desestabilizadoras sobre las tensiones a través del Estrecho y tal vez menos sobre el carácter sagrado de las fábricas. Mientras esperamos noticias sobre mi gira, intento más teorías grandiosas sobre él.

Que una empresa sostenga sustancialmente no sólo un vasto sector económico sino también las alianzas democráticas del mundo parecería una empresa heroica, ¿no?

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

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Pero parece posible que incluso esas hazañas no sean los más espectaculares de los logros de TSMC. La primavera pasada, en un episodio de The Ezra Klein Show, Adam Tooze, el historiador económico formado en Cambridge, rechazó la idea de que las fábricas sean meramente fuerzas comerciales y geopolíticas formidables. “Si piensas en los conflictos en torno a Taiwán”, dijo Tooze a Klein, “la industria global de semiconductores no es sólo la cadena de suministro. Es uno de los grandes logros científicos tecnológicos de la humanidad. Nuestra capacidad para hacer estas cosas a nanoescala nos enfrenta al rostro de Dios, en cierto sentido”.

Frente al rostro de Dios. En el incomparable acento imperial de Tooze. Intento imitar a Kramer y le digo que tuve que rebobinar el podcast una y otra vez para confirmar la redacción de Tooze. Ahora suena en mi mente como un himno anglicano, un contrapunto necesario a mis temores entrecortados por la civilización humana, nacida en la era Trump y que todavía golpea mis neuronas.

Kramer me dice que es hijo de un misionero luterano de Estados Unidos y de una maestra taiwanesa. Fue a una escuela cristiana en el sur de Taiwán y más tarde a la Escuela Americana de Taipei. Aunque los cristianos constituyen sólo el 6 por ciento de la población de Taiwán, Sun Yat-sen, el fundador de la República de China, era cristiano; El presidente Chiang Kai-shek era metodista; y el presidente Lee Teng-hui era presbiteriano.

Cuando, más tarde, le recito a Mark Liu las palabras de Tooze sobre el rostro de Dios, él acepta en voz baja, pero aclara el punto. “Dios significa naturaleza. Estamos describiendo la cara de la naturaleza en TSMC”.

Al igual que el dinero, los chips de silicio son densamente materiales y el motor de casi toda la abstracción moderna, desde las leyes hasta los conceptos y la cognición misma.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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Mientras los científicos de TSMC describen el rostro de la naturaleza, los estados-nación compiten para fabricar mejores semiconductores. O están construyendo fábricas y mejorando la tecnología para mantenerse al día con TSMC, como China está empeñada en hacerlo, o profundizando una alianza con TSMC y Taiwán, que a menudo hablan como uno solo. Eso es lo que está haciendo Estados Unidos. Aunque la relación especial entre Estados Unidos y Taiwán sigue siendo un asunto ambiguo, ahora puede competir en consecuencia con la alianza del siglo XX entre Estados Unidos y el Reino Unido.

La Ley CHIPS y Ciencia, que el presidente estadounidense Joe Biden promulgó en agosto de 2022, surgió de un acuerdo de 12.000 millones de dólares para llevar las fábricas de TSMC a suelo estadounidense. Ese acuerdo fue negociado en gran parte por Keith Krach mientras se desempeñaba como jefe de la diplomacia económica de Estados Unidos. Entre los objetivos de Krach estaba fortalecer una cadena de suministro confiable basada en la amplia red de proveedores de TSMC. La Ley CHIPS ahora proporciona aproximadamente 280 mil millones de dólares para impulsar la investigación, la fabricación y la seguridad de semiconductores en Estados Unidos, con el objetivo explícito de marginar agresivamente a China del sector y, por tanto, de la economía mundial. "Xi está absolutamente obsesionado con el negocio de los semiconductores", me dice Krach.

Encantador y seguro de sí mismo, Krach, de 65 años, es un orgulloso graduado de Purdue, la universidad con concesión de tierras de Indiana, donde obtuvo una licenciatura en ingeniería industrial, presidió el consejo directivo y ahora supervisa el Instituto Krach de Diplomacia Tecnológica. Cuando era adolescente, se formó como soldador y, aunque fue el vicepresidente más joven de General Motors, fue director ejecutivo de DocuSign y cofundó la empresa de software Ariba, todavía se muestra increíblemente saludable. Antes de su paso por el Departamento de Estado, no tenía experiencia en el gobierno.

La noción de “desacoplamiento” de China, que significaría cerrar el comercio y excluir a los científicos chinos de proyectos como la tecnología verde y la investigación del cáncer, me pareció miope. Pero en el tema de expulsar a China de ámbitos comerciales en los que no juega limpio, Krach fue persuasivo. En DocuSign, empezó a pensar en la confianza. Específicamente, había convertido la empresa de acuerdos electrónicos de una startup a una potencia al generar seguridad real para los usuarios y un aura de confianza en torno al software que permitiría a las personas enviar sus documentos más confidenciales para un autógrafo digital. "La confianza en la tecnología lo es todo", afirma Krach.

La buena fe pasajera que se requiere de los firmantes de documentos en línea es poca cosa en comparación con el compañerismo internacional requerido para producir chips de silicio. Para fabricar un lote de chips para, digamos, Nvidia, se requiere un salto rápido hacia una vertiginosa glasnost internacional que involucre a países de diversas tendencias culturales e ideológicas. Para preservar el conjunto perfectamente afinado de relaciones entre socios comerciales en el “orden internacional basado en reglas”, como lo llama invariablemente el Secretario de Estado Anthony Blinken, cualquier nación autoritaria en la que no se pueda confiar debe ser relegada a un penal. Como muchos que ahora intentan codificar la ética moderna en el comercio, Krach define una entidad, gubernamental o privada, como confiable si tiene políticas justas en materia de medio ambiente, soberanía nacional, derechos humanos, gobierno corporativo, derechos de propiedad y justicia social.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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Mientras estaba en el Departamento de Estado, Krach realizó un golpe maestro. En los primeros días de las redes 5G (banda ancha de latencia extremadamente baja que permite incluso a los cirujanos trabajar de forma remota), Krach se aventuró en una ronda global de diplomacia de estilo libre. Durante el apogeo de la pandemia, él y una pequeña delegación enmascarada recorrieron el mundo a más de 30 países, desde España hasta la República Dominicana, Chipre y los Emiratos Árabes Unidos. Su objetivo era persuadir a figuras poderosas en diferentes posiciones de que no deberían trabajar con la empresa china Huawei en 5G, por muy justo que fuera el precio. Hacerlo sería someter sus redes a la infiltración china, y las redes “sucias”, dijo Krach, serían prohibidas en los juegos de renos de Estados Unidos.

La extorsión caballerosa era un riesgo. Pero su encanto del Medio Oeste hizo maravillas. Cuando a los líderes del mundo les preocupaba no poder permitirse el lujo de participar en la llamada Alianza de Democracias en Red Limpia de Krach, él los avergonzó campechanamente por acostarse con un país que espía promiscuamente y utiliza mano de obra esclava. Huawei fue derrotado con éxito. Alrededor del 15 por ciento del suministro mundial de chips todavía se origina en China, y el nuevo zar de los chips del Partido Comunista dispone de un presupuesto de un billón de dólares para expandir el negocio durante la próxima década. Pero ahora el irreemplazable sector de semiconductores que tanto depende del confiable 5G está creciendo en el orden mundial basado en reglas, en gran medida sin la participación china.

Krach está orgulloso de haber acuñado “tecnología confiable” para describir DocuSign y las redes 5G, y cuanto más considero la situación, más justificado parece ese orgullo. Morris Chang ofreció los servicios de fabricación de TSMC a otras empresas en un momento en el que la mayoría de ellas fabricaban sus propios chips. Para lograr que esas empresas permitieran que TSMC se hiciera cargo de la fabricación de chips, habló de confianza desde el principio.

Pero seguramente la confianza, como el honor, existe también en los sindicatos del crimen y en los oligopolios cerrados. Lo que hace que esa confianza sea distintiva entre las partes de la red “limpia” es que debe ir de la mano del pluralismo. Después de todo, puedes confiar en más jugadores si puedes tolerar diversos acuerdos sociales y no renuncias a países sólo porque tienen tendencias iliberales o progresistas: si emplean la pena de muerte, por ejemplo, o permiten el matrimonio homosexual. Por encima de todo, los jugadores que confían unos en otros para comerciar deben poder confiar unos en otros para no hacer trampa. “Piense en cosas como la integridad, la rendición de cuentas, la transparencia, la reciprocidad, el respeto por el estado de derecho, el respeto por el medio ambiente, el respeto por la propiedad de todo tipo, el respeto por los derechos humanos, el respeto por las naciones soberanas, el respeto por la prensa”, propone Krach. a mí. “Estas son cosas que tenemos en el mundo libre”: las salvaguardias de la confianza mutua.

En diciembre pasado, con la asistencia de Liu y Biden, TSMC presentó su fábrica en Phoenix. En la ceremonia, Gina Raimondo, Secretaria de Comercio, se dirigió a una pequeña multitud. "En este momento, en Estados Unidos, realmente no fabricamos ninguno de los chips más sofisticados y de última generación del mundo", dijo. “Esa es una cuestión de seguridad nacional, una vulnerabilidad de seguridad nacional. Hoy decimos que estamos cambiando eso”. Por su parte, Liu enfatizó que la fábrica estadounidense será parte de “un vibrante ecosistema de semiconductores en Estados Unidos”.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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Liu y Biden tuvieron cuidado de no describir la fábrica como un paso hacia la independencia de los semiconductores para ninguno de los países, sino más bien como un paso que selló su entente. Y mientras Biden se centró en los 10.000 puestos de trabajo que la fábrica TSMC está trayendo a Arizona (la mayor inversión extranjera en el estado en la historia), la noticia más importante en tecnología fue que Tim Cook estuvo presente. Semanas antes, Cook había desvelado que Apple iba a empezar a utilizar los “chips fabricados en Estados Unidos” de TSMC.

Se sabía, pero no se habló en el evento de apertura, que estos chips seguirían siendo de ingeniería taiwanesa, y sus especificaciones actualizadas al minuto (hasta el femtosegundo) por el equipo de investigación de TSMC en Hsinchu. Mucho más que en agosto, cuando la presidenta de la Cámara de Representantes de Estados Unidos, Nancy Pelosi, visitó Taiwán (donde se reunió con Liu pero evidentemente la mantuvieron al margen de las fabs), es posible que Estados Unidos y Taiwán finalmente hayan sellado su provocativa alianza en este día mucho más tranquilo en Phoenix.

Espero que Kramer pueda ver que yo mismo soy digno de confianza. La amenaza proveniente del otro lado del estrecho, y la amenaza de cualquiera que pueda estar aunque sea ligeramente aliado con esa amenaza, está siempre presente. Pero no soy el astuto Snowden. Sí, me han dicho, hay cientos, si no miles, de espías rondando por Taipei; Seguramente la ropa de centro comercial es un excelente spycore. Pero sólo soy un peregrino cansado que espera vislumbrar a Dios.

Al mismo tiempo (se me ocurre rápidamente) no puedo permitir que Kramer confunda mi indiferencia hacia el estilo personal con irreverencia. Grabar átomos no es una broma. Las fabs exigen precaución, reverencia y, por supuesto, la higiene de un sacerdote ablutado. Una persona nerviosa y no iniciada sin un título en ingeniería podría ser una amenaza en las fábricas, donde podría estornudar como un idiota y esparcir un montón de electrones brillantes como la cocaína en Annie Hall. Desterraré mi chabuduo de las fábricas absolutamente libres de polvo como una molécula errante de gas neón.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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Kramer me ha pedido las medidas para un traje de conejito y protectores de zapatos para cuarto limpio, lo cual tomo como una buena señal de que entraré. Entonces, de repente, mi recorrido por Fab 12A, conocido como GigaFab porque, cada mes, procesa 100.000 de las obleas más grandes, las de 12 pulgadas, está en el calendario. Incluso llega mi equipaje.

Con el ánimo animado, me dirijo a Starbucks para comer un mediocre pan plano con Victor Chan, un periodista e historiador taiwanés. Quiero entender a Taiwán antes que a los semiconductores, el Taiwán en el que creció. Chan habla sin parar.

El compromiso de Taiwán con la tecnología de semiconductores nació de la necesidad económica, dice Chan, o tal vez de la desesperación. En el período de posguerra, el país apenas sobrevivió, pero poco a poco se incursionó en la industria ligera, fabricando cucharas, tazas y, los famosos, paraguas. Taiwán destacó en el ámbito de los paraguas. En el apogeo del boom de los años 70, tres de cada cuatro paraguas en todo el mundo se fabricaban en la isla.

En esa misma década, las relaciones diplomáticas entre Taiwán y Estados Unidos se deterioraron. Nixon había abierto el comercio con China, y ahora China estaba fabricando y exportando los productos por los que alguna vez se conoció a Taiwán. Para tomar sólo un ejemplo, durante 20 años, Mattel firmó un contrato con Taiwán para fabricar muñecas Barbie en los suburbios de Taishan, no lejos de Taipei; la ciudad quedó devastada cuando Mattel finalmente trasladó su negocio Barbie a China, donde la mano de obra era más barata. (Taishan todavía exhibe recuerdos de Barbie, la bella patrona de plástico de la ciudad). El gobierno taiwanés comenzó a idear una nueva forma de hacerse valioso para Estados Unidos. Más bien era invaluable, por lo que no podía ser descuidado ni ignorado.

Las empresas estadounidenses de semiconductores también descubrieron a Taiwán como un lugar para el ensamblaje de chips en el extranjero. En 1976, RCA comenzó a compartir tecnología con ingenieros taiwaneses. Texas Instruments, bajo la dirección de Morris Chang, que entonces estaba a cargo de su negocio global de semiconductores, abrió una instalación en Zhonghe, un distrito cerca de Taipei. Como todas las nuevas fundiciones de semiconductores, incluidas las de Silicon Valley, las tiendas taiwanesas contaban principalmente con mujeres. Los industriales no sólo consideraban que las mujeres eran más fáciles de maltratar y pagar menos que los hombres (¿no, en serio?), sino que creían que las mujeres eran mejores trabajando con objetos pequeños porque tenemos manos pequeñas. (En 1972, Intel contrató casi exclusivamente a mujeres para el personal de sus instalaciones en Penang, Malasia, afirmando, según Miller en Chip War, que “se desempeñaron mejor en las pruebas de destreza”). Convenientemente, los hombres asumieron los trabajos en las fábricas cuando se convirtieron en bien pagado y de alto estatus.

Pero durante los años 70 y 80 se fabricaron chips para la exportación, y pocos en Taiwán sabían lo que fabricaban las fábricas. "Al principio, realmente no teníamos ni idea de lo que era un chip", me dice Chan. “¿Papas fritas que vienen con ketchup? No teníamos ni idea”.

Para remediar esto, el gobierno taiwanés comenzó a invertir dinero en la educación de ingeniería, justo en el momento en que la experiencia estaba claramente agotada en China y los académicos habían sido perseguidos y asesinados en la Revolución Cultural. Algunos industriales chinos parecían estar perdiendo la fe en su país como tierra de oportunidades económicas y educativas, y los inquietos empresarios chinos hicieron causa común con el gobierno taiwanés.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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Así fue como el gobierno taiwanés llegó a dirigirse a la empresa estadounidense Wang Laboratories en los años 1980 con un koan: ¿Cómo se fabrica una computadora? An Wang, el fundador de la empresa nacido en Shanghai, aceptó el desafío de realizar investigaciones sobre la fabricación de computadoras en Taiwán y, finalmente, trasladó muchas de las operaciones de Wang a la isla.

"La cuidadosa atención prestada a la educación durante los últimos 30 años ha comenzado a dar dividendos", dijo Wang sobre Taiwán en 1982. "La producción de graduados en ingeniería en relación con la población total es mucho mayor que en Estados Unidos". Haciendo hincapié en que la empresa "no tenía planes de establecer una instalación de fabricación en China continental, porque el comunismo no es adecuado para el crecimiento económico", Wang instaló una instalación de I+D en el recién construido Parque Industrial de Hsinchu.

Mientras tanto, en Dallas, Chang trabajaba en Texas Instruments. Consultó un poema de la dinastía Song que aconsejaba a los jóvenes ambiciosos subir a lo alto de una torre alta y examinar todos los caminos posibles. No vio un camino para él en TI, así que se lanzó a construir uno en Taiwán. Primero aceptó un trabajo dirigiendo el Instituto de Investigación de Tecnología Industrial, que el gobierno taiwanés había creado para estudiar ingeniería industrial y, en particular, semiconductores. Luego, en 1987, KT Li, ministro a cargo de tecnología y ciencia, convenció a Chang para que iniciara una empresa de fabricación privada que exportaría chips y generaría más dinero para la investigación.

TSMC abrió su primera fábrica ese año y poco después colocó la primera piedra de su sede en el mismo parque Hsinchu que UMC y Wang. El gobierno taiwanés y la empresa holandesa de electrónica Philips fueron los primeros inversores importantes. La conexión taiwanesa-holandesa, formada a principios del siglo XVII cuando la Compañía Holandesa de las Indias Orientales estableció una base comercial en la isla, ha sido un leitmotiv en el sector de los semiconductores. Philips no solo jugó un papel decisivo en el inicio de TSMC, sino que el hermano de sangre de TSMC en la fabricación de chips es ahora ASML, el gigante de la fotolitografía con sede en Veldhoven.

Las patatas fritas, las que no contienen ketchup, eventualmente ocuparían el lugar de los paraguas y las muñecas Barbie en la economía de Taiwán. Y con sus ingenieros desarrollando chips de vanguardia más rápido que en cualquier otro lugar del mundo, Taiwán efectivamente obligó a Estados Unidos a depender de él.

“A Taiwán le llaman el puercoespín, ¿verdad?” dice Keith Krach. “Es como intentar atacar. Puede que explotes toda la isla, pero será inútil para ti”.

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

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Para ser verdaderamente esencial, una empresa global debe situarse en un punto crucial de la cadena de suministro. Chang, quien ha dicho que estudia las Batallas de Midway y Stalingrado para diseñar una estrategia corporativa, instaló astutamente TSMC entre el diseño y el producto. Su plan era el siguiente: se concentraría monomaníacamente en un componente clave pero de bajo perfil de las computadoras. Luego invitaría a empresas tecnológicas más extravagantes, de esas que gastan sus presupuestos seduciendo a los consumidores, a cerrar sus propias fábricas y subcontratar la fabricación de chips a TSMC. Chang se ganó la confianza al disipar los temores de que TSMC robara diseños, ya que las fundiciones exclusivas no los utilizan; Robar TSMC a los diseñadores de chips sería como una imprenta robando tramas a novelistas. Esta apuesta por la quietud ha llevado a TSMC a obtener una cuota de mercado, digamos, importante. Algunas empresas de tecnología reciben anuncios del Super Bowl, fanáticos adoradores y cohetes para sus fundadores; TSMC obtiene el 92 por ciento.

Krach ahora llama a Chang "el oráculo". Creció como itinerante en la China devastada por la guerra y, en 1949, se fue a Harvard, donde estudió literatura inglesa durante dos semestres. Recuerda este período como “el año más emocionante de mi educación”. Copias de las tragedias de Shakespeare y El sueño del pabellón rojo, la novela clásica de la dinastía Qing, ahora se encuentran en su mesita de noche. Pero incluso cuando las humanidades capturaron su corazón, Chang se dio cuenta de que en los Estados Unidos de la década de 1950, los hombres chinos sin formación científica, incluso aquellos con títulos de la Ivy League, podían quedarse atrapados trabajando en lavanderías y restaurantes. La ingeniería por sí sola ofrecía una oportunidad de llegar a la clase media. De mala gana se trasladó al MIT. De allí se fue a Sylvania para trabajar en semiconductores y de allí a TI, que pagó sus estudios de doctorado en Stanford.

Para Chang, el desafío más apremiante de la vida no vendría de crear aparatos, redes o software, sino de mantener el ritmo de la Ley de Moore. En 1965, Gordon Moore, quien luego cofundó Intel, propuso que la cantidad de transistores en un circuito integrado denso se duplicaría aproximadamente cada dos años. A principios de los años 60, cuatro transistores cabían en un microchip del tamaño de una miniatura. Hoy en día, en un estupendo chip que TSMC fabrica para la empresa de inteligencia artificial Cerebras, se pueden fabricar más de 2,6 billones. La Ley de Moore, por supuesto, no es una ley en absoluto. Liu lo llama una muestra de “optimismo compartido”. Una forma sencilla de poner a TSMC en una perspectiva ideológica es pensar en la Ley de Moore como la esperanza misma.

En 2012, Chang fue nombrado Héroe de la Ingeniería en Stanford, un honor insignificante que también se ha otorgado a figuras como Larry Page y Sergey Brin. Pero a diferencia de Page y Brin, Chang nunca pareció querer hacerse un nombre (la mayor ambición estadounidense del siglo XX), y mucho menos construir una marca (la del XXI). Su obsesión en TSMC era el proceso: mejorar gradualmente la eficiencia de los fabricantes de semiconductores. Las fábricas de TI habían desperdiciado hasta la mitad de su silicio meticulosamente lijado y reticulado en la fabricación de delicados chips. Eso era insoportable. Hoy en día, en TSMC, la tasa de rendimiento es una cifra muy guardada, pero los analistas estiman que alrededor del 80 por ciento de sus últimos chips llegan a la meta.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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La estrategia económica de TSMC, entonces, es la misma que su estrategia para la arquitectura corporativa y la protección de Taiwán: ser indispensable pero invisible. Haga que los productos chinos funcionen pero nunca reclame crédito. Haga que los productos de Apple funcionen pero sáltese todo el acicalamiento de “Intel Inside”. Quizás sólo China, Apple y otros clientes de TSMC sepan cuán integrales son las fábricas, pero su absoluta devoción, su terror a hacer olas, es más que suficiente para asegurar el poder en el mundo real para la empresa. Varias personas de TSMC me dijeron que su trabajo en posiblemente la empresa más poderosa del planeta es "poco atractivo". Uno me dijo que las niñas no se enamoran de los ingenieros de TSMC, pero sus madres sí. Invisibles como pretendientes. Indispensables como maridos.

Entonces, sigan adelante con las fábricas, mientras la Ley de Moore avanza como un tren: duplica el rendimiento, reduce a la mitad el costo. Con márgenes de beneficio casi inauditos en el sector manufacturero, Chang ha creado un instituto de investigación que pasa por una fábrica. En 2002, las generosamente financiadas instalaciones de I+D de TSMC permitieron a Burn-Jeng Lin, entonces jefe de investigación de litografía, encontrar una forma ingeniosa de aumentar la resolución de los patrones en los chips. En 2014, Anthony Yen, un investigador senior, inventó un método para aumentar aún más la resolución. La empresa posee actualmente unas 56.000 patentes.

La noche antes de mi recorrido por las fábricas, me hago una prueba de Covid y coloco ropa de trabajo respetable junto a dos nuevos N-95 negros; El uso de mascarillas sigue siendo obligatorio. Alucino dos líneas rojas al otro lado de la habitación, pero no, no hay Covid. Por la mañana hablaré con Lin sobre cómo inventó la litografía de inmersión. Más tarde, hablaré con Yen sobre cómo inventó la litografía ultravioleta extrema para uso comercial. Hacer chips es grabado y, para entender la imprenta, necesito entender la litografía.

Las máquinas de fotolitografía son la especialidad de las empresas colaboradoras de TSMC y, sobre todo, de ASML. Se rumorea que la próxima generación de estas máquinas costará alrededor de 400 millones de dólares. Cada uno de los chips más sofisticados del mundo utiliza litografía ASML. Pero en TSMC también se llevan a cabo investigaciones avanzadas sobre litografía, porque es la litografía la que debe refinarse para mantener las fábricas eficientes, los transistores pequeños y las ruedas de Moore girando.

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

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La palabra litografía significa lo mismo en las fábricas que en los estudios de arte: el proceso de impresión inventado en 1796 por Alois Senefelder, un dramaturgo alemán. Aunque Senefelder tuvo poco efecto en el teatro, se ganó el premio gordo del grabado cuando descubrió que podía copiar guiones si los transcribía con crayones grasientos sobre piedra caliza húmeda y luego pasaba tinta sobre la cera. Debido a que el aceite y el agua no se mezclan, la tinta a base de aceite se pegó a la piedra caliza en algunos puntos y no en otros. Este es el cero a uno fundamental de la litografía.

Todavía en la década de 1960, los ingenieros eléctricos todavía echaban cera negra sobre bloques de germanio y los grababan. No es una mala manera de colocar cuatro u ocho transistores en un chip, pero a medida que el número aumentó a millones, miles de millones y ahora incluso billones, los componentes se volvieron primero más invisibles que la cera y luego mucho, mucho más pequeños que simplemente invisibles. En el camino, los ingenieros comenzaron a grabar con luz.

Grabar estos componentes cada vez más reducidos requería una luz cada vez más precisa. La longitud de onda de los rayos fue haciéndose cada vez más estrecha hasta que la luz finalmente abandonó el espectro visible. Luego, alrededor del año 2000, los fabricantes de chips enfrentaron uno de sus pánicos periódicos de que la Ley de Moore se había estancado. Para llegar a transistores de 65 nanómetros, "todavía era posible utilizar el sistema probado", me dice Lin. "Pero preví que en el siguiente nodo, que era de 45 nanómetros, íbamos a tener problemas".

La gente apostaba por la luz ultravioleta extrema, pero pasarían años antes de que las máquinas litográficas de las fábricas pudieran reunir suficiente fuente de energía constante para ello. Otra idea fue utilizar lo que Lin llama una longitud de onda "menos agresiva", en algún lugar entre el ultravioleta profundo y el extremo. Pero como esa luz no podía atravesar las lentes existentes, necesitaría una nueva y exótica lente hecha de fluoruro de calcio. Los investigadores construyeron cientos de hornos para cultivar el cristal adecuado, pero ningún método funcionó. Cerca de mil millones de dólares se esfumaron.

Alrededor de 2002, Lin decidió que estaban perdiendo el tiempo. Quería olvidarse de la nueva longitud de onda y de la lente imposible y utilizar agua en su lugar. Con su índice de refracción predecible, el agua daría a los litógrafos un mayor control sobre la longitud de onda que ya conocían. Inventó un sistema para mantener el agua perfectamente homogénea y luego disparó la luz a través de él hacia la oblea. Bingo. Podía grabar transistores tan pequeños como 28 nanómetros, con el tiempo sin defectos. "El agua es un milagro", dice Lin. “No sólo para TSMC. Es un milagro para toda la humanidad. Dios es bondadoso con los peces. Y también a nosotros”.

Lin es otro cristiano devoto en TSMC. Su rostro es vivaz y expresivo, y se ve y se mueve como un joven Gene Kelly, aunque tiene 80 años. Le pregunto si él, como Liu, ve a Dios en los átomos. “Veo a Dios en cualquier escala”, dice. “Mire un perro o un tigre y luego mire la comida que comemos. Es maravilloso. ¿Por qué? ¿Porqué es eso?" Habiendo estado totalmente en contra del cristianismo cuando era un joven estudiante en Vietnam, cuando lo consideraba una superstición, y además extranjera, Lin finalmente se sintió atraído por la idea de que Dios es "un ser superinteligente".

Matt Simón

Gregorio Barbero

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TSMC estaba ahora a la vanguardia de la investigación de semiconductores. Pero todavía estaba bajo el látigo de Moore y la presión no disminuyó. En 2014, Anthony Yen, que había sucedido a Lin como jefe de investigación en TSMC, llevaba una década desarrollando la próxima generación de litografía. Yen, que ahora dirige investigaciones en ASML, me dice que la litografía ultravioleta extrema surgió en el otoño de ese año.

"Siempre trabajábamos hasta tarde en TSMC", dice Yen. La tarde del 14 de octubre se estaba preparando para una noche especialmente larga. Un equipo de ASML había venido a TSMC para probar las nuevas condiciones de la fuente de energía en las que había estado trabajando el equipo de Yen. Con las especificaciones existentes, la fuente de energía era confiable sólo con 10 vatios; con los nuevos, esperaban llegar a 250. Yen cenó rápidamente, se vistió y entró en la fábrica, donde empezaron a aumentar la potencia. Cuando llegó a 90, fue cuando lo supo. "Este fue el momento eureka", dice Yen.

El paso de 10 a 90 vatios significó un aumento de potencia de nueve veces. Que la máquina hubiera logrado esto significaba para Yen que el salto de 90 a 250, apenas triplicarlo, era más que factible. Era inevitable. Yen se emocionó tanto (“demasiado emocionado”, dice) que ni siquiera pudo quedarse a ver cómo la potencia alcanzaba los 250. Salió corriendo de la fábrica y se quitó el traje de conejito. “Estaba eufórico. Estaba drogado. Para el creyente, es toda una experiencia religiosa”. TSMC tenía la potencia bruta que necesitaba. La empresa ha seguido perfeccionando todos sus procesos, especialmente con ASML, las máquinas de litografía ultravioleta extrema. Hoy en día, los transistores de TSMC se han reducido a poco más de 2 nanómetros, los más pequeños del mundo. Estas gemas invisibles entrarán en producción en 2025.

De vuelta en la sala de conferencias de la universidad, después de reflexionar sobre los triunfos de TSMC en litografía, Burn-Jeng Lin posa valientemente para una fotografía. “Dios es muy bondadoso con la humanidad”, vuelve a decir. La bondad de Dios, el milagro del agua, la euforia religiosa, nadan en la mente como un banco de peces benditos. Una frase de William Blake parece correcta: Ver un mundo en un grano de arena. Para eso estamos aquí.

Le hice una pregunta de despedida a Lin: ¿Cómo es posible que uno no se deje intimidar por todos estos extraordinarios problemas de la nanotecnología? Lin se ríe. "Bueno, sólo tenemos que resolverlos", dice. "Ese es el espíritu de TSMC".

Burn-Jeng Lin, exjefe de investigación de TSMC e inventor de la litografía por inmersión, todavía habla de la empresa como "nosotros".

Matt Simón

Gregorio Barbero

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Ha llegado el momento. Ahora soy Neo, o el hombre común en Pilgrim's Progress, asumiendo mi destino. Kramer, que camina conmigo, una vez más se ríe de mi obsesión por las fabulosas. Parece encontrarlos un poco aburridos y repetidamente me dicen que no podré ver mucho.

Eso no me molesta. Incluso yo entiendo mucho sobre los nanos. Pero observar y contemplar son dos pastos diferentes. La observación es para objetos de estudio científico. La contemplación es para lo sublime.

Debo decir que en TSMC se toman pocas precauciones para evitar que el paso a la fundición sea emocionante. Paso por un torniquete de entrada que me recuerda a The Phantom Tollbooth (ahora las alusiones vienen rápida y furiosamente) y me depositan ante una especie de lavado de autos humano para abluciones personales dramáticas. Una sola máquina lava, enjuaga y seca mis manos. Aparecen dos guías, también limpios de preocupaciones terrenas, y me conducen a una amplia antecámara que podría ser parte de unas termas senatoriales romanas muy, muy limpias.

Los ordenanzas, con sus impecables monos, sacan a relucir nuestros vestidos de talla perfecta. También me ponen protectores en los zapatos. Tener una figura vestida de blanco a mis pies ajustando cuidadosamente los botines se siente tierno, de alguna manera; Quiero asegurarme de transmitir mi gratitud, pero es difícil con una máscara de Covid en la cara, gafas sobre los ojos y una capucha que cubre mi cabello y la mayor parte de mi frente. Nuestros cuerpos no están del todo aquí.

Más tarde me enteraré de que incluso la sala de lavado de manos tiene aire extraterrestremente limpio. El aire ordinario puede contener hasta 1 millón de partículas de polvo por metro cúbico. Las fábricas y las salas de limpieza no tienen más de 100. Cuando por fin entro en la fábrica, puedo decir de inmediato que es el aire más limpio que jamás haya inhalado.

Matt Simón

Gregorio Barbero

adrien so

caballero

Estoy preparado tanto para un clímax como para un anticlímax, pero mi experiencia no se encuentra en ese continuo en absoluto. La amplia sala es luminosa y clara. Cuando quienes afirman haber tenido una experiencia cercana a la muerte durante una cirugía hablan de una luz brillante, seguramente se refieren a los gastos generales del hospital. Eso es lo que parece aquí en la atmósfera blanqueada y antiséptica, cercana a la muerte y clínico-celestial.

Sin embargo, al caminar, empiezo a esperar que la última percepción de quienes mueren en los lechos de los enfermos sea el esfuerzo que hacen los hospitales para transmitir una pureza paradisíaca en el contexto de carne rota y sangre. ¡Qué maravillosa locura humana, intentar crear la inmaculación! Las lámparas de las fábricas, como las de los hospitales, arrojan una luz igualitaria, despiadada, pero también imparcial, la aproximación a la luz del sol que se requiere de los médicos y científicos, y también de las democracias.

Al ver la máquina de litografía, se me empañan los ojos. Petróleo, sal, agua: las emociones humanas son contaminantes vergonzosos. Pero no puedo evitarlo. Contemplo, por millonésima vez, átomos grabados. Es casi demasiado: la idea de hacer un túnel hacia un grupo de átomos y encontrar arte allí. Sería como toparse con Laocoonte, muy, muy lejos, más allá de la Vía Láctea, entre algunas estrellas sin nombre, suspendidas en el espacio exterior.

Un dicho en TSMC es que el tiempo vuela en las fábricas. Es cierto. Estamos dentro durante una hora, pero parecen 20 minutos. Estoy volando, aunque en un estado de ánimo más habitual este lugar podría parecerme una obscenidad del mercado. ¿Por qué los humanos necesitan todos estos chips? ¿Para desplazarse, enviar mensajes de texto o Uber? O podrían parecer un ejercicio de poder, una flexión patriotera como el alunizaje. Dado el papel de TSMC como Montaña Sagrada de Protección, las fábricas podrían ser simplemente aterradoras, ojivas nucleares en un hangar luchando por destruir mundos.

Pero la codicia y el poder no son lo que evocan las fábricas. Ni democracia. Ni el cristianismo. Camino muy despacio. Las máquinas blancas que zumban no tienen rasgos distintivos, y entre mí y los insondables nanoprocesos se interpone un grueso vidrio hermético que de todos modos no podría haber percibido con mis toscas pupilas.

Enseguida me doy cuenta de que las máquinas se parecen a las incubadoras de una unidad de cuidados intensivos neonatales.

Dentro de ellos, algo muy frágil oscila entre la existencia y lo que viene antes de la existencia. Las almas diminutas que deben ser protegidas de menos de un nano de gas seguramente están inmunocomprometidas. Me imagino a los transistores como cuerpos temblorosos con piel translúcida y respiraciones rápidas y superficiales. Dependen totalmente de los adultos que los aprecian por su extraordinaria pequeñez y potencial cósmico. Lo que está presente aquí es preciosidad. Ver las fabulosas es sentir un impulso en todo el cuerpo de mantener vivas las pequeñas y maravillosas creaciones (los recién nacidos) y luego a la humanidad en su conjunto.

Más tarde, me consolaré con mi iPhone animado por TSMC mientras llamo a mis hijos a casa. De vuelta en Estados Unidos, recordaré que ninguna corporación global merece veneración. Pero mientras estoy en Taiwán, no veo “ninguna salida”, como diría Liu, en lo que respecta a la búsqueda de los ideales de la Ilustración. Existe un mundo físico de regularidad calculable. Las matemáticas y la lógica pueden establecer las verdades de ese mundo. Los humanos son capaces tanto de una bondad profunda como de hazañas de genio vertiginoso. La democracia, la libertad individual y la libertad de expresión allanan el camino hacia la sabiduría, mientras que las jerarquías autocráticas cerradas lo impiden. Thomas Savary nuevamente: “El intercambio continuo de mercancías genera toda la dulzura, gentileza y suavidad de la vida”.

Matt Simón

Gregorio Barbero

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“Espero que los malos reciban su castigo”, dijo Liu cuando le pregunté sobre sus esperanzas para el futuro. Fue la primera cosa nerviosa que escuché decir al presidente de TSMC. “Y espero que los justos”—se interrumpió—“la colaboración humana continúe”.

En la Montaña Sagrada están tomando forma nuevas formas de virtud cívica y ambición científica. Pero incluso la metafísica más sutil de TSMC descansa sobre un sustrato tangible: el silicio. El silicio es uno de los pocos objetos de deseo sumamente inusuales. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, después del oxígeno. Su versatilidad ha definido un cambio de régimen cultural que hizo época, en el que el inicio y detención pasivo del flujo eléctrico (ingeniería eléctrica) ha dado paso a la electrónica moderna, la canalización dinámica e imaginativa de electrones. "Dios hizo el silicio para nosotros", me dijo Liu.

Y por eso hemos invertido nuestro trabajo, tesoro y confianza en el silicio, y le hemos arrebatado nuevas formas de experimentar y pensar en casi todo. Mientras los humanos hemos estado ocupados durante estas seis décadas con nuestra angustia política y nuestras guerras, también hemos creado un universo dentro de nuestro universo, uno con su propia inteligencia infinita, compuesto de crípticos interruptores atómicos, iluminados con luz ultravioleta y construido sobre arena.

Actualizado el 22 de marzo de 2023 a las 10 a. m. PST: Mark Liu obtuvo su doctorado en UC Berkeley, no en el MIT.

Este artículo aparece en la edición de mayo de 2023. Suscríbase ahora.

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