Sin universidades no hay chips

Vivimos un momento sin precedentes, definido por una revolución tecnológica en la que los computadores, los datos y la inteligencia artificial, están cambiando nuestra forma de interaccionar con todo lo que nos rodea. El transistor, un invento del año 1947, es, sin duda, la base de esta gran revolución. A partir de 1960 permitió iniciar una frenética carrera por el diseño de todo tipo de chips, que son circuitos encapsulados compuestos por muchos transistores.

Los chips procesadores usados en los computadores son los cerebros de esta nueva sociedad interconectada, ya que procesan toda la información. Podríamos clasificarlos según el tamaño y el número de sus transistores. En 1971, Intel construyó el primer chip procesador de 4 bits. Contenía unos 2.300 transistores cuadrados, de 10 micrómetros de lado. Hoy, los procesadores más avanzados contienen, en una superficie de menos de 10 centímetros cuadrados, decenas de miles de millones de transistores de tan sólo tres nanómetros por lado.

Como en la construcción, diseñar un chip es hacer sus planos y se fabrica siguiendo esos planos. En los chips, el diseño guía su producción en las fábricas (Foundries o Fabs). Sólo hay dos empresas en el mundo capaces de diseñar y fabricar chips de altas prestaciones: Intel y Samsung. Pero la inmensa mayoría de empresas que diseñan chips, carecen de fábricas (Fabless). Los países que poseen las fábricas más avanzadas son Taiwán, con la empresa TSMC, y Corea del Sur, con Samsung. Apple y Nvidia, por ejemplo, subcontratan a TSMC la fabricación de los chips que diseñan.

Sobre esos chips se ejecuta todo el software existente en el mundo, de forma que software y hardware juntos han transformado nuestra sociedad. Un procesador puede ejecutar sólo un determinado conjunto de instrucciones u órdenes básicas, por lo que cualquier programa debe estar expresado como una secuencia de esas instrucciones básicas. Empresas como Intel, Nvidia, ARM o IBM, que proveen la mayoría de procesadores que usamos día a día, son propietarias de sus repertorios de instrucciones. Durante muchos años, se ha desarrollado una infinidad de software para ellos, lo que ha hecho inviable nuevas empresas proponiendo nuevos procesadores. Un procesador no sirve de nada si no existe software comercial que se pueda ejecutar en él.

Este mercado cautivo está cambiando rápidamente debido a una iniciativa mundial denominada RISC V, que define un conjunto de instrucciones abierto y sin propietarios. Linux democratizó el software, posibilitando la escritura de programas para cualquier plataforma hardware. RISC V está democratizando el diseño del hardware. Muchas empresas y centros de investigación están desarrollando últimamente procesadores RISC V, lo que está animando el desarrollo de software para ellos a nivel mundial. Algunos gurús predicen que, en menos de diez años, la mayoría de los procesadores serán RISC V.

Estamos al comienzo de un mundo jamás imaginado, basado en hardware y software abiertos, en el que la colaboración será lo más natural. Habrá que rehacer muchos chips existentes a su versión RISC V. Además, muchas compañías podrán especializar sus procesadores, añadiendo instrucciones al conjunto RISC V, sin pagar royalties, lo que facilitará la innovación. Otras, desarrollarán software para ese nuevo hardware, generando una explosión de productos y servicios innovadores a nivel mundial.

El talento para el diseño y fabricación de chips es escaso y está muy buscado. Hay una gran competencia mundial por la formación, retención y atracción de talento en esta industria. En EE UU, India, Corea del Sur, China o Taiwán, administraciones y empresas financian fuertemente a las universidades para que formen el mayor número de especialistas. Por ejemplo, en EE UU estiman que necesitan más de 50.000 nuevos ingenieros durante los cinco años próximos, y tanto administración como empresas van a dedicar 180.000 millones de dólares a formación e investigación. El gobierno de Corea del Sur, con empresas como Samsung o Hynix, dedicará más de 450.000 millones de dólares hasta el año 2030 a crear la mejor cadena mundial de suministro de semiconductores. Entre sus objetivos está formar en las universidades una fuerza laboral de 150.000 expertos para 2030.

España es un consumidor neto de chips; apenas diseñamos los más sencillos y nuestras escasas fábricas tienen tecnologías desactualizadas. El gobierno de Pedro Sánchez, consciente de esta debilidad/oportunidad, y en particular su vicepresidenta, Nadia Calviño, y el exsecretario de Estado de Telecomunicaciones, Roberto Sánchez, con una excelente visión de futuro, concibieron el plan PERTE Chip, dotado con 12.400 millones de euros de los fondos de recuperación. Es una acción única en España, en consonancia con la iniciativa europea de la Chip Act. Con la situación actual y los antecedentes descritos, creemos que, a nivel estratégico, la formación de talento debería ser el apartado más importante del PERTE Chip español.

Estamos ante una ocasión única para que nuestros jóvenes colaboren, creen empresas y atraigan a multinacionales que establezcan sus sedes en España. Es imprescindible para ello que las administraciones públicas y las empresas españolas, o afincadas en España, doten a las universidades de los recursos necesarios. Ese fue el caso de universidades como Stanford y Berkeley que fueron el alma mater en la creación de Silicon Valley en California, modelo exportado después al resto de países avanzados en el diseño y fabricación de chips.

En España necesitamos formar ya a los profesionales que hagan posible ese cambio tan deseado. Necesitamos un plan de choque que permita formar 1.000 expertos por año, de manera continuada. Con el objetivo de ayudar a generar ese talento, hace más de cuatro años, algunas universidades españolas empezamos a colaborar. En la actualidad, hemos creado una asociación dedicada al hardware y software abiertos denominada SOHA (Spanish Open Hardware Alliance), formada por 27 universidades españolas, aunque está abierta a cualquier otra universidad española, europea o latinoamericana.

Con el objetivo de coordinar y fomentar la formación en diseño de chips basados en RISC V, SOHA va a presentar, dentro de la convocatoria actual, una propuesta muy fundamentada al PERTE chip. No tenemos duda de que esta acción permitirá, por primera vez, que las universidades españolas, sus profesores y sus estudiantes, puedan compartir material docente y de laboratorio, herramientas de diseño, proyectos de chips, y, en definitiva, colaborar dentro de este espacio natural que permiten RISC V y Linux. Es el granito de arena que deben poner las universidades para, una vez más, contribuir a la formación de talento que permita la creación de puestos de trabajo de alta calidad, y con ello, riqueza para España.

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