Con el continuo avance de la tecnología de semiconductores hacia nodos más sofisticados, el proceso de 2 nanómetros (2 nm) ha emergido como el punto de concentración central para la industria de fundición a nivel mundial. Liderando esta vanguardia se encuentra TSMC, cuyos progresos en el proceso de 2 nm son observados cuidadosamente por numerosos actores del sector. Informes provenientes de la cadena de suministro indican que TSMC completó exitosamente la producción de prueba en el primer trimestre de 2025, superando las expectativas de rendimiento y estableciendo una sólida base para la producción en masa a finales de ese año. Mientras tanto, Samsung también avanza con su proceso de 2 nm, aunque sigue detrás de TSMC.

El proceso de 2 nm de TSMC aprovecha la innovadora tecnología de transistores de nanosheet Gate-All-Around (GAA), la cual mejora tanto el rendimiento como la eficiencia energética al envolver la estructura del transistor en sus cuatro lados, a diferencia de las arquitecturas FinFET tradicionales. Según TSMC, y en comparación con el proceso de 3 nm (N3), el proceso de 2 nm alcanza aproximadamente un 15% más de rendimiento con el mismo consumo energético, un incremento del 15% en la densidad de transistores y una reducción del 25% al 30% en el uso de energía. Además, se han logrado avances en la densidad de SRAM, alcanzando los 38 Mb / mm2 en contraste con los 33,55 Mb / mm2 del proceso de 3 nm, lo cual resulta especialmente valioso para la computación de alto rendimiento (HPC) y los SoC de smartphones. El rendimiento durante la producción de prueba en la planta de Hsinchu Baoshan (Fab 20) de TSMC a principios de 2025 fue destacablemente impresionante, superando el 90%, muy por encima del umbral del 70% al 80% requerido para la producción en volumen. Este logro, aunque principalmente basado en productos de memoria, subraya la significativa experiencia de TSMC en la optimización de procesos. Para apoyar la producción en masa, TSMC está incrementando su inversión en equipos, habiendo ordenado 30 máquinas de litografía EUV de ASML en 2024 y planeando adquirir 35 adicionales en 2025, incluidas las máquinas de litografía EUV de alta apertura numérica (High-NA) de última generación. Este equipo permitirá a TSMC escalar la producción de chips de 2 nm en la segunda mitad de 2025, con una estimación inicial de 50,000 obleas mensuales para finales de ese año, aumentando a entre 120,000 y 130,000 obleas para 2026.

El proceso de 2 nm ha capturado la atención de numerosos gigantes industriales. Se espera que Apple sea uno de los pioneros en integrar este proceso, utilizando su próximo chip M5 y el chip A19 Pro en futuros Macs, iPads y la serie iPhone 17. Mientras tanto, empresas como NVIDIA, AMD y Qualcomm están negociando intensamente para asegurar capacidad que les permita satisfacer las necesidades del mercado de inteligencia artificial y computación de alto rendimiento. TSMC está expandiendo sus capacidades fabriles con este propósito, y su fábrica de Kaohsiung (Fab 22), inicialmente dedicada a albergar dos instalaciones de 2 nm, ahora está considerando la construcción de una tercera para satisfacer la demanda de mercado.

Por el contrario, el progreso de Samsung en el proceso de 2 nm se encuentra rezagado. Samsung emplea igualmente la tecnología GAA y tiene programada la producción en masa de su primer chip de 2 nm, el Exynos 2600, para noviembre de 2025, con su despliegue planeado junto a la serie Galaxy S26 en 2026. Informes de Corea indican que el rendimiento inicial de producción piloto de Samsung mejoró de un 20%-30% a principios de año al 40%-50%, quedándose aún así por detrás de TSMC. Samsung está trabajando en la optimización de sus líneas de producción y ajustando estrategias para atraer más clientes. Sin embargo, en este mercado donde el ganador se lleva todo, TSMC dominó el mercado mundial de fundiciones con una participación del 67,1% en el cuarto trimestre de 2024, muy por encima del 8,1% de Samsung.

Intel también participa activamente en el escenario de los 2 nm, con su proceso 18A (equivalente a un nivel de 2 nm) planeado para la producción en masa en 2025. Su producto insignia, Clearwater Forest, ha completado su diseño utilizando transistores RibbonFET y tecnología de red de suministro de energía" interna (BSPDN). A pesar de la baja cuota de mercado de Intel en el sector de fundición (alrededor del 1%), su desarrollo tecnológico muestra competitividad. Además, la fundición emergente japonesa Rapidus planea comenzar la producción de prueba de 2 nm en abril de 2025, con el objetivo de producción en masa para 2027, aunque depende de la tecnología de IBM, presentando un desafío a su influencia en el mercado a corto plazo.

Aunque la producción en masa del proceso de 2 nm representa un avance tecnológico significativo, también conlleva un aumento en los costos. El precio de TSMC para las obleas de 2 nm ronda los $30,000 por oblea, aproximadamente un 10% más alto que el proceso de 3 nm, atribuido a las inversiones en equipamiento sofisticado y a la mayor complejidad del proceso. Mirando hacia el futuro, TSMC también planea introducir un proceso de 1,4 nanómetros (A14), proyectado para la producción en masa en 2028, con un posible precio por oblea de hasta $45,000.

En términos de tendencias de la industria, la comercialización del proceso de 2 nm consolidará aún más el dominio del mercado por parte de TSMC. La creciente demanda de inteligencia artificial generativa y computación de alto rendimiento ha colocado a los procesos avanzados en el centro de la competencia de fundición. TSMC continua manteniendo su liderazgo en la era de 2 nm con rendimientos estables, una amplia base de clientes y una planificación de capacidad robusta. Aunque tanto Samsung como Intel están avanzando en sus tecnologías, desafiar el liderazgo de TSMC sigue siendo complejo a corto plazo. En el futuro, a medida que la tecnología de proceso se acerque a sus límites físicos, las fundiciones deberán equilibrar la gestión de costos, la innovación tecnológica y la colaboración con los clientes para mantener ventajas competitivas.

Los avances de TSMC en el proceso de 2 nm han establecido un nuevo estándar en la industria. Sus altas tasas de rendimiento, un desempeño sobresaliente y planes de producción en masa bien definidos no solo satisfacen las necesidades de inteligencia artificial y computación de alto rendimiento, sino que también fomentan la evolución de la electrónica de consumo como los smartphones.