¿Qué es la memoria de alto ancho de banda y por qué EE.UU. intenta bloquearle el acceso a China?
Por Wayne Chang y Rosa deAcosta, CNN
El Gobierno de Estados Unidos impuso nuevos controles a las exportaciones de chips de memoria de alta tecnología utilizados en aplicaciones de inteligencia artificial (IA) a China.
Las reglas se aplican tanto a la tecnología de memoria de alto ancho de banda (HBM, por sus siglas en inglés) fabricada en EE.UU. como a la de producción extranjera.
Esto es lo que necesitas saber sobre estos semiconductores de vanguardia, cuya demanda se disparó junto con el frenesí mundial por la IA.
Las memorias de alto ancho de banda son básicamente una pila de chips de memoria, pequeños componentes que almacenan datos. Pueden almacenar más información y transmitir datos más rápidamente que la tecnología anterior, llamada DRAM (memoria dinámica de acceso aleatorio).
Los chips HBM se utilizan comúnmente en tarjetas gráficas, sistemas informáticos de alto rendimiento, centros de datos y vehículos autónomos.
Lo más importante es que son indispensables para ejecutar aplicaciones de IA cada vez más populares, incluida la IA generativa, que funcionan con procesadores de IA, como las unidades de procesamiento gráfico (GPU) producidas por Nvidia (NVDA) y Advanced Micro Devices (AMD).
“El procesador y la memoria son dos componentes esenciales de la IA. Sin la memoria, es como tener un cerebro con lógica pero sin memoria”, le dijo a CNN G Dan Hutcheson, vicepresidente de TechInsights, una organización de investigación especializada en chips.
El último conjunto de restricciones a las exportaciones, anunciado el 2 de diciembre, sigue a dos rondas anteriores de restricciones a los chips avanzados anunciadas por la administración de Biden a lo largo de tres años, con el objetivo de bloquearle a China el acceso a tecnología clave que podría darle una ventaja militar.
Como represalia, Pekín impuso nuevas restricciones a las exportaciones de germanio, galio y otros elementos materiales esenciales para la fabricación de semiconductores y otros equipos de alta tecnología.
Los expertos afirman que las últimas restricciones a las exportaciones frenarán el desarrollo de chips de IA en China y, en el peor de los casos, paralizarán su acceso a HBM. Si bien la capacidad de China para producir HBM actualmente está por detrás de las surcoreanas SK Hynix y Samsung y de la estadounidense Micron (MU), el país está desarrollando sus propias capacidades en el área.
“Lo que las restricciones a las exportaciones de Estados Unidos harían es cortar el acceso de China a HBM de mejor calidad en el corto plazo”, dijo a CNN Jeffery Chiu, CEO de Ansforce, una consultora de redes experta especializada en tecnología. “Sin embargo, a largo plazo, China aún podrá producirlas de forma independiente, aunque con tecnologías menos avanzadas”.
En China, Yangtze Memory Technologies y Changxin Memory Technologies son los principales fabricantes de chips de memoria. Supuestamente están aumentando su capacidad para construir líneas de producción de HBM y cumplir así su objetivo estratégico de autosuficiencia tecnológica.
Lo que hace que los chips HBM sean tan potentes es principalmente su mayor espacio de almacenamiento y su velocidad mucho mayor de transmisión de datos, en comparación con los chips de memoria convencionales.
Debido a que las aplicaciones de IA requieren una gran cantidad de cálculos complejos, estas características garantizan que dichas aplicaciones funcionen sin problemas, demoras ni fallos.
Un mayor espacio de almacenamiento significa que se pueden almacenar, transmitir y procesar más datos, lo que mejora el rendimiento de las aplicaciones de IA ya que los modelos de lenguaje grandes (LLM, por sus siglas en inglés) les permiten tener más parámetros para entrenar.
Piensa en la mayor velocidad de transmisión de datos, o en el mayor ancho de banda en el lenguaje de los chips, como si fuera una autopista. Cuantos más carriles tenga una autopista, menos probabilidades habrá de que se produzcan cuellos de botella y, por lo tanto, más automóviles podrá acoger.
“Es como la diferencia entre una autopista de dos carriles y una de cien carriles: simplemente no hay atascos”, dijo Hutcheson.
Actualmente, solo tres empresas dominan el mercado global de HBM.
Según una nota de investigación publicada por la agencia de investigación de mercados TrendForce, con sede en Taipei, en 2022 Hynix representaba el 50% de la participación de mercado total de HBM, seguida de Samsung con el 40% y Micron con el 10%. Se espera que ambas empresas surcoreanas adquieran participaciones similares en el mercado de HBM en 2023 y 2024, dominando colectivamente alrededor del 95%.
En cuanto a Micron, la compañía pretende aumentar su cuota de mercado de HBM a entre el 20% y el 25% para 2025, informó la Agencia Central de Noticias oficial de Taiwán, citando a Praveen Vaidyanatha, un alto ejecutivo de Micron.
El alto valor de HBM ha llevado a todos los fabricantes a dedicar una parte importante de su capacidad de fabricación a los chips de memoria más avanzados. Según Avril Wu, vicepresidenta sénior de investigación de TrendForce, se espera que HBM represente más del 20% del mercado total de chips de memoria estándar por valor a partir de 2024 y potencialmente supere el 30 % el próximo año.
Imaginemos que se apilan varios chips de memoria estándar en capas, como si se tratara de una hamburguesa. Esa es básicamente la estructura de HBM.
A primera vista parece bastante sencillo, pero no es una tarea fácil, tanto que eso se refleja en el precio: el precio de venta unitario de HBM es varias veces superior al de un chip de memoria convencional.
Esto se debe a que la altura de la HBM es aproximadamente la de seis hebras de cabello, lo que significa que cada capa de esos chips de memoria estándar que se apilan juntos también debe ser extremadamente delgada, una hazaña que requiere experiencia de fabricación de primer nivel conocida como empaquetado avanzado.
“Cada uno de esos chips de memoria debe ser pulido hasta alcanzar un grosor equivalente al de medio cabello antes de apilarlos, algo muy difícil de lograr”, dijo Chiu.
Además, en estos chips de memoria se perforan agujeros antes de montarlos uno sobre otro para que pasen los cables eléctricos, y la posición y el tamaño de estos agujeros deben ser extremadamente precisos.
“Cuando se intenta fabricar estos dispositivos, hay muchos más puntos de falla. Es casi como construir un castillo de naipes”, comentó Hutcheson.
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