El legado y los límites de la Ley de Moore

En 1965, Gordon Moore, cofundador de Intel, formuló una de las observaciones más duraderas en la historia de la tecnología. Su predicción, ahora conocida como Ley de Moore, sugería que el número de transistores en un circuito integrado se duplicaría aproximadamente cada 18 a 24 meses, mientras que los costes se mantendrían constantes. Durante décadas, esta regla empírica fue sorprendentemente precisa, impulsando un periodo de progreso exponencial en toda la industria de los semiconductores.

Desde mediados de los años 60 hasta principios de los 2000, la Ley de Moore permitió a los fabricantes de chips ofrecer dispositivos más pequeños, rápidos y eficientes energéticamente con gran regularidad. Sin embargo, desde alrededor de 2005, la tendencia se ha ralentizado. Hoy en día, los chips se fabrican en nodos inferiores a 5 nm, acercándose a los límites de la física, mientras que el coste de investigación y fabricación ha crecido exponencialmente. Como resultado, la Ley de Moore ya no se considera una ley natural, sino un modelo en plena transformación estructural.

Cuando escalar deja de escalar: desafíos de la industria

Los rendimientos decrecientes de la miniaturización de transistores son especialmente evidentes en sectores donde la estabilidad, la certificación y los largos ciclos de vida del producto son innegociables. En aplicaciones industriales como sistemas de seguridad funcional (por ejemplo, airbags o calderas), o en sectores como la aviónica y el equipamiento para procesado de alimentos, los componentes deben pasar por ciclos de validación largos y costosos. Cambiar el silicio en estos sistemas a menudo significa reiniciar pruebas y certificaciones que pueden durar años.

Más allá de estas limitaciones específicas de aplicación, el escalado en sí mismo se ha vuelto cada vez más problemático. A medida que crece la densidad de transistores, aumentan el consumo energético y la complejidad térmica, mientras que mantener la integridad de la señal a altas frecuencias se vuelve más difícil. Los procesos de verificación y validación tampoco escalan bien, especialmente en SoC con miles de millones de transistores. Estas limitaciones han llevado a la industria a replantearse cómo definir el progreso y a explorar nuevas estrategias más allá de la reducción geométrica.

La evolución más allá de Moore

A medida que los modelos tradicionales de escalado alcanzan sus límites, la industria de los semiconductores adopta caminos alternativos de innovación: apilamiento 3D, arquitecturas especializadas como ASIC y SoC, y hardware de código abierto como RISC-V. Las estrategias modulares, incluidos los chiplets, también están ganando terreno, permitiendo a los diseñadores dividir sistemas complejos en dies optimizados dentro de un mismo encapsulado, equilibrando rendimiento, capacidad de prueba y escalabilidad.

En lugar de buscar soluciones universales, los diseñadores adaptan las arquitecturas a dominios de aplicación específicos, equilibrando potencia, rendimiento e integración frente a limitaciones reales. El progreso ya no viene determinado por el número bruto de transistores, sino por el diseño a nivel de sistema y la optimización contextual.

Cabe señalar que estos avances no dependen solo del potencial tecnológico, sino también de las prioridades estratégicas de los grandes actores del sector. Empresas como Apple, Tesla o Meta impulsan la innovación estableciendo nuevos estándares—ya sea redefiniendo la eficiencia energética, promoviendo la aceleración IA basada en chiplets o estandarizando nodos maduros para aplicaciones críticas en seguridad, aeroespacial o medtech.

Su escala les permite influir en las hojas de ruta de las fundiciones y acelerar la adopción de silicio personalizado que, eventualmente, llega a empresas más pequeñas. Sin embargo, esta dinámica también puede acortar los ciclos de vida de los productos (EOL) y aumentar el riesgo en la cadena de suministro, especialmente para quienes operan en entornos regulados o con productos de larga duración. Lo que democratiza el acceso a capacidades avanzadas también incrementa la presión para adaptarse o rediseñar.

La evolución más allá de la Ley de Moore no es un colapso: es un cambio de enfoque. El rendimiento ya no está dictado solo por la densidad, sino por la calidad de la arquitectura, la validación y la alineación con los casos de uso reales. En este nuevo escenario, la escala marca el ritmo, pero la agilidad define la supervivencia.

Arquitecturas diseñadas para la escalabilidad: el papel de los chiplets

Entre los enfoques más influyentes se encuentra la arquitectura chiplet. En lugar de concentrar toda la funcionalidad en un único SoC monolítico, los diseñadores dividen el sistema en dies modulares—cada uno optimizado para funciones específicas—e integrados a nivel de encapsulado.

Esta modularidad ofrece ventajas significativas: permite reutilizar bloques IP validados en múltiples productos, reduce riesgos asociados con el rendimiento de fabricación y posibilita la integración heterogénea. Por ejemplo, funciones críticas analógicas o de seguridad pueden permanecer en nodos maduros, mientras que las partes de alto cómputo aprovechan las últimas tecnologías.

Además, los chiplets mejoran la capacidad de prueba y la gestión del ciclo de vida. Los sistemas modulares pueden validarse de forma incremental y actualizarse selectivamente, lo que encaja bien con las necesidades de industrias que exigen estabilidad, certificación y coherencia en el diseño a largo plazo.

Modularidad a nivel de sistema y estrategia de ciclo de vida

El concepto de modularidad no se limita al silicio; puede extenderse al diseño de sistemas, especialmente en entornos industriales donde los ciclos de validación son largos y la vida útil del producto se mide en décadas. Aquí, la gestión del ciclo de vida se convierte en una prioridad estratégica.

Diseñar sistemas modulares ayuda a aislar riesgos tecnológicos, simplificar actualizaciones y prolongar la vida útil de subsistemas certificados. No obstante, este enfoque exige colaboración estrecha entre expertos en el dominio y equipos de ingeniería de sistemas, a menudo trabajando con socios de diseño que comprenden tanto las exigencias técnicas como las limitaciones de soporte a largo plazo.

Hacia un escalado más inteligente

La trayectoria marcada por la Ley de Moore ha llegado a un punto de inflexión. Mientras en la frontera tecnológica se sigue persiguiendo la miniaturización, la innovación real proviene cada vez más de elecciones de diseño inteligentes: arquitecturas que equilibran rendimiento, eficiencia, modularidad y viabilidad a largo plazo.

Para los equipos de ingeniería que trabajan en sectores embebidos, industriales o regulados, el futuro está en sistemas no solo rápidos, sino también fiables, adaptables y sostenibles. Ha comenzado la era del escalado inteligente—no como oposición a la Ley de Moore, sino como su evolución natural.