El ITESO va un paso adelante en el diseño de semiconductores, un campo en crecimiento

Diana Alonso 

Chips, circuitos integrados y semiconductores. Los tres nombres son utilizados de forma común para referirse a esos pequeños rectángulos unidos a la placa verde o azul (placa de circuito impreso o substrato) que se encuentra en el interior de todos los equipos electrónicos. Tal vez hayas tenido el infortunio de verlos de cerca después de tener que desmantelar o de romper accidentalmente un aparato.  

El primer circuito integrado se desarrolló a finales de la década de 1950. Desde entonces su presencia ha ido en aumento, al grado de implicarse en casi todas nuestras actividades diarias, si consideramos sólo el uso del teléfono celular.  

Entre 2020 y 2023, la guerra comercial entre Estados Unidos (EEUU) y China, el confinamiento por la pandemia de Covid-19 y la alta demanda de dispositivos electrónicos para trabajar de forma remota provocaron una escasez global de chips. Esta situación tuvo varias consecuencias, entre ellas la disminución en la producción automotriz (un automóvil requiere alrededor de mil 400 microprocesadores para funcionar) y el aumento del precio de todos los equipos que los utilizan. 

Esta “crisis de los semiconductores” hizo que el mundo volteara a ver la dependencia de los chips de Asia, en donde están los principales productores: Taiwán, China y Corea del Sur, de acuerdo con Esteban Martínez, profesor del Departamento de Electrónica, Sistemas e Informática (DESI) del ITESO.

En respuesta a esta situación, Estados Unidos promulgó la Ley de Chips y Ciencia en 2022 con el objetivo de impulsar la fabricación y el desarrollo de semiconductores en su territorio. Esta ley dio lugar a la creación del Fondo Internacional de Seguridad e Innovación Tecnológica (ITSI) que, entre otras estrategias, busca colaborar con México para aprovechar su proximidad y su personal calificado con el fin de establecer una cadena de suministro más competitiva y resiliente. 

En febrero de este año, la presidenta Claudia Sheinbaum anunció la creación del Centro Nacional de Diseño de Semiconductores, cuyas sedes estarán en Puebla, Jalisco y Sonora. No es de extrañar la elección de Jalisco, puesto que Guadalajara es conocida como el Silicon Valley de México. 

“Ese desarrollo viene ya de muchos años atrás”, explica Omar Longoria, coordinador de la Maestría en Diseño Electrónico del ITESO, cuando se le pregunta por qué se le considera así a la ciudad. “En la medida en que Guadalajara empezó a poblarse con empresas de la alta tecnología, es decir, empresas del área de electrónica, cómputo y automotriz, se comenzó a formar el clúster de la industria electrónica”, dice y añade que esto fue posible gracias a las oportunidades que el gobierno estatal otorgó a las compañías. Los primeros corredores industriales iniciaron a finales de la década de 1960.  

“Eso ha permitido que estas casas de diseño como Intel, Continental, Bosch y otras más tengan aquí sus instalaciones y nos permitan realizar diseños de nivel mundial, que es lo que hacen estas empresas”, menciona refiriéndose a la vinculación del ITESO con la industria, lo que ha otorgado la oportunidad a los estudiantes de experimentar el trabajo con las empresas a través de los Proyectos de Aplicación Profesional (PAP) y el uso material de alta calidad. 

A estas facilidades se le suman el equipo y los laboratorios de la universidad, que están abiertos al alumnado las 24 horas del día, así como la asesoría de profesores especializados en áreas como el diseño de circuitos y las telecomunicaciones. 

Jorge Pardiñas, también académico del DESI, aclara que "semiconductores" es una expresión utilizada para referirse a los chips, ya que están principalmente hechos de materiales como el silicio y el germanio, los cuales actúan como conductores y aislantes dependiendo de las condiciones a las que se les ajuste. 

El interés del ITESO por el diseño de circuitos integrados data de hace casi dos décadas, prueba de ello fue la Especialidad en Circuitos Integrados que se ofertó desde 2006 y hasta 2014, así como la Especialidad de Diseño en Sistemas en Chip, la cual se volverá a ofertar pronto según Martínez.   

La conceptualización, el diseño, las simulaciones y la fabricación de los circuitos son procesos largos y muy costosos. A la fecha el ITESO ha logrado manufacturar seis, dos de ellos digitales.  

En 2019 el ITESO se convirtió en una de las primeras universidades en desarrollar circuitos integrados digitales, después de que académicos como Cuauhtémoc Aguilera, José Luis Pizano y Longoria, en colaboración con el Cinvestav, desarrollaran un semiconductor capaz de calcular el inverso de la raíz cuadrada, proceso utilizado en el desarrollo de videojuegos, telecomunicaciones, inteligencia artificial y machine learning.  

En 2020, René Dávila y Ricardo Ramos, estudiantes de la Maestría en Diseño Electrónico, desarrollaron un chip que era capaz de mejorar la calidad de las señales de audio y con ello la comunicación.  

Longoria comenta que se espera que en el ciclo escolar Otoño 2025 se introduzca una asignatura dedicada al diseño de semiconductores a la carrera de Ingeniería Electrónica. El objetivo es que los alumnos no sólo comprendan el uso y la manipulación de estos componentes, sino que también se adentren en la conceptualización o creación de semiconductores.