Cuando pensamos en chips, solemos imaginar una pieza plana. La tecnología de apilamiento 3D rompe con esa idea. El objetivo es colocar chips o capas funcionales una encima de la otra y unirlas con conexiones ultracortas, como si construyéramos una ciudad de rascacielos en lugar de una ciudad con manzanas de casas. El objetivo es mover datos con menos energía, más ancho de banda y menos latencia, en el mismo (o menor) espacio.
Eso es exactamente lo que demanda la IA (inteligencia artificial), el 5G (la quinta generación de tecnologías de telefonía móvil), el universo gaming y la electrónica de consumo de hoy.
En productos reales ya hay pruebas sólidas de esa promesa. En servidores, el mismo procesador de AMD con una capa de memoria extra apilada encima rinde entre un 60% y un 80% más que su versión sin esa memoria. Añadirla hace que el procesador tarde menos y consuma menos en algunas tareas.
Por lo tanto, esto no es solo una solución estética o de espacio. La mejora en rendimiento por vatio, el salto en ancho de banda y la modularidad del diseño que trae el 3D tienen consecuencias directas en cuota, precios de venta y márgenes a lo largo de varios de los engranajes que forman la cadena de valor de esta industria (como la fundición, el empaquetado avanzado, la automatización del diseño, las memorias y los sistemas).
El apilamiento 3D está en producción y escalando
Esta tecnología se ha convertido en la palanca de crecimiento de los grandes del sector de los semiconductores. El objetivo es ser capaces de crear más enlaces, que estén cada vez más cerca y sean más baratos en términos de energía. Sólo con acortar la distancia entre chips, el coste energético por bit transmitido cae de forma significativa.
Para TSMC, que es el núcleo indiscutible de esta industria, se está traduciendo en fábricas más llenas y contratos a largo plazo (sobre todo en el montaje final, que es el eslabón que más valor aporta en la cadena de suministro). Intel, que es el mayor fabricante de circuitos integrados del mundo, está aprovechando para reforzar su negocio de fabricación, atraer a otras marcas y venderles no solo el chip, sino también el empaquetado. Si lo consigue, creará una nueva vía de ingresos para la compañía.
El impacto que está teniendo la arquitectura 3D en el sector está haciendo que el ecosistema industrial se interese por estandarizar la tecnología y empujar a otras industrias a probar integraciones en 3D para ser más eficientes.
Por ejemplo, Sony ha conseguido más calidad en el mismo volumen, sin tener que agrandar el sensor de las cámaras de los móviles. Esto se reflejará en sus smartphones premium, pero también en la automatización del sector de la automoción. Y en almacenamiento, las memorias que se apilan verticalmente son ya un estándar de mercado, por eso tus dispositivos son capaces de almacenar más información en el mismo espacio.
Los retos del apilamiento 3D
Si bien la arquitectura de la tecnología de apilamiento 3D se está recibiendo en las industrias con los brazos abiertos y la demanda es cada vez mayor, el reto está en cómo se construye y cuán rápido se puede fabricar en todas sus modalidades.
Al poner capas de chip unas sobre otras aparece más calor atrapado y es más difícil probar cada capa una vez está todo integrado. La industria lo está resolviendo con mejores materiales, caminos para sacar el calor y herramientas de simulación más finas.
Sin embargo, el freno operativo real es la capacidad de empaquetado avanzado. Tanto TSMC, que es quien los fabrica, como NVIDIA, que es su principal cliente, han reconocido que la tecnología de apilamiento 3D ha sido el principal cuello de botella del suministro de aceleradores para construir nuevas IA o hacer crecer las ya existentes.
La capacidad de empaquetado debería aumentar significativamente entre 2025 y 2026, según los líderes del mercado. Pero, mientras la demanda se siga imponiendo a la oferta, el último tramo de la fabricación de chips tiene el poder de fijación de precios en el mercado. Ahora mismo, los protagonistas son TSMC, NVIDIA y SK hynix (que es el principal proveedor de NVIDIA de memorias apiladas).
La ventana de inversión del apilamiento 3D
La ola industrial del apilamiento 3D está redefiniendo rendimiento por vatio, densidad y márgenes en toda la cadena de valor. Para un inversor, la pregunta práctica es cómo participar sin convertir la cartera en un puzzle de nombres técnicos y ciclos de suministro. Una vía ordenada es usar fondos temáticos que ya agrupan a quienes fabrican o se benefician de esta transición.
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