AI: Data Centers

Semiconductores Global

Del mineral al data center — todos los eslabones de la cadena

Materias primas
Tierras raras, cobre, cobalto
MP Materials MP
Idaho Strategic IDR
Trilogy Metals TMQ
Software EDA
Herramientas para diseñar chips
Synopsys SNPS
Cadence CDNS
Arquitectura / IP
Licencia el diseño base
ARM Holdings ARM
Diseño de chips
Fabless: diseñan pero no fabrican
GPUs
Paralelo / AI
NVIDIA NVDA
AMD AMD
CPUs
General
Intel INTC
AMD AMD
Analógicos
Señales, sensores
Analog Dev. ADI
Texas Inst. TXN
SoC / Móviles
Celulares
Qualcomm QCOM
Litografía
Máquinas EUV
ASML ASML
Deposición
Grabado
Applied Mat. AMAT
Gases
Puros para fab.
Entegris ENTG
Air Prod. APD
Foundry
Fabrican los chips
TSMC TSM
Intel Foundry INTC
EL CHIP
Fabricado en una oblea de silicio
Memoria
DRAM y NAND
Micron MU
SanDisk SNDK
Testeo
Verifica cada chip
Teradyne TER
Fotónica
Comunicación entre switches
Coherent COHR
Lumentum LITE
Switches
Conexión entre GPUs
Broadcom AVGO
DATA CENTER
Donde se instalan y usan los chips
Refrigeración
Enfriamiento líquido
Vertiv VRT
Energía
UPS, distribución
Eaton ETN
Vertiv VRT
Cables
Conectores
Amphenol APH
Servidores
Ensambla los racks
Super Micro SMCI
Hyperscalers
Mayores compradores de chips
Microsoft MSFT
Amazon AMZN
Alphabet GOOGL
Meta META
Cloud / Infra AI
Venden compute
Oracle ORCL
Nebius NBIS
Iris Energy IREN

Tierras raras, cobre, cobalto y silicio ultra-puro son minerales indispensables para fabricar chips. Las principales mineras del sector son MP Materials (MP), Idaho Strategic (IDR) y Trilogy Metals (TMQ). Las empresas que diseñan chips necesitan dos insumos clave: la arquitectura base que desarrolla y licencia ARM Holdings (ARM) — una especie de "plano" del procesador — y el software de diseño especializado (EDA) que desarrollan Synopsys (SNPS) y Cadence (CDNS), un duopolio tan crítico como cualquier otro eslabón de la cadena.

Existen distintos tipos de diseño de chips. NVIDIA (NVDA) y AMD diseñan GPUs, procesadores capaces de ejecutar miles de tareas en paralelo — el corazón del entrenamiento de inteligencia artificial. Intel (INTC) y AMD diseñan CPUs, el procesador central de toda computadora. Qualcomm (QCOM) diseña SoCs: chips que integran CPU, GPU, memoria y módem en una sola pieza para dispositivos celulares. Analog Devices (ADI) y Texas Instruments (TXN) diseñan chips analógicos que miden señales del mundo real como temperatura, voltaje y presión.

Estos diseños se envían a fabricar a las foundries. TSMC (TSM) domina el mercado con aproximadamente el 70% del revenue global de foundries. Intel Foundry (INTC) está en proceso de crecimiento, apuntando a capturar entre un 10-15% del mercado global para 2030. Las foundries necesitan máquinas de litografía EUV que provee ASML como único fabricante del mundo (con precios que van desde USD 200M hasta USD 380M en su versión más avanzada, High-NA), equipos de deposición y grabado de Applied Materials (AMAT), y gases en estado ultra-puro de Entegris (ENTG) y Air Products (APD).

Cada chip fabricado es testeado por Teradyne (TER) antes de ser incorporado en los data centers. Se los complementa con memoria: Micron (MU) fabrica tanto DRAM como NAND — incluyendo la HBM que va pegada a cada GPU de AI — y SanDisk (SNDK) se especializa en memoria flash NAND, la memoria permanente que usan los SSDs.

La comunicación entre GPUs dentro de un data center se realiza a través de switches de networking que desarrolla Broadcom (AVGO), los cuales requieren comunicación fotónica — transmisión de datos por fibra óptica — para alcanzar mayor velocidad entre switches. Los principales proveedores de transceivers ópticos son Coherent (COHR) y Lumentum (LITE). Los data centers tienen un alto requerimiento de energía, donde Eaton (ETN) y Vertiv (VRT) son los principales jugadores en distribución eléctrica y UPS. Vertiv también se encarga del enfriamiento líquido de los racks, mientras que Amphenol (APH) fabrica los conectores y el cableado que une todo físicamente.

El ensamble de los racks de servidores lo realiza Super Micro (SMCI) para luego venderlos a los hyperscalers — Microsoft (MSFT), Amazon (AMZN), Alphabet (GOOGL) y Meta (META) — que los utilizan para desarrollar sus centros de datos, inteligencias artificiales y servicios de cómputo y nube. Existen también empresas como Oracle (ORCL), Nebius (NBIS) e Iris Energy (IREN) que alquilan infraestructura de data center a través de servicios en la nube para distintos tipos de clientes.

Glosario
GPU
Graphics Processing Unit. Procesador para cálculos masivos en paralelo. Corazón del entrenamiento de AI.
CPU
Central Processing Unit. Procesador central de una computadora. Ejecuta instrucciones secuenciales.
SoC
System-on-Chip. Integra CPU, GPU, módem y más en una sola pieza. Los chips de celulares son SoCs.
Fabless
Empresa que diseña chips pero no los fabrica. Envía el diseño a una foundry.
Foundry
Fábrica de chips por contrato. TSMC es la mayor del mundo.
EUV
Extreme Ultraviolet Lithography. Tecnología de ASML para grabar circuitos de menos de 7nm.
EDA
Electronic Design Automation. Software para diseñar chips. Synopsys y Cadence tienen el duopolio.
DRAM
Memoria volátil ultra-rápida (se borra al apagar). Es la RAM de tu computadora.
NAND
Memoria flash no volátil (no se borra al apagar). Es lo que usan los SSDs y pendrives.
HBM
High Bandwidth Memory. DRAM premium pegada a la GPU. Esencial para AI.
Nanómetro (nm)
Los chips más avanzados se fabrican en 3nm. Un cabello humano tiene ~80.000nm.
Tierras raras
17 elementos químicos esenciales para chips. China controla ~60% de la producción.
Hyperscaler
Empresas que operan data centers a escala masiva: Microsoft, Amazon, Google, Meta.
Transceiver óptico
Convierte señales eléctricas en luz para transmitir datos por fibra óptica.
Data center
Edificio con miles de servidores conectados. Ahí corren los servicios de nube, AI y todo internet.
Switch
Aparato que conecta servidores entre sí y enruta datos. El chip dentro lo diseña Broadcom.
ASIC
Chip diseñado a medida para una tarea específica (ej: los TPUs de Google).
CoWoS
Tecnología de empaquetado de TSMC para pegar HBM junto a la GPU.