Start with the scale of the machine already in motion. NVIDIA produced $68.1 billion in one quarter, above both ends of TSMC's projected 2026 capital budget. Intel's entire 2025 R&D expense is smaller still. Replacing silicon means competing with this financial flywheel, not merely building a faster switch.
Empecemos por la escala de la máquina que ya está en marcha. NVIDIA generó 68.100 millones de dólares en un trimestre, por encima de ambos extremos del presupuesto de capital previsto por TSMC para 2026. Todo el gasto de Intel en I+D durante 2025 es aún menor. Sustituir el silicio significa competir con este volante financiero, no solo construir un interruptor más rápido.
For most of the series, NVIDIA grew steadily. Then the curve changed shape after 2022, reaching $215.94 billion in 2025. That surge rewards the factories and lithography systems already qualified for leading-edge production. A replacement technology must arrive while the incumbent market is accelerating.
Durante gran parte de la serie, NVIDIA creció de forma constante. Después de 2022, la curva cambió de forma y alcanzó 215.940 millones de dólares en 2025. Ese impulso recompensa a las fábricas y sistemas litográficos ya calificados para producción avanzada. Una tecnología sustituta debe llegar mientras el mercado actual acelera.
ASML revenue fell to €4.73 billion in 2012, then climbed to €32.67 billion by 2025. That growth funded deeper engineering, service coverage, supplier relationships, and customer integration. A challenger must reproduce an operating system around lithography, not just an optical experiment.
Los ingresos de ASML cayeron a 4.730 millones de euros en 2012 y después subieron hasta 32.670 millones en 2025. Ese crecimiento financió más ingeniería, servicio, relaciones con proveedores e integración con clientes. Un competidor debe reproducir todo un sistema operativo alrededor de la litografía, no solo un experimento óptico.
ASML shipped four EUV systems in 2016 and 48 in 2025. The twelvefold rise is not just a sales story. Each machine becomes part of a production process that customers tune, qualify, and depend on. The installed base turns technical leadership into switching cost.
ASML envió cuatro sistemas EUV en 2016 y 48 en 2025. El aumento de doce veces no es solo una historia de ventas. Cada máquina pasa a formar parte de un proceso productivo que los clientes ajustan, califican y necesitan. La base instalada convierte el liderazgo técnico en coste de cambio.
The moat is growing in three different ways. EUV shipments reached twelve times their 2016 level, ASML revenue reached 6.91 times its 2012 level, and backlog equaled about 1.19 years of 2025 revenue. That makes displacement a manufacturing, financing, and customer-commitment problem at once.
La ventaja crece de tres maneras distintas. Los envíos de EUV alcanzaron doce veces el nivel de 2016, los ingresos de ASML llegaron a 6,91 veces el nivel de 2012 y la cartera equivalía a unos 1,19 años de ingresos de 2025. Esto convierte el desplazamiento en un problema de fabricación, financiación y compromiso del cliente al mismo tiempo.
This is what the financial curves become on the factory floor. Advanced lithography depends on equipment rooms, trained teams, service routines, and tightly managed interfaces. Those capabilities compound over years. A new light source alone does not recreate them.
Esto es en lo que se convierten las curvas financieras dentro de una fábrica. La litografía avanzada depende de salas de equipos, equipos humanos formados, rutinas de servicio e interfaces muy controladas. Esas capacidades se acumulan durante años. Una nueva fuente de luz por sí sola no las reproduce.
In the fourth quarter of 2025, 3 nm generated 28% of TSMC wafer revenue, 5 nm generated 35%, and 7 nm added 14%. Together, those three nodes made 77%. The incumbent process stack already carries most of the economic load. Any alternative must enter without disrupting that revenue engine.
En el cuarto trimestre de 2025, 3 nm generó el 28% de los ingresos por obleas de TSMC, 5 nm produjo el 35% y 7 nm añadió el 14%. Juntos, esos tres nodos sumaron el 77%. La cadena de procesos actual ya soporta la mayor parte de la carga económica. Cualquier alternativa debe entrar sin interrumpir ese motor de ingresos.
Intel's R&D expense rose from $6.58 billion in 2010 to a peak of $17.53 billion in 2022. It ended 2025 at $13.77 billion. That is the annual research scale behind one incumbent company. Emerging materials need sustained process, design, reliability, and manufacturing work against competitors already spending at this level.
El gasto de Intel en I+D pasó de 6.580 millones de dólares en 2010 a un pico de 17.530 millones en 2022. Cerró 2025 en 13.770 millones. Esa es la escala anual de investigación de una sola empresa actual. Los materiales emergentes necesitan trabajo sostenido en procesos, diseño, fiabilidad y fabricación frente a competidores que ya gastan a este nivel.
The leakage boundary moved by more than three powers of ten over 30 years of scaling. That is the physics behind the power problem. Making a barrier thinner resembles making a wall thinner: containment becomes harder, even though quantum tunneling is not literal seepage. A new material cannot promise zero loss simply by changing the label on the channel.
El límite de fuga se desplazó más de tres potencias de diez durante 30 años de miniaturización. Esa es la física detrás del problema energético. Adelgazar una barrera se parece a adelgazar un muro: contener resulta más difícil, aunque el túnel cuántico no sea una filtración literal. Un material nuevo no puede prometer pérdida cero solo cambiando el nombre del canal.
Traditional silicon-dioxide gate insulation reaches a tunneling leakage limit below 2.3 nm of effective electrical thickness. At a physical gate length of 3 nm, source-to-drain tunneling can dominate current. These are different dimensions, but both land in the same uncomfortable neighborhood. The industry must manage quantum transport rather than wish it away.
El aislamiento tradicional de dióxido de silicio alcanza un límite de fuga por túnel por debajo de 2,3 nm de espesor eléctrico efectivo. Con una longitud física de compuerta de 3 nm, el túnel entre fuente y drenaje puede dominar la corriente. Son dimensiones distintas, pero ambas llegan al mismo vecindario incómodo. La industria debe gestionar el transporte cuántico, no desear que desaparezca.
Redox proteins keep relevant centers within 14 angstroms for rapid tunneling and use cofactor chains for longer distances. Biology therefore offers geometry and pathway rules, not zero leakage. The lesson for chips is to direct quantum transport where it performs useful work. It is not a recipe for keeping every electron perfectly contained.
Las proteínas redox mantienen los centros relevantes a menos de 14 ángstroms para acelerar el túnel y usan cadenas de cofactores en distancias mayores. La biología ofrece reglas de geometría y recorrido, no fuga cero. La lección para los chips es dirigir el transporte cuántico allí donde realiza trabajo útil. No es una receta para mantener perfectamente contenido cada electrón.
This is a serious manufacturing milestone. Imec, ASML, and TSMC integrated complementary 2D transistors on a 300 mm wafer and reported 94% operational devices. That moves the discussion beyond isolated laboratory samples. But it still measures transistor operation, not complete-chip yield, lifetime, cost, or high-volume stability.
Este es un hito de fabricación importante. Imec, ASML y TSMC integraron transistores 2D complementarios en una oblea de 300 mm y publicaron un 94% de dispositivos operativos. Eso lleva la conversación más allá de muestras aisladas de laboratorio. Pero todavía mide el funcionamiento de transistores, no el rendimiento de chips completos, su vida útil, coste o estabilidad en gran volumen.
The 94% pilot result leaves a 6% non-operational share. DARPA's COSMOS program targets at least 99.99% heterogeneous-interconnect yield, which allows a 0.01% miss rate. The arithmetic gap is 600 times, but the measures are not identical and this is only a rough benchmark. Its value is directional: industrial defect control is much harsher than a successful device demonstration.
El resultado del 94% del piloto deja una proporción no operativa del 6%. El programa COSMOS de DARPA busca al menos un 99,99% de rendimiento en interconexiones heterogéneas, lo que permite una tasa de fallos del 0,01%. La brecha aritmética es de 600 veces, pero las medidas no son idénticas y esta es solo una referencia aproximada. Su valor es direccional: el control industrial de defectos es mucho más exigente que una demostración exitosa de dispositivos.
This is no longer only a drawing of a future transistor. It is a fabricated structure from a 300 mm integration route involving imec, ASML, and TSMC. The important word is integration. The emerging material is being taught to live inside the silicon manufacturing world rather than replacing that world all at once.
Esto ya no es solo un dibujo de un transistor futuro. Es una estructura fabricada mediante una ruta de integración de 300 mm con participación de imec, ASML y TSMC. La palabra importante es integración. Se está enseñando al material emergente a vivir dentro del mundo fabril del silicio, no a reemplazarlo por completo de una vez.
Carbon nanotubes lead the supplied mobility result at more than 10,000 cm²/V·s. Boron-nitride FeFETs with graphene channels reached 10^11 cycles, while solution-processed MoS2 reported a switching figure near 0.8 femtoseconds. Those records belong to different material systems. The evidence points to specialization and hybrid design, not one universal successor.
Los nanotubos de carbono lideran el resultado suministrado de movilidad con más de 10.000 cm²/V·s. Los FeFET de nitruro de boro con canales de grafeno alcanzaron 10^11 ciclos, mientras el MoS2 procesado en solución publicó una métrica de conmutación cercana a 0,8 femtosegundos. Esos récords pertenecen a sistemas de materiales distintos. La evidencia apunta a especialización y diseño híbrido, no a un sucesor universal.
RV16X-NANO crossed an important line by running programs with more than 14,000 carbon-nanotube transistors. A modern-chip benchmark reaches 184 billion semiconductor components. The comparison is not a verdict against CNTs, because the two devices serve different purposes. It shows how many layers of manufacturing maturity still separate a working prototype from commercial scale.
RV16X-NANO cruzó una línea importante al ejecutar programas con más de 14.000 transistores de nanotubos de carbono. Una referencia de chip moderno alcanza 184.000 millones de componentes semiconductores. La comparación no es un veredicto contra los CNT, porque ambos dispositivos cumplen funciones distintas. Muestra cuántas capas de madurez fabril aún separan un prototipo funcional de la escala comercial.
This is what useful progress looks like: not another isolated device, but a manufacturing step made dramatically faster. MIT's process accelerated nanotube deposition by more than 1,100 times and ran in a commercial silicon facility. The route still depends on today's foundry infrastructure. Post-silicon progress is borrowing the silicon factory rather than replacing it.
Así se ve un progreso útil: no otro dispositivo aislado, sino una etapa fabril mucho más rápida. El proceso de MIT aceleró la deposición de nanotubos más de 1.100 veces y funcionó en una instalación comercial de silicio. La ruta aún depende de la infraestructura fabril actual. El progreso pos-silicio está tomando prestada la fábrica de silicio, no reemplazándola.
Intel 18A reported 18% higher frequency, 38% lower power, and 30% better density scaling than Intel 3 in the cited test libraries. These are architecture and process gains inside a silicon-based roadmap. The incumbent does not need to be perfect. It only needs to keep improving faster than alternatives can qualify at scale.
Intel 18A publicó un 18% más de frecuencia, un 38% menos de potencia y una mejora del 30% en densidad frente a Intel 3 en las bibliotecas de prueba citadas. Son mejoras de arquitectura y proceso dentro de una hoja de ruta basada en silicio. La tecnología actual no necesita ser perfecta. Solo necesita seguir mejorando más rápido de lo que las alternativas pueden calificarse a escala.
China produced an estimated 7.5 million metric tons of combined silicon metal and ferrosilicon in 2025. Every other listed producer is far smaller. This is not a semiconductor-grade ranking, so it cannot locate the full chip-material bottleneck. It does show that abundant elements can still develop concentrated industrial supply chains.
China produjo unos 7,5 millones de toneladas métricas combinadas de silicio metálico y ferrosilicio en 2025. Todos los demás productores listados son mucho menores. No es una clasificación de grado semiconductor, así que no localiza todo el cuello de botella del material para chips. Sí muestra que incluso los elementos abundantes pueden desarrollar cadenas industriales concentradas.
Silicon does not dominate because it is a rare jewel. In silicate form, it constitutes more than a quarter of Earth's crust. The hard part is turning common material into ultra-pure, tightly controlled wafers. That distinction matters when comparing silicon with supposedly liberating alternatives.
El silicio no domina porque sea una joya escasa. En forma de silicatos, constituye más de una cuarta parte de la corteza terrestre. La parte difícil es convertir un material común en obleas ultrapuras y muy controladas. Esa distinción importa al comparar el silicio con alternativas supuestamente liberadoras.
China accounts for about 82.6% of the combined output among the ten listed silicon producers. For worldwide primary low-purity gallium production, the reported share is 99%. Gallium can be technically valuable, but it does not automatically diversify supply. Material substitution can move dependency rather than remove it.
China representa aproximadamente el 82,6% de la producción combinada entre los diez productores de silicio listados. En la producción mundial de galio primario de baja pureza, la participación publicada es del 99%. El galio puede ser técnicamente valioso, pero no diversifica automáticamente el suministro. La sustitución de materiales puede desplazar la dependencia en vez de eliminarla.
The EU list contained 14 critical raw materials in 2011 and 34 in 2023. Some of that change reflects updated methods and changing markets, not a simple physical shortage count. Still, the direction matters. Electronics is becoming dependent on a broader portfolio of strategically sensitive inputs.
La lista de la UE contenía 14 materias primas críticas en 2011 y 34 en 2023. Parte del cambio refleja métodos actualizados y mercados cambiantes, no un simple recuento de escasez física. Aun así, la dirección importa. La electrónica está pasando a depender de una cartera más amplia de insumos estratégicamente sensibles.
The European Commission expects rare-earth demand to reach six times today's level by 2030 and seven times by 2050. Lithium moves from twelve times to twenty-one times. That does not describe transistor channels alone, but it shows why material independence is a moving target. Electronics can replace one constrained input and still deepen dependence elsewhere.
La Comisión Europea espera que la demanda de tierras raras alcance seis veces el nivel actual para 2030 y siete veces para 2050. El litio pasa de doce a veintiuna veces. Esto no describe únicamente canales de transistores, pero muestra por qué la independencia material es un objetivo móvil. La electrónica puede sustituir un insumo limitado y aun así profundizar la dependencia en otro lugar.
High-NA EUV is designed to enable three times higher transistor density. Its optical heart comes from Carl Zeiss SMT, where ASML owns a 24.9% stake. That means the next lithography step reinforces the existing partnership. The most credible near-term successor to today's EUV is more EUV from the same alliance.
La EUV de alta apertura numérica está diseñada para permitir una densidad de transistores tres veces mayor. Su núcleo óptico procede de Carl Zeiss SMT, donde ASML posee una participación del 24,9%. Eso significa que el siguiente paso litográfico refuerza la alianza existente. El sucesor más creíble a corto plazo de la EUV actual es más EUV de la misma alianza.
Imec's roadmap places A14 in 2028, A10 around 2030 to 2031, A7 in 2033, and A5 around 2035 to 2036. These are roadmap milestones, not guaranteed production dates. Their strategic meaning is clearer than their labels: the industry still sees several extensions ahead. Silicon-based manufacturing has not reached a scheduled cliff.
La hoja de ruta de imec sitúa A14 en 2028, A10 hacia 2030 o 2031, A7 en 2033 y A5 hacia 2035 o 2036. Son hitos de hoja de ruta, no fechas garantizadas de producción. Su significado estratégico es más claro que sus etiquetas: la industria todavía ve varias extensiones por delante. La fabricación basada en silicio no ha llegado a un precipicio programado.
TSMC put its silicon-based 2 nm nanosheet process into volume production in late 2025. Alternative channels are entering 300 mm integration, but one reported roadmap places replacement of the main silicon channel around 2041. That date is uncertain, yet it falls beyond the 2036 horizon. The practical strategy is to build hybrid chips, qualify common-element substitutions function by function, and assume EUV remains central.
TSMC llevó su proceso de nanosheets de silicio de 2 nm a producción en volumen a finales de 2025. Los canales alternativos están entrando en integración de 300 mm, pero una hoja de ruta publicada sitúa la sustitución del canal principal de silicio hacia 2041. Esa fecha es incierta, aunque queda más allá del horizonte de 2036. La estrategia práctica es construir chips híbridos, calificar sustituciones por elementos comunes función por función y asumir que EUV seguirá siendo central.
A challenger is not entering a science contest. It is entering an ecosystem that deploys tens of billions at a time. The demand pulling on advanced fabrication is not slowing down. It is becoming much larger.
Key findings
NVIDIA reported record quarterly revenue of $68.1 billion, up 73% from a year earlier, as AI demand accelerated. NVIDIA
ASML's annual revenue rose from €4.73 billion in 2012 to €32.67 billion in 2025 as advanced lithography became central to leading-edge chips. TickerLeague
ASML's annual EUV shipments increased from four systems in 2016 to 48 in 2025, deepening the installed base that any challenger must overcome. ASML
ASML ended 2025 with a €38.8 billion backlog, providing years of commercial momentum for its existing lithography platform and supplier network. ASML
TSMC expects to spend $52 billion to $56 billion in 2026, showing the capital barrier facing any new material and manufacturing platform. TSMC
Processes at 7 nm and below generated 77% of TSMC's fourth-quarter 2025 wafer revenue, led by 5 nm and 3 nm production. TSMC
Reported subthreshold leakage rose from below 10^-10 A/mm in the 1970s to above 10^-7 A/mm after 30 years of transistor scaling. IEEE Solid-State Circuits Society
Traditional silicon-dioxide gate insulation reaches a fundamental tunneling leakage limit below an effective electrical thickness of 2.3 nm. Intel
At a physical gate length of 3 nm, source-to-drain direct tunneling can dominate current and damage switching performance. IEEE
Carbon-nanotube transistors have demonstrated mobility above 10,000 cm²/V·s, showing that alternatives can outperform silicon on selected device measures. Springer Nature
Boron-nitride FeFETs with graphene channels have endured 10^11 switching cycles, a strong laboratory result for emerging nonvolatile devices. Science
Solution-processed MoS2 devices have reported a switching figure of merit near 0.8 femtoseconds, but this remains a device demonstration rather than a production platform. Nature Communications
The argument
ASML did not merely preserve its position.
Every installed scanner adds trained operators, qualified processes, service infrastructure, and another reason not to switch.
A rival faces more machines, more revenue, and a €38.8 billion queue of future business.
The hard part is not one machine.
Leading-edge production is already the center of TSMC's wafer business, not a speculative side project.
Even after the retreat, Intel spent $13.77 billion on R&D in 2025.
This research is published in English and Spanish. Ver en español
La investigación detrás de esta presentación
Un competidor no entra en un concurso científico. Entra en un ecosistema que despliega decenas de miles de millones cada vez. La demanda que tira de la fabricación avanzada no se está frenando. Se está volviendo mucho mayor.
Hallazgos clave
NVIDIA registró ingresos trimestrales récord de 68.100 millones de dólares, un 73% más que un año antes, impulsados por la demanda de IA. NVIDIA
Los ingresos anuales de ASML pasaron de 4.730 millones de euros en 2012 a 32.670 millones en 2025, mientras la litografía avanzada se volvía esencial. TickerLeague
Los envíos anuales de sistemas EUV de ASML aumentaron de cuatro en 2016 a 48 en 2025, ampliando la base instalada que cualquier rival debe superar. ASML
ASML cerró 2025 con una cartera de pedidos de 38.800 millones de euros, dando impulso comercial a su plataforma litográfica y red de proveedores. ASML
TSMC prevé invertir entre 52.000 y 56.000 millones de dólares en 2026, mostrando la barrera de capital para cualquier nueva plataforma de materiales. TSMC
Los procesos de 7 nm o menos generaron el 77% de los ingresos por obleas de TSMC en el cuarto trimestre de 2025. TSMC
La fuga bajo umbral pasó de menos de 10^-10 A/mm en los años setenta a más de 10^-7 A/mm tras 30 años de miniaturización. IEEE Solid-State Circuits Society
El aislamiento de compuerta tradicional de dióxido de silicio alcanza un límite fundamental de fuga por túnel por debajo de 2,3 nm. Intel
Con una longitud física de compuerta de 3 nm, el túnel directo entre fuente y drenaje puede dominar la corriente y perjudicar la conmutación. IEEE
Los transistores de nanotubos de carbono han demostrado movilidades superiores a 10.000 cm²/V·s, mostrando ventajas frente al silicio en métricas concretas. Springer Nature
Los FeFET de nitruro de boro con canales de grafeno han soportado 10^11 ciclos de conmutación, un resultado sólido para dispositivos no volátiles emergentes. Science
Dispositivos de MoS2 procesados en solución han logrado una métrica de conmutación cercana a 0,8 femtosegundos, pero todavía no constituyen una plataforma productiva. Nature Communications
El argumento
ASML no se limitó a conservar su posición.
Cada escáner instalado añade operadores formados, procesos calificados, servicio y otra razón para no cambiar.
Un rival se enfrenta a más máquinas, más ingresos y una cola de negocio futuro de 38.800 millones de euros.
La parte difícil no es una máquina.
La producción avanzada ya es el centro del negocio de obleas de TSMC, no un proyecto secundario especulativo.
Incluso después del retroceso, Intel gastó 13.770 millones de dólares en I+D durante 2025.
Esta investigación se publica en inglés y español. Read in English
