La batalla del silicio: cómo Apple pasó de comprar procesadores a fabricar los mejores del mundo.
Hay una historia tecnológica de los últimos veinte años [y antes] que merece contarse, porque sus consecuencias afectan a casi todo lo que usamos hoy. Es la historia de cómo Apple decidió en silencio, en 2008, fabricar sus propios procesadores; tardó doce años en mostrar sus cartas; pero cuando lo hizo, dejó a Intel (que había dominado el sector durante cuarenta años) mirando cómo le adelantaban.
Una aclaración antes de empezar: este artículo no pretende cuestionar enterrar a nadie. Intel dominó la industria de los procesadores durante 4 décadas con una ingeniería extraordinaria y Nvidia sigue siendo hoy el líder indiscutible en los servidores de IA que alimentan ChatGPT, Claude o Gemini… junto a las TPU de Google, que fueron pioneras en diseñar chips específicamente para IA. Lo que cuenta este artículo es una historia concreta: cómo Apple ejecutó en silencio una apuesta de 12 años que transformó los ordenadores personales. Que Intel o Nvidia reaccionen y recuperen terreno no sólo es posible… sino que es lo lógico; y la historia de esta industria demuestra que nadie mantiene una ventaja para siempre.
Para entenderla bien, hay que empezar por el principio: qué es un procesador y por qué su diseño y su construcción es, para la industria tecnológica, algo parecido a lo que en automovilismo sería diseñar un motor de Fórmula 1 desde cero.
Qué es un procesador y su origen (y por qué importa entenderlo)
Procesador es el término genérico para cualquier chip que ejecuta operaciones. El principal procesador es la CPU (Central Processing Unit) que es la parte del ordenador que ejecuta las principales operaciones habituales (mostrar una imagen, reproducir música, enviar un correo o generar una respuesta de IA) digamos que es el «cerebro del ordenador«, ya que todas esas operaciones son, en su nivel más básico, un conjunto de instrucciones matemáticas que ejecuta el procesador.
También hay procesadores especializados, como la GPU (Graphical Processing Unit) con núcleos optimizados para ejecutar operaciones de multiplicaciones de matrices, por tanto, sobre millones de datos simultáneamente, que nació originalmente para gráficos, pero resultó también perfecta para IA. Las GPU, normalmente, venían con su memoria propia, su sistema de alimentación y su conector, todo montado como una tarjeta de expansión extraíble. Por eso se les llama «tarjetas gráficas«, fabricados por empresas distintas a las CPU, hasta hoy.
Origen: Alan Turing, ENIAC y la arquitectura Von Neumann
¿Qué pintan las matemáticas en todo esto? Quizá porque tiene su origen con un matemático: Alan Turing, que en 1936 publica un artículo sobre un problema puramente abstracto de lógica matemática y para tratar de demostrarlo, inventa mentalmente una máquina hipotética (máquina de Turing) que consistía, básicamente, en una cinta infinita con símbolos, un cabezal que lee y escribe, y un conjunto de reglas que determinan qué hacer según lo que se lee. Era una herramienta conceptual para razonar sobre los límites de las matemáticas. Pero fue la primera descripción formal de la computación en general.
En paralelo, en 1937, un estudiante de posgrado del MIT llamado Claude Shannon publicó su tesis de máster demostró que los circuitos de interruptores eléctricos (que simplemente se cierran o se abren para encenderse o apagarse, respectivamente) podían representarse con la lógica binaria del álgebra de Boole: verdadero y falso, 1 y 0 [circuito cerrado = encendido = 1; y circuito abierto = apagado = 0]. Shannon acababa de vincular las matemáticas binarias y la electricidad física, porque combinando interruptores en serie o en paralelo puedes construir las operaciones lógicas básicas (AND, OR, NOT) de las que parte toda la computación. Su tesis ha sido descrita como la más importante del siglo XX.
Y, como casi todas las innovaciones teóricas que pasan al mundo práctico, a partir de 1939 surgió una necesidad: durante Segunda Guerra Mundial, los aliados necesitaban descifrar rápido los mensajes alemanes con la máquina Enigma y calcular tablas balísticas para la artillería (trayectoria del proyectil según ángulo, peso, viento, temperatura…) que realizaban cientos de matemáticos (los «computers«) para el ejército americano ya que un humano tardaba horas en calcular una trayectoria. Esa necesidad urgente y con financiación militar fue el catalizador que transformó la teoría en realidad. En 1943 el ejército americano financió el ENIAC (John Mauchly y J. Presper Eckert) que, con 167 m2 y 30 toneladas, era capaz de calcular esas tablas automáticamente; pero consumía tanta electricidad que, según la leyenda, cuando funcionaba las luces de Filadelfia parpadeaban; pero funcionaba.
Sin embargo, para cambiar lo que hacía el ENIAC, había que reconectar cables manualmente, lo que podía llevar días. Los ingenieros plantearon en 1945 una nueva máquina que pudiera reprogramarse sin necesidad de tocar el hardware (la EDVAC). Y eso llevó a John von Neumann a escribir un documento («Primer borrador de informe sobre el diseño del EDVAC«), proponiendo: un procesador (CPU), una memoria que almacena datos e instrucciones, y un canal de comunicación («bus») que los conecta. Esto permitía cambiar las instrucciones, cambiando el contenido de la memoria, sin tocar la máquina. Pues bien. este esquema [arquitectura Von Neumann: CPU + Memoria + bus] es exactamente la arquitectura que siguen teniendo todos los procesadores modernos 80 años después.
Transistores
Como hemos visto, las instrucciones son operaciones matemáticas sobre números binarios (1 o 0), y las ejecuta mediante transistores, que son interruptores microscópicos que pueden estar en dos estados: abierto o cerrado, 1 o 0. Cada transistor conmuta miles de millones de veces por segundo. Para tener una referencia: el primer microprocesador comercial de la historia, el Intel 4004 de 1971, tenía 2.300 transistores (estaba diseñado para una calculadora y ejecutaba 60.000 instrucciones por segundo). Hoy el de un MacBook con el procesador M4 tiene 28.000 millones de transistores (unos 135.000 millones con el M5 Max, a la venta desde hace 10 días).
Setenta años de historia en 28 hitos
La progresión de los procesadores es una de las trayectorias de progreso más vertiginosas que ha producido la ingeniería humana:
Turing inventó en papel el concepto de ordenador.
Demostró que electricidad encendida/apagada equivale a 1 y 0.
167 m² de válvulas que calculaban, pero reprogramarla tardaba días.
Propuso guardar el programa en memoria, no en el cableado.
Interruptor eléctrico microscópico que sustituyó a la válvula de vacío.
Varios transistores grabados en un único trozo de silicio.
Los chips doblarían su potencia cada dos años — y así fue.
Menos memoria que un termostato moderno llevó al hombre a la Luna.
Todo un ordenador en un chip del tamaño de una uña: 2.300 transistores.
Su arquitectura siguen usando todos los ordenadores con Windows hoy.
8 MHz, 68.000 transistores, fabricado por Motorola, no por Apple.
Primer chip con multitarea real: el número del chip entró en el lenguaje cotidiano.
Incorporó el cálculo matemático avanzado dentro del propio chip.
«Intel Inside» en televisión: comprar «un Pentium» fue argumento de venta masivo.
Apple adoptó el PowerPC 601 (arquitectura RISC): más potente que Intel, pero fabricado por otros.
El G3 era más rápido por vatio que el Pentium II: Jobs lo usó para relanzar Apple.
AMD fabricó un chip más rápido que Intel por primera vez.
AMD vendió el primer chip de 64 bits al consumidor antes que Intel.
Necesitaba agua para refrigerarse: imposible meterlo en un portátil.
Apple cambió IBM por Intel, pero seguía dependiendo de un proveedor externo.
Demostró por primera vez que velocidad y bajo consumo podían ir juntos.
Fundada por Dan Dobberpuhl, mítico ingeniero que había crado DEC Alpha 21064 en 1992 (RISC), el procesador más rápido del mundo: el 1º paso hacia Apple Silicon.
Especialistas en chips ARM rápidos (RISC con gran eficiencia): paso definitivo hacia Apple Silicon.
Un programa usando GPUs de Nvidia reconoció imágenes mejor que cualquier software anterior.
Primer chip de 64 bits en un smartphone, un año antes que todos.
Un chip que no sirve para nada más que para inteligencia artificial.
Nueva arquitectura Zen iguala e incluso supera a Intel.
Sin él, no existirían ChatGPT-3 ni la revolución de los LLMs.
CPU, GPU e IA en un mismo chip compartiendo memoria: más rápido que Intel, con la mitad de consumo.
Capas de memoria pegadas encima del procesador: los datos llegan mucho más rápido.
30.000 dólares la unidad y no hay suficiente para satisfacer la demanda mundial.
Supera en velocidad por núcleo a estaciones de trabajo que cuestan diez veces más.
Llevo 37 años usando Mac. He tenido muchos (8), desde mucho antes que mucha gente. Cinco de ellos antes del Boom del iPhone (desde 1989 a 2008):
- Macintosh LC (1989): procesador Motorola 68020 a 16 MHz dentro de los que se denominarían los «Generación 1» de Mac (el primer Mac es de 1984, con Motorola 68000, pero antes de él hubo el Apple I y el Apple II). Creo recordar que el Macintosh LC tenía 4 MB de RAM. Yo estaba en 4º EGB y casi nadie tenía ordenador (en todo casi, algún PC ‘386’ con Windos 3.1, no?).
- Power Mac 6100/66 (1995): con el procesador ‘PowerPC 601’ a 66 MHz. Fue el primer Mac con procesador PowerPC (alianza Apple-IBM-Motorola), el inicio de la era «G2» que comentábamos. El resto empezaba a tener PCs ‘486’ donde escribían c:\win para arrancar y jugaban al PCFútbol; mi Mac no era compatible con ninguno.
- Power Book G3 (1997): con el procesador ‘PowerPC G3’ (PowerPC 750), de 250 MHz. Fue el primer portátil Apple con el chip G3 y fue en su momento el portátil más rápido del mundo. Los demás tenían ‘Pentium’ y ya se veían en todas las casas de mis compañeros (yo en 2º o 3º BUP). Algún programa ya era compatible.
- eMac (2002): un ordenador muy raro dirigido a educación, que tenía el procesador ‘PowerPC G4’, en versiones desde 700 MHz hasta 1,42 GHz.
- Power Mac G5 (2003/04): el «cerebro de la bestia», con el procesador ‘PowerPC 970 (G5)’ de 64 bits, parecía que iba a despegar. Ahora os explico por qué…
Después de esos 5 primeros Mac, he tenido otros 3 (2008 a 2026):
- MacBook Pro late-2008 ‘unibody’ con procesador ‘Intel Core 2 Duo’ «Penryn» a 2,8 GHz;
- MacBook Pro late-2016 con Touch Bar con procesador ‘Intel Core i7’ «Skylake de 6ª Gen» a 2,9 GHz y 14nm, aún lo uso, diez años después.
- iMac 27″ 2020, el último Mac con procesador Intel, en este caso el ‘Intel Core i9’ con 10 núcleos a 3,6 GHz y ‘Turbo Boost’ hasta 4,7 GHz, con la GPU Radeon Pro 5700 XT, y 64 GB RAM DDR4. Una burrada de equipo, hoy triplicado en single-core y duplicado en multi-core. Sin embargo, tengo una GPU tan potente que empata con los procesadores M4 de cinco años después (2024/25). El M5 base por fin lo supera un +27%, es imbatible.
Volvamos al G5 de 2003, «el cerebro de la bestia» que «parecía que iba a despegar»…
La humillación del G5 y la decisión que cambió todo
En 2003 ocurrió algo que llevó a Steve Jobs a entender que nunca más podía depender de los procesadores de otro: Apple presetentó el ‘Power Mac G5’, una auténtica bestia como ordenador –¡yo lo tuve! fue mi 5º Mac–. Pero tenía un chip de IBM que Apple no controlaba; prometiendo que en un año llegaría a 3 GHz, que nunca llegaron; y que generaba tanto calor que necesitaba refrigeración líquida (!!!). IBM tenía sus propias prioridades y su propio negocio; y Apple era un cliente importante, pero no el centro de su universo, lógicamente.
Dos años después, Apple anunció la transición a Intel. Fue la decisión correcta para ese momento. Pero lo que nadie notó entonces era lo que Steve Jobs estaba procesando en paralelo: que la solución no era cambiar de proveedor. La solución era dejar de tener proveedor. Y eso hizo.
Las dos compras que nadie interpretó correctamente
En 2008, Apple hizo dos adquisiciones que, vistas desde dentro de la industria de la época, parecían modestas y técnicamente justificadas por la necesidad de optimizar los chips del iPhone. Vistas desde hoy, fueron el movimiento más rentable en la historia del hardware de consumo.
El DEC Alpha de Dan Dobberpuhl era extraordinariamente potente pero consumía mucha energía. Los chips ARM (RISC pero mucho más eficientes) era más modesto en potencia pero consumía tan poco que podía vivir en dispositivos con pilas. Esto explica por qué ARM acabó dominando los teléfonos móviles ya que era el único procesador que cabía en un dispositivo que necesitaba durar horas con una batería pequeña y, por eso, Apple lo eligió para el iPhone en 2007 y para los chips M de los Mac en 2020. La filosofía de eficiencia que llevaba en el ADN desde 1985 era exactamente lo que Apple necesitaba.
Fundada por Dan Dobberpuhl, el ingeniero que había diseñado el DEC Alpha —el procesador más rápido del mundo en los años 90—. Su especialidad: extraer el máximo rendimiento con el mínimo consumo. Lo que Apple compró no era un producto; eran 150 ingenieros de élite y su metodología para diseñar chips eficientes de arriba a abajo.
Especialistas en hacer que los núcleos ARM individuales corrieran más rápido que nadie. Habían demostrado un núcleo a 1 GHz cuando el estándar del sector era 600-700 MHz. Apple los conocía porque habían trabajado con Samsung, entonces fabricante de los chips del iPhone. Vio lo que podían hacer y los compró.
La combinación de los dos era perfecta y complementaria: PA Semi sabía diseñar el sistema RISC completo y potente con eficiencia global. Su procesador PWRficient era técnicamente brillante: consumía muchísimo menos que los chips equivalentes de Intel manteniendo un rendimiento competitivo. Intrinsity sabía hacer que cada núcleo individual fuera lo más rápido posible con el menor gasto energético. Juntos construyeron la base de lo que hoy llamamos Apple Silicon:
- 2007: El iPhone original de 2007 llevaba un chip Samsung (el S5L8900), que era básicamente un núcleo ARM a 412 MHz. En aquel momento Apple no tenía ninguna capacidad interna de diseño de chips.
- 2010: Gracias a la compra de PA Semi e Intrinsity, Apple diseña su primer procesador en 2010 con el iPhone 4 y el iPad original: el ‘A4’ diseñado por Apple y fabricado aún por Samsung.
- 2012: Apple lanza el ‘A6‘ en el iPhone 5, sustituyendo el diseño de núcleo estándar de ARM y diseñó el suyo propio, al que llamó Swift.
Así que el iPhone, con millones de unidades en todo el mundo, restricciones de batería y espacio, y usuarios que no perdonan si la pantalla va lenta o si el dispositivo se calienta, sirvió de ensayo general para los procesadores de Apple.
La alianza con TSMC: la fábrica más importante del mundo
Apple no fabrica nada. Lo que hace es diseñar: produce un archivo que describe con precisión nanométrica la posición de cada transistor del chip y lo lleva a TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), la mejor fundición de semiconductores del mundo.
TSMC tiene operativas 6 fábricas de obleas de silicio del tipo GIGAFAB, con una capacidad anual total que supera los 1,35 millones de obleas al mes, es decir, los 17 millones de obleas anuales (2025). Además de sus fábricas principales en Taiwán, TSMC tiene en marcha en Arizona una inversión total de 165.000 millones de dólares para construir 6 fábricas, 2 instalaciones de packaging avanzado y 1 centro de I+D. También tiene plantas en Japón y planea una en Alemania. Aún así, el 70-80% de esa capacidad está ubicada en Taiwán.
Una oblea (wafer en inglés) es simplemente un disco fino de silicio puro, del tamaño aproximado de un plato de postre. Las actuales miden unos 30 centímetros de diámetro. Se producen fundiendo arena de sílice purísima formando un cilindro que se corta en láminas.
Sobre la superficie plana de la oblea, TSMC aplica un proceso llamado «fotolitografía»: recubre la oblea con una sustancia fotosensible que hace de guía y proyecta sobre ella luz «Extreme Ultra Violeta» (EUV) a través de una máscara con el patrón de los transistores que forman la estructura de cada chip, que quedan «esculpidos» en disposición de cuadrícula. Se descartan los defectuosos y los fragmentos redondeados del borde. El resto se entregan a Apple (25%), Nvidia (11%), MediaTek (9%), Qualcomm (8%), AMD (7%), Broadcom (7%), Intel (6%) y otros clientes de TSMC.
Las máquinas que realizan este proceso las fabrica una única empresa en el mundo: la holandesa ‘ASML‘. Cada máquina pesa 180 toneladas, cuesta entre 150 y 200 millones de euros y necesita un edificio especialmente construido para alojarla. TSMC tiene varias decenas de ellas.
La relación entre Apple y TSMC no es la de un cliente y un proveedor ordinario. Apple garantiza a TSMC volúmenes de compra enormes. A cambio, los ingenieros de Apple participan en el diseño de cada nuevo nodo de producción y accede a él antes que la competencia. Es una clara simbiosis estratégica.
La clave del éxito: la memoria unificada
Hemos hablado de la arquitectura Von Neumann [Procesador + Memoria + bus] tanto en CPU como en GPU. Durante 40 años, la CPU ha tenido su propia Memoria RAM y la GPU tiene su propia Memoria VRAM, memorias físicamente separadas que para transferir datos de una a otra tienen que pasar por el bus.
Pues bien, Apple se le ocurrió diseñar sus procesadores eliminando la barrera entre la memoria de la CPU y la de la GPU, es decir, comparten el mismo pool de memoria física con la misma latencia y el mismo ancho de banda, por lo que no hay copias intermedias.
En cifras:
- Procesador Intel convencional: ancho de banda de memoria de unos 90 GB/s.
- El M5 de Apple tiene 153 GB/s, gracias a que CPU, GPU y ‘Neural Engine‘ (un procesador específico para IA) comparten la misma memoria física.
- El M5 Pro lo duplica hasta 307 GB/s, porque tiene el soble de ancho de banda de conexiones con la memoria al diseñarse como dos tiles específicos para actuar como uno solo.
- El M5 Max llega a 614 GB/s, ya que duplica la GPU del M5 Pro y aumenta el ancho de banda de memoria y la RAM máxima soportada.
- Cuando haya un M5 Ultra, tendrá 1.228 GB/s porque son exactamente 2 × M5 Max, ya que se unen 2 ‘dies‘ M5 Max mediante su interconexión ‘UltraFusion‘.
¿Por qué es tan difícil que la competencia imite a Apple? Porque un fabricante de CPU (p. ej. Intel) no podría construir una memoria unificada sin destruir el negocio del fabricante de GPU (p. ej. Nvidia), y viceversa. Y quien pueda diseñar chips eficientes, no controla el sistema operativo. Apple controla todo: la CPU, la GPU, Neural Engine, el resto del hardware y el sistema operativo (iOS, macOS, etc).
Por qué la industria no lo vio venir
Esto es lo mejor, porque las señales estaban a la vista de todo el mundo:
1ª razón: Intel dominaba y seguía dominando los benchmarks, pero nadie estaba midiendo el rendimiento por vatio (la eficiencia), donde Apple invirtió gracias a PA Semi e Intrinsity.
2ª razón: Cuando se hizo la transición de Intel a Silicon en 2020, casi todo el software de Mac estaba programado para Intel. Crearon un emulador llamado ‘Rosetta 2′ precisamente par que Mac Silicon ejecutara aplicaciones de Mac Intel. Y era realmente buena; tanto que el software funcionaba más rápido en el procesador Apple Silicon M1 + Rosetta2, que en Intel nativo. Al parecer, fue inesperado incluso para Apple.
3ª razón: Entre Intel y el usuario final están Apple, HP, Dell y el resto de fabricantes de ordenadores; pero no directamente el fabricante de CPU. Apple eliminó esos intermediarios completamente, ya que el mismo equipo que diseña el CPU también diseña el GPU, pero además también el resto del hardware, el sistema operativo y las aplicaciones principales. Una integración vertical imposible para Intel.
Nota: Igual que Rosetta 2 es el puente para el tránsito entre Intel y los procesadores de Apple Silicon (M1, M2, M3, M4 y ahora M5), el término viene del original Rosetta 1, que fue el puente entre PowerPC e Intel en 2006. Apple lo retiró en 2011 con Mac OS X Lion, cuando consideró que todos los desarrolladores ya habían actualizado sus apps a Intel. El nombre Rosetta viene de la famosa piedra Rosetta, el artefacto arqueológico que permitió descifrar los jeroglíficos egipcios al tener el mismo texto en tres idiomas. Apple lo eligió deliberadamente como metáfora de la traducción entre arquitecturas.
El M1: noviembre de 2020
Cuando Apple lanzó el ‘M1‘, la reacción de la industria pasó por fases predecibles:
- primero negación («los benchmarks deben estar mal», «no es comparable», «hacen trampa».
- después, confusión: «los resultados son reales pero deben ser anomalías».
- al final, aceptación tardía.
Lo que la crítica no encajaba era que el ‘M1’ no era mejor en una métrica; era mejor en rendimiento, en eficiencia energética, en temperatura y en batería, todo simultáneamente. Apple rompió los esquemas de la industria una vez más: lo hizo con el Apple II en 1977, de nuevo con el Mac en 1984, lo hizo con el iPod en 2001, lo volvió a hacer con el iPhone en 2007 y con el iPad en 2010; y ahora lo hacía con los procesadores en 2020.
Dato curioso: el portátil MacBook M5 (final de 2025) multiplica por 2,6 la velocidad por núcleo y por 2,1 el rendimiento paralelo del el iMac más potente antes de cambiar de Intel (mid-2020) a sus propios procesadores, mientras consume entre seis y ocho veces menos energía:
| Geekbench 6 single-core | Geekbench 6 multi-core | |
| iMac 27″ de 2020 con Intel Core i9 (el mío) | 1.642 puntos | 8.135 puntos |
| MacBook M5 | 4.228 puntos (x 2,6) | 17.460 puntos (x 2,1) |
Apple no ganó diseñando mejores chips
La historia de Apple Silicon es, en el fondo, una historia sobre paciencia estratégica. Una empresa que tardó 12 años en ejecutar una decisión tomada en silencio en 2008, que entrenó sus ingenieros en el campo de pruebas más exigente del mundo —cientos de millones del iPhone en manos reales— y que cuando finalmente mostró sus cartas, ya llevaba una ventaja tan grande que la industria tardó años en entender siquiera lo que había pasado.
Apple definió sus procesadores (CPU+GPU+Neural Engine) pensando en unas fortalezas estructurales que eran imbatibles (controla su hardware, su software y sus principales Apps; lo controla todo) y preparaó una transición que hacía más atractivo cambiar que permanecer (gracias a Rosetta 2). Sin embargo, las fortalezas de sus competidores no eran relevantes: Intel no puede hacer una memoria unificada sin devorar el mercado de CPUs que no controla; Qualcomm no controla el sistema operativo, etc. Ningún competidor controla todo al mismo tiempo. Apple sí.
Nada de esto significa que Apple haya ganado una guerra definitiva. Intel tiene los recursos, el talento y la motivación para responder… y ya lo está haciendo con sus arquitecturas más recientes. Nvidia, por su parte, no necesita ganar en el ordenador personal: domina la infraestructura de IA a una escala que ningún otro actor iguala hoy, y ese terreno podría ser infinitamente más grande. La historia de los procesadores es una carrera sin línea de meta. Apple supo ver su oportunidad y la aprovechó para ganar potencia y eficiencia en el uso personal. Lo que venga después está por escribirse.
