As duas empresas de chips mais importantes da China têm um problema: os chips de 5 nm emperraram

A grande esperança da China é ter o quanto antes seus próprios equipamentos de litografia EUV, e parece que estão perto disso

Empresas chinesas foram obrigadas a usar uma técnica que aumenta o custo dos chips / Imagem: Xataka Espanha
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Victor Bianchin

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Victor Bianchin é jornalista.

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Em meados de maio passado, a doutora Kim — uma especialista em fabricação de circuitos integrados que já trabalhou na Samsung e atualmente pesquisa para a TSMC nos EUA — revelou que a SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corp) estava prestes a iniciar a produção de chips de 5 nm. E também que planejava lançar seus primeiros nós de 3 nm equipados com transistores do tipo GAA (Gate-All-Around) em 2026.

Essa empresa é a maior fabricante chinesa de semicondutores e já trabalha há pelo menos dois anos no desenvolvimento de sua própria fotolitografia de 5 nm em parceria com a Huawei. Para essas duas empresas, ter a capacidade de fabricar seus próprios chips de 5 nm é crucial, mas ambas estão enfrentando sérios problemas com essa tecnologia de integração. A doutora Kim indicou em maio que o rendimento por bolacha (wafer) alcançado pela SMIC nesse nó era inferior a 30%, mas agora são dois veículos de imprensa de perfis bastante distintos — o canadense TechInsights e o jornal chinês SCMP — que confirmam as dificuldades enfrentadas por Huawei e SMIC.

Segundo a TechInsights, o novo notebook MateBook Fold Ultimate Design da Huawei incorpora um SoC Kirin X90 fabricado pela SMIC. Nada surpreendente até aqui. O que chama atenção é o fato de o chip desse equipamento tão ambicioso não ter sido produzido no nó de 5 nm. A SMIC o está fabricando em seu nó de 7 nm de segunda geração (N+2), utilizando uma técnica de produção de circuitos integrados conhecida como multiple patterning. Essa estratégia, em linhas gerais, consiste em transferir o padrão para a bolacha em várias passagens, com o objetivo de aumentar a resolução do processo litográfico.

A China precisa de litografias de ponta, mas sobrevive graças aos chips maduros

O problema enfrentado por SMIC e Huawei é que o multiple patterning tem impacto negativo na capacidade de produção e aumenta o custo dos chips. Essas duas empresas chinesas foram obrigadas a usar essa técnica em seus equipamentos de litografia ultravioleta profunda (UVP) porque as proibições dos EUA e dos Países Baixos impedem a empresa holandesa ASML de vender a seus clientes chineses as máquinas de fotolitografia ultravioleta extrema (UVE). Estas últimas permitem produzir semicondutores mais avançados do que os equipamentos UVP.

Diante das circunstâncias atuais, é razoável concluir que a Huawei ainda não incorporou chips de 5 nm fabricados pela SMIC em seus dispositivos mais avançados porque a produção desses circuitos integrados ainda é muito limitada. É o que sustentam a TechInsights e o SCMP. E nós também acreditamos nisso. No entanto, há algo importante que não devemos ignorar. Como mencionei algumas linhas acima, a China precisa de fotolitografias de última geração para ter capacidade de fabricar chips tão avançados quanto os produzidos pelas sul-coreanas Samsung ou SK Hynix, pela taiwanesa TSMC ou pelas norte-americanas Intel e Micron Technology. Mas, curiosamente, a indústria chinesa de semicondutores está sobrevivendo graças aos chips maduros.

Em 2024, ela produziu 12,5% a mais do que em 2023. Nada mal, especialmente se levarmos em conta que as sanções dos EUA e de seus aliados impedem os fabricantes chineses de circuitos integrados de acessar os equipamentos de litografia UVE. E, desde o início de 2024, os chineses também não podem mais comprar máquinas de litografia UVP. Durante boa parte de 2022, a produção de semicondutores na China sofreu uma queda significativa e só começou a se recuperar no final daquele mesmo ano. Em 2023, essa indústria cresceu quase de forma constante, e em 2024, como acabamos de ver, a retomada foi monumental — especialmente na reta final do ano.

Diante desse cenário, é razoável nos perguntarmos que tipo de circuitos integrados estão sendo produzidos em massa pelos fabricantes chineses. E a resposta é bastante reveladora: tratam-se de chips derivados de tecnologias de integração maduras, geralmente de 28 nm ou menos avançados. Afinal, os semicondutores que encontramos majoritariamente em dispositivos eletrônicos, eletrodomésticos ou automóveis, entre outros produtos, são produzidos utilizando essas tecnologias.

Este texto foi traduzido/adaptado do site Xataka Espanha.

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