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A Física e a China influenciam a indústria de chips

em Tecnologia
quinta-feira, 22 de junho de 2023

Gordon Moore, um dos fundadores da  Fairchild Semicondutor e da Intel, da qual foi o CEO, em 1965 enunciou um princípio segundo o qual o número de transistores em um circuito integrado dobraria a cada dois anos aproximadamente, consequentemente dobrando o poder computacional no mesmo período.

Vivaldo José Breternitz (*)

Esse princípio, conhecido como Lei de Moore, vem se mostrando verdadeiro, o que tem nos levado a acreditar que a Lei vai continuar válida por tempo indeterminado e que o poder computacional vai continuar crescendo indefinidamente.

John Naughton, professor da   Cambridge University, nos alerta que essa crença nos tornou complacentes e arrogantes, chegando ao ponto de pensarmos que, se tudo o que é necessário para resolver um problema é mais poder de computação, esse problema pode ser considerado resolvido; talvez não hoje, mas certamente amanhã.

Naughton diz que existem pelo menos três pontos a serem considerados acerca do assunto. O primeiro é que muitos dos problemas mais urgentes da humanidade não podem ser resolvidos por meio da computação, e que isso pode ser novidade para o Vale do Silício, apesar de ser verdade.

O segundo é que a Lei de Moore em breve esbarrará nas leis da Física. Estamos chegando ao ponto em que o tamanho da parte crítica de um transistor – a “porta” por onde a corrente flui – está se aproximando de 2 nanômetros (nm, um bilionésimo de metro) e um átomo de silício tem 0,2 nm de diâmetro, o que significa que a porta tem apenas o equivalente a cerca de 10 átomos de silício de largura, ponto em que interações complicadas entre átomos começam a ocorrer e a fabricação de transistores se torna muito problemática.

O terceiro problema é que existem dois gargalos críticos na cadeia de suprimentos para os chips de ponta nos quais a indústria de tecnologia está apostando seu futuro, incluindo os chips da Nvidia que alimentam a maioria dos sistemas de inteligência artificial/aprendizado de máquina, como o ChatGPT.

O primeiro gargalo é o fato de haver apenas uma empresa no mundo – a holandesa ASML – capaz de fabricar as máquinas de litografia ultravioleta que “imprimem” transistores de 2nm no silício. Essas máquinas tem o tamanho de um micro-ônibus e custam cerca de US$ 350 milhões cada.

O segundo gargalo é o fato de pouquíssimas empresas terem capacidade para fabricar chips no nível de 2nm, a partir dos transistores “impressos” no silício, sendo que a principal delas a TSMC está localizada em Taiwan.

Esse cenário tem gerado pânico nas lideranças das economias ocidentais. O monopólio da ASML talvez não seja uma grande preocupação a nível estratégico – afinal, é uma empresa europeia. O que torna a situação difícil é que a fabricação dessas máquinas é um negócio delicado, complicado e demorado; de acordo com o Financial Times, a empresa atualmente tem um backlog de pedidos da ordem de US$ 40 bilhões.

Mas o tamanho da TSMC e sua localização em uma ilha que a China constantemente ameaça invadir, talvez seja a maior causa desse pânico, tanto que a União Europeia e os Estados Unidos estão correndo para tentar adquirir a capacidade de fabricação de chips de 2nm.

O problema é que não basta apenas construir fábricas para garantir essa capacidade. A própria TSMC inaugurou no final de 2022 uma fábrica no Arizona, mas não conseguiu encontrar trabalhadores qualificados para operá-la; está sendo necessário enviar americanos para Taiwan, onde passarão por um período de treinamento de 18 meses, além de trazer profissionais taiwaneses.

Nos próximos meses e anos esse mercado certamente viverá grandes emoções.

(*) Doutor em Ciências pela Universidade de São Paulo, é professor, consultor e diretor do Fórum Brasileiro de Internet das Coisas.