A fabricante japonesa de chips Rapidus desenvolveu uma tecnologia capaz de reduzir o custo de produção de semicondutores para aplicações de inteligência artificial, buscando competir melhor com a Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) em seus preparativos para a produção em larga escala, segundo apurou o “Nikkei Asia”.
A Rapidus criou o primeiro protótipo mundial de um interposer cortado a partir de um grande substrato de vidro, com o objetivo de iniciar a produção em massa em 2028. Os interposers servem como plataformas para a montagem de unidades de processamento gráfico (GPUs) e memória de alta largura de banda para semicondutores de inteligência artificial, além de fornecerem interconexões entre esses componentes.
Os interposers normalmente são cortados de placas (wafers) de silício redondos com 300 milímetros de diâmetro. Isso gera desperdício, pois os interposers geralmente são quadrados.
A Rapidus utiliza um substrato de vidro quadrado com 600 mm de lado. O tamanho maior e a redução do desperdício permitem a produção de dez vezes mais interposers a partir de um único substrato.
A área de superfície do protótipo da Rapidus também é de 30% a 100% maior do que a de outros interposers, permitindo acomodar chips maiores. O desempenho elétrico superior do vidro em comparação com o silício também oferece vantagem.
O vidro é frágil e propenso a quebras durante o processamento e o transporte, e a deformação torna-se uma preocupação à medida que os painéis ficam maiores. A Rapidus contratou engenheiros que trabalharam na Sharp e em outras fabricantes japonesas de telas para lidar com esses desafios, e a fabricante de chips começou a prototipagem em uma sala limpa em suas instalações na cidade de Chitose, no norte do Japão, em junho.
Embora um quadrado de 600 por 600 mm seja grande para um substrato semicondutor, é relativamente pequeno em comparação com painéis para telas de cristal líquido.
“A adoção da tecnologia de processamento de vidro LCD para semicondutores reduziu bastante os obstáculos”, disse Yasumitsu Orii, diretor executivo sênior da Rapidus e chefe de seu centro de engenharia.
A concorrente TSMC, que fabrica semicondutores de inteligência artificial para a Nvidia, usa interposers de silício em sua tecnologia de montagem. A Intel tem trabalhado para adotar substratos de vidro.
“Como uma empresa que entrou no mercado mais tarde, a Rapidus pode usar os materiais mais modernos, mais adequados para semicondutores de inteligência artificial, sem estar limitada pelas práticas atuais”, disse Orii.
Os planos da empresa japonesa para a produção em massa de chips de 2 nanômetros preveem o início do processo de fabricação de circuitos em wafers no ano fiscal de 2027. A Rapidus anunciou em julho que produziu seu primeiro transistor de 2 nanômetros.
A produção em massa da etapa final, com a conexão dos chips aos substratos e a sua embalagem, está prevista para começar em 2028. Isso proporcionaria ao Japão uma cadeia de suprimentos totalmente nacional, desde a produção de chips de ponta até a montagem de semicondutores de inteligência artificial.
O Ministério da Economia, Comércio e Indústria do Japão prometeu 1,72 trilhão de ienes (US$ 11,1 bilhões) em apoio à Rapidus, sendo 180,5 bilhões de ienes destinados aos processos da etapa final.
A China e Taiwan respondem por 30% e 28%, respectivamente, da produção global de back-end, com o Japão bem atrás, com 6%, segundo relatório do Boston Consulting Group. Esses processos estavam concentrados em áreas com baixos custos de mão de obra devido à dependência de trabalhadores humanos, mas a montagem de chips de inteligência artificial é mais complexa. A Rapidus está firmando parcerias com outras empresas japonesas para tentar automatizar a produção de back-end.
A Rapidus apresentará seu protótipo de substrato de vidro na Semicon Japan 2025, que começa nesta quarta-feira em Tóquio.
A nova tecnologia de chips de inteligência artificial da Rapidus está desafiando a liderança da TSMC nesse mercado em constante evolução. Com a Inteligência Artificial se tornando cada vez mais presente em nossa sociedade, é crucial estarmos atentos às inovações que podem beneficiar a todos. A utilização desses avanços tecnológicos pode não apenas melhorar a eficiência de diversas áreas, mas também contribuir para uma melhor qualidade de vida. Como servidor público há mais de 16 anos, vejo a importância de estarmos abertos a essas mudanças e explorarmos todas as possibilidades que a Inteligência Artificial tem a nos oferecer. Cabe a nós, como indivíduos e sociedade, refletir sobre como podemos utilizar essas tecnologias de forma positiva e ética para alcançar um futuro mais promissor.