EUA se concentram em revigorar 'Chiplets' para continuar cortando

Chiplets, uma forma de projetar chips para maior desempenho, tornou-se um ponto-chave da política industrial dos Estados Unidos. Mas pressionar por mais dessa atividade no mercado interno é um desafio.

Na Promex Industries, uma empresa do Vale do Silício, chips e materiais de embalagem são unidos.Crédito...Jim Wilson/The New York Times

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Por Don Clark

Don Clark reportou sobre a indústria de chips do Vale do Silício por mais de 30 anos.

Por mais de 50 anos, os projetistas de chips de computador usaram principalmente uma tática para aumentar o desempenho: eles encolheram os componentes eletrônicos para colocar mais energia em cada pedaço de silício.

Então, há mais de uma década, os engenheiros da fabricante de chips Advanced Micro Devices começaram a brincar com uma ideia radical. Em vez de projetar um grande microprocessador com um grande número de minúsculos transistores, eles conceberam a criação de um a partir de chips menores que seriam empacotados juntos para funcionar como um cérebro eletrônico.

O conceito, às vezes chamado de chiplets, pegou em grande escala, com AMD, Apple, Amazon, Tesla, IBM e Intel apresentando tais produtos. Chiplets ganharam força rapidamente porque chips menores são mais baratos de fabricar, enquanto pacotes deles podem superar o desempenho de qualquer fatia de silício.

A estratégia, baseada em tecnologia de embalagem avançada, desde então se tornou uma ferramenta essencial para permitir o progresso em semicondutores. E representa uma das maiores mudanças em anos para uma indústria que impulsiona inovações em áreas como inteligência artificial, carros autônomos e equipamentos militares.

"A embalagem é onde a ação vai acontecer", disse Subramanian Iyer, professor de engenharia elétrica e de computação da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, que ajudou a criar o conceito de chiplet. "Está acontecendo porque na verdade não há outra maneira."

O problema é que esse tipo de embalagem, assim como a própria fabricação de chips, é predominantemente dominada por empresas da Ásia. Embora os Estados Unidos representem cerca de 12 por cento da produção global de semicondutores, as empresas americanas fornecem apenas 3 por cento da embalagem de chips, de acordo com a IPC, uma associação comercial.

Essa questão agora colocou chiplets no meio da formulação de políticas industriais dos EUA. A Lei CHIPS, um pacote de subsídios de $ 52 bilhões que foi aprovado no verão passado, foi vista como uma medida do presidente Biden para revigorar a fabricação doméstica de chips, fornecendo dinheiro para construir fábricas mais sofisticadas chamadas "fabs". Mas parte disso também visava alimentar as fábricas de embalagens avançadas nos Estados Unidos para capturar mais desse processo essencial.

"À medida que os chips ficam menores, a maneira como você organiza os chips, que é a embalagem, é cada vez mais importante e precisamos que isso seja feito na América", disse a secretária de Comércio Gina Raimondo, em um discurso na Universidade de Georgetown em fevereiro.

O Departamento de Comércio agora está aceitando pedidos de subsídios de fabricação da Lei CHIPS, inclusive para fábricas de embalagens de chips. Também está alocando fundos para um programa de pesquisa especificamente sobre embalagens avançadas.

Algumas empresas de embalagens de chips estão se movendo rapidamente para o financiamento. Uma delas é a Integra Technologies em Wichita, Kansas, que anunciou planos para uma expansão de US$ 1,8 bilhão, mas disse que isso dependia do recebimento de subsídios federais. A Amkor Technology, um serviço de embalagens do Arizona que tem a maior parte de suas operações na Ásia, também disse que estava conversando com clientes e funcionários do governo sobre a presença de produção nos EUA.

Empacotar chips juntos não é um conceito novo e os chiplets são apenas a mais recente iteração dessa ideia, usando avanços tecnológicos que ajudam a amontoar os chips - lado a lado ou empilhados uns sobre os outros - junto com conexões elétricas mais rápidas entre eles .

"O que há de único nos chiplets é a maneira como eles são conectados eletricamente", disse Richard Otte, presidente-executivo da Promex Industries, um serviço de empacotamento de chips em Santa Clara, Califórnia.