China mudará o caminho para a soberania dos semicondutores, US$ 47,5 bilhões para alcançar avanços em litografia e software para chips

Pequim está reformulando sua estratégia de investimento público massivo para abordar diretamente os principais gargalos à soberania plena em semicondutores. Para tanto, o Fundo Chinês Big Fund III, administrado pelo governo chinês, investirá cerca de US$ 47,5 bilhões em moeda local. O dinheiro será destinado principalmente ao desenvolvimento de seus próprios equipamentos de litografia e software de projeto de semicondutores.

Equipamento de litografia ASML em uma instalação da Intel. Fonte da imagem: Intel

Uma das áreas financiadas pelo terceiro “Big Fund” está relacionada à tecnologia de fotolitografia em ultravioleta profundo (litografia ultravioleta extrema, EUV). Atualmente, a única empresa no mundo que fornece equipamentos para a produção de chips utilizando essa tecnologia e os padrões de 5 e 3 nm é a holandesa ASML. No entanto, as máquinas avançadas da ASML estão proibidas de serem entregues na China.

Portanto, os fabricantes locais de chips precisam buscar soluções alternativas para produzir chips avançados. Por exemplo, a fabricante de chips SMIC conseguiu lançar a produção de chips usando a tecnologia de processo de 7 nm, utilizando equipamentos obsoletos e métodos complexos. No entanto, o custo dessa solução é 50% superior ao da concorrente TSMC, e o rendimento de cristais adequados não ultrapassa 50%. Com a linha de 5 nm, a situação é ainda pior: apenas alguns cristais são adequados para uso nessa linha.

Os investimentos do Big Fund III serão recebidos pela fabricante nacional de equipamentos litográficos Shanghai Micro Electronics Equipment. No entanto, por enquanto, os equipamentos mais avançados da empresa só funcionam com a tecnologia de processo de 90 nm. Para uma produção mais precisa, são necessários lasers importados potentes e espelhos ultraprecisos, fabricados exclusivamente pela alemã Zeiss.

Ao mesmo tempo, o Grande Fundo também investirá em desenvolvimentos alternativos para criar concorrência com o monopólio ocidental do EUV:

A segunda grande área de investimento será o software para o projeto de semicondutores. Este segmento é atualmente controlado por três empresas ocidentais: Synopsys, Cadence e Siemens. O Big Fund III direcionará investimentos para as empresas locais Empyrean Technology e Primarius Technologies. Mas também aqui há um longo e difícil caminho a percorrer devido a uma grande lacuna tecnológica e à falta de conexões com fábricas avançadas como a TSMC.

De acordo com as estimativas mais pessimistas, Pequim precisará de cerca de US$ 1 trilhão para alcançar a independência completa das tecnologias ocidentais na área de produção de microchips — dezenas de vezes mais do que o orçamento atual. A escassez de pessoal altamente especializado também permanece crítica. O Big Fund III pode ajudar a treinar engenheiros, mas não será capaz de transferir instantaneamente décadas de experiência no projeto de equipamentos para a produção de microchips avançados.

Especialistas acreditam que, em um futuro próximo, a China poderá estabelecer a produção em massa de equipamentos litográficos que suportem a tecnologia de processo de 28 nanômetros, e a SMIC provavelmente ainda fornecerá um rendimento mais ou menos aceitável de cristais adequados para os processos de 7 e 5 nm. Assim, a indústria chinesa reduzirá a lacuna, mas ainda estará um ou dois passos atrás dos líderes mundiais.

Fundos governamentais anteriores, o Grande Fundo I e o Grande Fundo II, concentraram-se na expansão da capacidade de produção, com verbas destinadas a fábricas de circuitos integrados. No entanto, a China não conseguiu alcançar a independência: as empresas ainda não têm acesso a equipamentos avançados e softwares de design. Tendo falhado em alcançar “avanços reais”, o governo reconheceu a necessidade de mudar de estratégia e tornar a soberania dos semicondutores um objetivo de segurança nacional. É para isso que o Grande Fundo III foi criado.