Applied Materials vai investir US$ 5 bilhões em centro de P&D de semicondutores para IA

A Applied Materials apresentou o EPIC Center, o maior centro de desenvolvimento de tecnologia de semicondutores da história dos EUA. O investimento de US$ 5 bilhões reflete o tamanho do desafio: a eficiência energética dos sistemas de IA já não depende só do poder de processamento, mas também da eficiência com que os dados circulam entre a lógica e a memória.

Por que o antigo modelo de P&D não funciona mais

Por décadas, a indústria de semicondutores desenvolveu chips como uma corrida de revezamento: uma equipe criava os componentes e os repassava para integração e fabricação, e só depois engenheiros de outras disciplinas davam seu retorno. Esse modelo funcionou enquanto o progresso dependia de etapas separadas e independentes.

Na era da IA, isso mudou. Na escala de angstroms (bilionésimos de metro), a física obriga a ligar de perto todas as partes do sistema. A escolha de materiais afeta a integração, a integração define as regras de projeto, elas determinam o fornecimento de energia e a fiação define o orçamento térmico. Arquitetos de sistemas não podem esperar de 10 a 15 anos entre ciclos de inovação tecnológica.

Três frentes de desenvolvimento

O EPIC Center se concentra em três áreas interligadas:

• Lógica: transistores de novo tipo (GAA) com maior eficiência energética
• Memória: DRAM 3D com maior capacidade e menor consumo de energia
• Encapsulamento: ligação híbrida (hybrid bonding) e HBM (High-Bandwidth Memory) para aproximar a memória do processador

Em lógica, a Applied Materials desenvolve transistores gate-all-around (GAA), dispositivos tridimensionais que aumentam a densidade sem perdas de energia desnecessárias. As GPUs atuais em desenvolvimento já têm mais de 300 bilhões de transistores, conectados por 2000 km de fiação.

Em memória, o foco é a transição de estruturas planas para DRAM 3D, que empilha as células de memória na vertical para aumentar a capacidade na mesma área do chip.

Em encapsulamento, a tecnologia-chave é a ligação híbrida, que conecta componentes com densidade próxima à da fiação interna do chip, além da memória de alta largura de banda (HBM) para acesso rápido a grandes volumes de dados.

Como o EPIC muda o processo

Diferentemente do modelo tradicional, o EPIC funciona com co-inovação em paralelo. Engenheiros dos clientes trabalham ao lado dos tecnólogos da Applied Materials desde o primeiro dia. Modelagem, testes, desenvolvimento de processos e controle de qualidade se integram em um ambiente único e protegido. Problemas que antes surgiam nas etapas finais agora são identificados e resolvidos cedo.

O resultado é um caminho duas vezes mais rápido, que beneficia todo o ecossistema sob o mesmo teto. Fabricantes de chips ganham acesso antecipado ao portfólio de P&D da Applied, ciclos de aprendizado mais rápidos e transferência de tecnologia para a produção. Parceiros do ecossistema ganham acesso antecipado a tecnologias avançadas de fabricação.

O que isso significa

A indústria de semicondutores passa da inovação sequencial para a paralela. O EPIC Center é uma tentativa de encurtar o tempo entre a ideia e a produção em massa num momento em que a IA exige chips cada vez mais eficientes e potentes.

Para os consumidores, isso significa que a próxima geração de aceleradores de IA e processadores de redes neurais será desenvolvida e implementada mais rápido.