DARPA e outras agências trabalham em planos para reviver a indústria de chips

por Alan Boyleem 22 de agosto de 2023 às 15h4223 de agosto de 2023 às 22h54

Executivos de tecnologia, pesquisadores e funcionários do governo estão se reunindo em Seattle esta semana para descobrir maneiras de adicionar uma nova dimensão à indústria de chips dos Estados Unidos – figurativa e literalmente.

“Vamos falar sobre uma oportunidade única na vida de reinventar a fabricação doméstica de microeletrônicos”, disse Mark Rosker, diretor do Escritório de Tecnologia de Microssistemas da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa, hoje na sessão de abertura do ERI 2.0 Summit. no Hyatt Regency Seattle.

Mais de 1.300 participantes se inscreveram no evento DARPA, que dá sequência a uma série de Cúpulas da Iniciativa de Ressurgimento Eletrônico realizadas antes da pandemia de COVID-19.

O principal objetivo da cúpula desta semana é trabalhar em formas de impulsionar a pesquisa, o desenvolvimento e a fabricação para a indústria de chips. A DARPA é apenas uma das agências governamentais envolvidas em tais esforços. Representantes do Departamento de Comércio, do Departamento de Energia dos EUA, do Gabinete de Política Científica e Tecnológica da Casa Branca e da Fundação Nacional de Ciência também estarão na cimeira desta semana.

O papel da DARPA no apoio a inovações na microelectrónica é financiado através do Departamento de Defesa, mas outras partes do governo federal estão a recorrer a 52 mil milhões de dólares em financiamento fornecido pelo CHIPS e pela Lei da Ciência do ano passado. A senadora Maria Cantwell, democrata de Washington, disse aos participantes que aprovar essa legislação no Congresso não era uma tarefa trivial.

“Posso dizer que foi realmente um esforço hercúleo, porque é muito dinheiro”, disse ela. “E não é apenas muito dinheiro. Tivemos que explicar às pessoas o que aconteceu nas últimas duas décadas, que de repente agora estamos dizendo que precisamos trazer a cadeia de abastecimento [da microeletrônica] de volta aos Estados Unidos da América.”

Cantwell disse que a pandemia e seus efeitos revelaram o quanto precisava ser feito – um fator que o CEO da Intel, Patrick Gelsinger, também mencionou.

“COVID foi um grande alerta”, disse Gelsinger. “Imagine que estamos com falta de um semicondutor de US$ 2 e não podemos enviar um carro de US$ 30 mil ou um jato de US$ 15 milhões, certo? De repente, percebemos o quão frágeis as nossas cadeias de abastecimento se tinham tornado.”

No ano passado, apenas 12% dos chips mundiais foram fabricados nos EUA, o que representa uma queda acentuada em relação aos 37% registados na década de 1990. Hoje, cerca de 80% dos chips atuais são fabricados na Ásia – o que deixou a América vulnerável quando a pandemia desferiu um duro golpe nas cadeias de abastecimento transpacífico.

A iniciativa de chips do governo federal visa mudar essa equação, principalmente fornecendo incentivos para os fabricantes de chips construírem novas instalações de fabricação nos EUA. Essa estratégia parece estar funcionando: Gelsinger apontou para o investimento multibilionário da Intel em novas fábricas de chips construídas no Arizona, Novo México , Ohio e Oregon.

As inovações no design de chips também desempenham um papel importante. “Estamos finalmente no fim da era do circuito integrado monolítico”, declarou Rosker. Isso não ocorre apenas porque os fabricantes de chips estão se aproximando do limite físico para amontoar mais transistores em um minúsculo wafer, mas também por causa da economia da indústria, disse ele.

Rosker disse que uma iniciativa da DARPA chamada Next-Generation Microsystems and Manufacturing, ou NGMM, oferece um caminho para fazer a transição da microeletrônica 2-D para a 3-D.

“Imaginamos camadas de eletrônicos com interconexões superdensas que fornecem caminhos para a informação viajar verticalmente com a mesma facilidade que fazem hoje horizontalmente”, disse ele. Se a iniciativa resultar como a DARPA espera, isso levaria não apenas a chips mais rápidos, mas também a novos tipos de materiais e dispositivos.

A indústria já está mudando da produção em massa de chips monolíticos para a criação de “chiplets” que podem ser embalados em três dimensões, como blocos de Lego, para aplicações personalizadas.

“Essencialmente, coisas antigas de silício estão se tornando novas embalagens legais”, disse Gelsinger. “Estamos agora entrando na era das embalagens avançadas, onde embalagens em 2D e meio e em 3D se tornam a nova norma.”