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Recentemente, o governo dos Estados Unidos implementou novas restrições de exportação voltadas para a venda de chips de memória avançados, essenciais em aplicações de inteligência artificial (IA), para a China. Essas regulamentações abrangem não apenas a tecnologia de memória de alta largura de banda (HBM) produzida pelos EUA, mas também aquelas fabricadas em outros países. Trata-se de uma ativação de um movimento estratégico que visa limitar o acesso da China a uma tecnologia considerada crítica.

Diante dessa nova realidade, é essencial entender o que realmente significa a memória de alta largura de banda e por que seu controle se tornou um tema tão relevante nos debates tecnológicos e geopolíticos atuais. A HBM é basicamente uma pilha de chips de memória que armazena dados, oferecendo uma capacidade muito superior e uma velocidade de transmissão muito mais rápida em comparação com a tecnologia anterior, conhecida como DRAM (memória dinâmica de acesso aleatório).

Definindo a memória de alta largura de banda (HBM)

A memória de alta largura de banda é usada em uma variedade de aplicações de alta performance, incluindo placas gráficas, sistemas de computação de alto desempenho, centros de dados e veículos autônomos. Mas, o seu principal destaque se encontra no poder que oferece às aplicações de IA, que crescem em popularidade e complexidade. Os processadores de IA, especialmente aqueles fabricados pela Nvidia e pela Advanced Micro Devices (AMD), dependem fortemente dessa tecnologia para funcionar de maneira eficaz.

O vice-presidente da TechInsights, G Dan Hutcheson, destacou a importância crítica dos componentes de processamento e memória na IA, afirmando: “Sem a memória, é como ter um cérebro com lógica, mas sem a capacidade de armazenar informações.” Essa analogia ilustra a dependência crescente da tecnologia HBM no mundo contemporâneo e a corrida global por inovações nesse setor.

Impactos das restrições sobre a China: Medidas e reações

O recente conjunto de restrições, anunciado em 2 de dezembro, é o mais recente de uma série de medidas de controle exportativo implementadas pela administração Biden nos últimos três anos. Essas ações visam bloquear o acesso da China a tecnologias críticas que poderiam conceder uma vantagem militar. Como uma resposta, Pequim também instituiu restrições nas exportações de germanium e gálio, materiais essenciais para a fabricação de semicondutores e equipamentos tecnológicos avançados.

Especialistas afirmam que essas novas restrições de exportação provavelmente desacelerarão o desenvolvimento de chips de IA na China, além de limitar o acesso ao HBM. Embora a capacidade atual da China de produzir HBM esteja defasada em relação a líderes do setor como SK Hynix, Samsung e Micron, o país está rapidamente desenvolvendo suas próprias capacidades nesse campo.

O CEO da Ansforce, Jeffery Chiu, observou que “as restrições de exportação dos EUA cortarão o acesso da China ao HBM de melhor qualidade a curto prazo”. No entanto, ele também enfatizou que a longo prazo, a China seria capaz de produzir HBM de maneira independente, embora utilizando tecnologias menos avançadas.

Reconhecendo a importância da HBM no desenvolvimento tecnológico

O que torna os chips HBM tão poderosos é, principalmente, sua maior capacidade de armazenamento e uma velocidade de transferência de dados significativamente mais alta em comparação com chips de memória convencionais. As aplicações de IA, que exigem um processamento complexo, se beneficiam enormemente dessas características, garantindo que operem sem atrasos ou falhas.

Para ilustrar isso, pense na velocidade de envio de dados, ou na largura de banda maior em termos de chips, como se fosse uma rodovia. Quanto mais faixas uma rodovia tem, menor é a probabilidade de ocorrer um congestionamento e, portanto, mais veículos ela pode acomodar. “É como a diferença entre uma rodovia de duas pistas e uma rodovia de cem pistas. Você simplesmente não enfrenta engarrafamentos”, explica Hutcheson.

Quem são os principais fabricantes de HBM no mercado global?

Atualmente, apenas três empresas dominam o mercado global de HBM. Em 2022, a Hynix detinha 50% da participação total de mercado de HBM, seguido pela Samsung com 40% e pela Micron com 10%, segundo um relatório de pesquisa publicado pelo TrendForce. Espera-se que tanto a Hynix quanto a Samsung mantenham participações semelhantes no mercado de HBM em 2023 e 2024, totalizando cerca de 95%.

Em relação à Micron, a empresa objetiva aumentar sua participação de mercado de HBM para entre 20% e 25% até 2025, de acordo com informações da Central News Agency de Taiwan.

O alto valor do HBM levou todos os fabricantes a dedicar uma parte significativa de sua capacidade de produção para esses chips de memória mais avançados. De acordo com Avril Wu, vice-presidente sênior de pesquisa da TrendForce, espera-se que o HBM represente mais de 20% do mercado total de chips de memória padrão em valor a partir de 2024, podendo até superar 30% no ano seguinte.

Como a HBM é fabricada: um processo complexo e avançado

A fabricação da HBM pode ser visualizada como empilhar diversos chips de memória padrão em camadas, semelhantes a um sanduíche. Embora a ideia pareça simples, a execução é um desafio significativo que se reflete no preço, uma vez que o preço de venda unitário da HBM é várias vezes superior ao de um chip de memória convencional.

Como o HBM tem uma altura semelhante à de seis fios de cabelo, cada camada dos chips de memória padrão que são empilhados deve ser extremamente fina, o que exige uma expertise de fabricação excepcional chamada embalagem avançada.

De acordo com Chiu, “cada um desses chips de memória precisa ser moído até a altura de meia mecha de cabelo antes de serem empilhados, algo muito difícil de se realizar”. Além disso, furos são perfurados nesses chips de memória antes de serem montados uns sobre os outros, para permitir que fios elétricos passem, e a posição e o tamanho destes furos precisam ser extremamente precisos.

Hutcheson destaca que “você tem muito mais pontos de falha quando tenta construir esses dispositivos. É quase como construir uma casa de cartas”. Esse detalhe ressalta a complexidade e o cuidado meticuloso necessários na fabricação da HBM, colocando em perspectiva a relevância e a competição no setor de tecnologia global.

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