Samsung planeja fabricar chips de 1,4 nm a partir de 2027

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Em evento realizado nesta semana, a divisão de semicondutores da Samsung anunciou seus planos para a produção de chips nos próximos 5 anos. Primeira a adotar um novo tipo de transistor mais eficiente, o GAAFET, em seu processo de 3 nm, a gigante sul-coreana projeta iniciar a fabricação de componentes em 2 nm a partir de 2025 — mesmo período da TSMC, sua principal rival —, e espera atingir a mais avançada litografia de 1,4 nm já em 2027.

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Apesar de algumas críticas quanto à eficiência e rendimento de seus processos mais recentes, a Samsung Foundry segue investindo em tecnologias avançadas e anunciou seu cronograma para os próximos anos, tendo como primeiro destaque a estreia da fase de produção em massa da litografia de 2 nm em 2025. A empresa ainda não comentou as melhorias esperadas, mas garantiu que pretende aprimorar os transistores GAAFET para turbinar a eficiência e o desempenho.

Com a chegada dos processos de 2 nm e 1,4 nm, a Samsung Foundry expandirá e aprimorará o uso do GAAFET, novo tipo de transistor mais potente e eficiente (Imagem: Divulgação/Samsung)

Até o momento, a empresa é a única a adotar os Gate-All-Around FET (ou portão ao redor, em tradução livre), cujos canais então suspensos e recobertos por cada portão de comunicação do transistor nos 4 lados, em vez de apenas 3 como nos FinFET utilizados atualmente. A tecnologia deve ser adotada pela TSMC apenas em 2025, enquanto a Samsung pretende evoluí-la nesse período, possibilitando que os canais sejam alargados ou reduzidos de acordo com a necessidade.

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A gigante sul-coreana não irá parar por aí, seguindo para o início da fase de produção em massa da litografia de 1,4 nm em 2027 — também sem detalhes sobre desempenho e eficiência, considerando que a solução ainda está em desenvolvimento. Além disso, seguindo os passos da TSMC e Intel, a Samsung conta com tecnologias próprias de combinação e empilhamento de chips em 2,5D e 3D, as chamadas X-Cube.

Utilizando os processos de empilhamento X-Cube e as litografias de 14 nm e 8 nm, a Samsung Foundry visa atender a todos os segmentos com tecnologias avançadas, dos dispositivos de IoT aos Data Centers (Imagem: Divulgação/Samsung)

Esses processos de fabricação utilizam as Through-Silicon Vias (TSVs, ou Vias Através do Silício), conexões de cobre que atravessam os chips empilhados para transmitir energia e dados, e devem estrear já em 2024, ainda apresentando microbumps, espécie de solda microscópica usada para conectar os componentes. Uma versão mais avançada, sem os microbumps, será disponibilizada aos clientes em 2026.

Como uma das principais fabricantes de semicondutores do mundo, a empresa também atende o mercado automotivo, especialmente na produção de memórias eNVM (tipo de armazenamento integrado) em 28 nm. A companhia afirma que disponibilizará para esse setor memórias eNVM de 14 nm em 2024 visando proporcionar maior confiabilidade, e planeja utilizar a litografia de 8 nm “futuramente”.

Samsung deve triplicar produção de chips até 2027

Outro anúncio importante feito durante a apresentação é a de que a produção da Samsung Foundry seria triplicada até 2027, através de uma estratégia curiosa identificada pela gigante por “Shell-First”. Nela, a sul-coreana prepararia as salas limpas — áreas totalmente esterelizadas essenciais na fabricação de chips — independente da demanda de semicondutores, para só instalar os equipamentos de produção quando for necessário.

Com a estratégia Shell-First, preparando salas limpas mesmo quando não há demanda, a gigante sul-coreana visa evitar novas crises de semicondutores como a de 2020 (Imagem: Divulgação/Samsung)

Isso agilizaria o aumento do número de linhas de produção, já que não seria necessário aguardar pela construção de novas fábricas, evitando que haja escassez de componentes quando um novo boom de demanda similar ao de 2020 ocorrer. O formato Shell-First será adotado a partir da conclusão da unidade fabril da cidade de Taylor, no Texas (EUA), e deve ser expandido para as outras quatro fábricas da companhia, estabelecidas em Giheung, Hwaseong e Pyeongtaek na Coreia do Sul, e Austin, também no Texas.

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