Conclusão: Isso não é um erro de digitação: uma fábrica com capacidade de 2 nm poderia custar cerca de US$ 28 bilhões. Na verdade, os custos ao longo do processo de desenvolvimento e produção de 2 nm serão elevados, pois as ferramentas serão mais complexas e o talento necessário será mais caro. Uma graça salvadora podem ser as ferramentas EDA habilitadas para IA, que podem agilizar processos e ajudar a reduzir custos.
Uma planta de fabricação de semicondutores com capacidade de 2 nm e capacidade de 50.000 partidas de wafer por mês, ou WSPM, custará cerca de US$ 28 bilhões, segundo a consultoria IBS. Isso representa US$ 8 bilhões a mais do que o custo de uma fábrica de 3 nm e apenas uma ilustração das despesas exponencialmente mais altas que as empresas podem esperar à medida que a indústria avança para a próxima geração de chips.
Para ser mais preciso, o chip de 2 nm custa subirá cerca de 50% em comparação com processadores de 3 nm, diz IBS, o que significa que empresas como a Apple terão que gastar US$ 30.000 para processar um único wafer de 300 mm usando o processo de fabricação N2 da TSMC quando for introduzido nos próximos anos. Possivelmente, porém, há alguma margem de manobra nesses números, potencialmente reduzindo o alto custo esperado desses chips.
Existem de fato inúmeras abordagens que as empresas de semicondutores podem tomar e uma série de decisões de design que podem tomar durante as fases de pré-construção, construção e operações que alterarão materialmente o custo final da fábrica.
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Com certeza, os custos de desenvolvimento de chips não são motivo de zombaria. Somente o desenvolvimento de software representa US$ 314 milhões e a verificação representa outros US$ 154 milhões, mostram os números do IBS. Além disso, projetar chips no nó de 2 nm requer talento especializado, que é escasso. Depois, há também o aumento do uso da fotolitografia, um processo usado para criar padrões na superfície de um chip.
Quanto menores forem as características de um chip, mais preciso será o processo de fotolitografia, aumentando assim o custo do equipamento e dos materiais utilizados no processo. E aquela fábrica com capacidade de 2 nm que custará US$ 28 bilhões? O que impulsiona o diferencial de custo de US$ 8 bilhões é o aumento do número de ferramentas litográficas EUV necessárias para manter uma capacidade de 50.000 WSPM.
Mas mesmo o IBS reconhece que existem nuances por trás desses números e do cenário em evolução do design de chips. Estima-se que pode custar a uma empresa US$ 725 milhões para construir um chip considerável de 2 nm do zero. Mas isso é feito por uma empresa sem propriedade intelectual pré-existente e a realidade é que muitas empresas de semicondutores, especialmente startups, buscam estratégias mais eficientes.
A IBS também aponta que o papel das ferramentas EDA habilitadas para IA está se tornando cada vez mais crucial no design de chips, simplificando processos e reduzindo custos ao automatizar processos de design complexos e otimizar o desempenho dos chips.