Helen Sullivan
Uma pequena cidade da Holanda abriga a única fábrica que produz as únicas máquinas de fabricação de chips que geram um tipo de luz encontrada em nenhum lugar naturalmente na Terra: Extreme ultravioleta, uma luz emitida por jovens estrelas no espaço sideral.
Essa luz, conhecida como EUV, é a única maneira de tornar uma das tecnologias mais valiosas e importantes do mundo em escala: chips semicondutores de ponta. A fábrica é proibida de vender suas máquinas EUV para China.
Abaixo, explicamos como os chips são feitos, por que eles se tornaram o foco das guerras comerciais EUA-China, como Taiwan foi atraído para o turbilhão e o que poderia vir a seguir. As respostas nos levam do espaço subterrâneo profundo ao espaço sideral, dos lugares mais sujos do mundo até os mais limpos, das temperaturas mais quentes aos mais frios, desde estruturas artificiais menores que um vírus até equipamentos tão grandes que são necessários três aviões para se mover e, finalmente, para um estado em física que é dois opostos na mesma época.
Como eles são feitos?
As batatas fritas são compostas de camadas de peças finas e planas de silício – chamadas bolachas – que contêm circuitos elétricos. Esses circuitos são compostos por bilhões de comutadores chamados transistores. Chips altamente complexos e poderosos contendo essas redes de transistores são comumente referidos como semicondutores.
Se você quiser fazer semicondutores, precisará de US $ 380 milhões. Este é o custo da mais recente máquina EUV da litografia avançada de materiais semicondutores (ASML). O envio é um pesadelo: a máquina é tão grande e tão delicada que requer 40 recipientes de frete, três aviões de carga e 20 caminhões para transportá -lo da fábrica holandesa em Veldhoven. Tudo isso para criar e concentrar luz com comprimentos de onda quase tão curtos quanto os raios-X, com energia suficiente para penetrar em objetos sólidos.
Os fabricantes de chips se esforçam para atender a uma previsão chamada Lei de Moore: essa capacidade – ou o número de transistores em um chip – tende a dobrar a cada dois anos. Se os chips devem permanecer do mesmo tamanho e, idealmente, ficarem menores, isso significa que os transistores devem ser sempre mais finos.
A máquina da ASML esculpe os padrões nas bolachas de silício que mantêm os transistores. Quanto mais refinados os padrões, mais potência de computação você pode levar em um chip. Marc Assinck, porta -voz da empresa, compara comprimentos de onda leve à espessura de um golpe de caneta. Quanto mais detalhes você deseja em uma página, mais fino sua caneta deve ser. A luz EUV tem um comprimento de onda tão estreito que é invisível para o olho humano e passa pela maioria dos materiais.
A luz é produzida disparando um laser em bolas microscópicas de estanho. A lata evapora no plasma, e o plasma emite luz, que é movida através da máquina de litografia, atingindo espelhos criados especialmente. A luz é brilhada através de uma “máscara”, que é o padrão de uma camada de um chip, na bolacha. A área exposta à luz endurece e a área não exposta é dissolvida em uma solução química, deixando para trás um padrão 3D.
Pense em um chip como um prédio com 100 andares. Cada edifício leva quatro meses para produzir e cada andar tem seu próprio layout, apenas as características desse layout podem ser apenas 25 nanômetros: menor que as partículas dos vírus influenza, que são cerca de 100 nanômetros. EUV e outras máquinas de litografia esculpam os padrões dessas camadas, uma a uma.
As máquinas não são fáceis de fazer. Como chips, eles são montados em salas sem poeira, os espaços mais limpos do mundo. Os chips funcionam no nível dos átomos: uma única mancha de poeira pode torná -los inúteis.
Por que Taiwan é tão importante?
O ASML faz as máquinas que fazem chips, mas não faz as fichas. Isso é feito, principalmente, por outra empresa notável com outro nome não digno de nota: TSMC, ou Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, que produz nove em cada 10 dos semicondutores mais avançados do mundo – incluindo aqueles que poderão iPhones. Como Taiwan faz e fornece muitos dos chips semicondutores dos EUA, os EUA têm um interesse adicional em proteger Taiwan em meio a preocupações de que a China irá invadir.
Em 2022, os EUA convenceram o governo holandês a colocar controles de exportação nas máquinas da ASML, restringindo sua venda à China. Até o momento, diz o ASML, nenhuma máquinas de litografia de EUV foram enviadas para a China, o que significa que, a menos que – ou até – invente suas próprias máquinas de litografia EUV, a China estará trabalhando com a tecnologia alguns anos mais velha e menos poderosa do que os países ocidentais – litografia ultravioleta profunda, por exemplo, em vez de ultrviolet extremo. Essas máquinas ainda podem produzir chips muito complexos em escala – apenas não tão complexos.
A inteligência artificial, outra tecnologia na qual os EUA e a China estão competindo ferozmente para avançar, depende entre os chips semicondutores mais complexos e poderosos do mundo. O designer líder desses chips é uma empresa americana chamada Nvidia. Seus chips são produzidos pelo TSMC em máquinas fabricadas pelo ASML.
A falta de acesso da China à litografia EUV explica por que a estréia do chatbot chinês Deepseek foi um choque para os mercados. Uma empresa chinesa produziu um produto tão poderoso quanto o Chat GPT com tecnologia menos avançada – mais barata. Deepseek afirma que custou apenas US $ 6 milhões para treinar, em comparação com o bilhões de dólares Passado por empresas americanas para fazer a mesma coisa.
“Os EUA acreditam que a IA será uma tecnologia transformadora, impactando quase todos os setores da economia”, diz Chris Miller, autor de Chip War: a luta pela tecnologia mais crítica do mundo. “Portanto, não quer que a China obtenha uma vantagem”.
Também é crucial para defesa e inteligência. O Exército de Libertação do Povo Chinês fez “progresso significativo” em seus esforços para usar a IA em combate nos últimos anos, De acordo com O Centro de Segurança e Tecnologia Emergente.
Mas nem todo mundo acredita que o acesso da China às máquinas da ASML deve ser restrito, incluindo a ASML.
Questionado em uma conferência da Bloomberg em outubro quanto as restrições eram realmente sobre ameaças de segurança, seu CEO, Christophe Fouquet, disse: “Mais e mais pessoas estão se perguntando essa pergunta exata … é realmente sobre segurança nacional?”
O debate pode não precisar continuar por muito tempo: em 2024, a empresa chinesa Shanghai Micro Electronics Company (SMIC) revelou que, um ano antes, havia apresentado uma patente para uma máquina de litografia EUV.
Onde entram terras raras?
A China possui outras vantagens sobre os países ocidentais da corrida para produzir chips. Além do silício, os semicondutores requerem as chamadas “terras raras”-em particular, germânio e gálio. Até 2030, a demanda de gálio é projetada para Aumente mais de 350% em relação a 2015 níveis. Espera -se que a demanda de germânio duplique no mesmo período. A China produz 98% do gálio bruto do mundo e mais de dois terços do germânio bruto do mundo.
Essa é uma das razões pelas quais Donald Trump está pressionando a Ucrânia a entregar suas terras raras em troca de ajuda e por que, após a primeira reunião de Trump com o primeiro -ministro indiano Narendra Modi, o par anunciou que havia concordado em lançar “uma iniciativa de recuperação e processamento” para terras raras.
Os chips quânticos mudarão tudo?
Depois, há chips quânticos. Os chips quânticos permitiriam que os computadores resolvessem problemas muito, muito mais rápidos do que os super computadores atuais do mundo. Isso ocorre porque, em vez de ser o equivalente ou desativado, ou um zero ou um, os chips quânticos podem ser ambos estados de uma só vez – e todos os estados entre. Uma explicação comum é um labirinto: um computador normal encontraria o caminho através de um labirinto testando cada opção, uma após a outra. Um computador quântico pode testar todos eles de uma só vez.
Até agora, a computação quântica foi alcançada apenas em circunstâncias limitadas. Mas a Microsoft anunciou este mês que havia construído um chip Isso pode significar que os computadores quânticos podem ser construídos dentro de anos em vez de décadas.
Enquanto isso, os gastos públicos da China em tecnologia quântica são quatro vezes os dos EUA, De acordo com O Mercator Institute of China Studies, um thinktank europeu. E os chips não são feitos com máquinas EUV. Em vez disso, os chips quânticos são feitos por máquinas que esculpam padrões em chips usando elétrons. E a China tem essas máquinas.
A China também tem um recurso frequentemente negligenciado nos debates de chip, diz David Reilly, professor de física e chefe do programa quântico da Universidade de Sydney.
“A chave para tudo isso é as pessoas”, diz ele. Os avanços acontecem porque as pessoas veem uma necessidade e sabem quais são as maneiras existentes de atender a essa necessidade e podem imaginar o que podem ser.
“Há muitas pessoas inteligentes na China. Eles produzem muitos graduados em STEM ”, diz ele. E esses graduados tendem a fazer graduação ou pós -graduação nos melhores universidades dos EUA, australiano e europeu antes de retornar.
“Não quero dizer que os governos são meio cegos para isso, mas nos concentramos muito na transferência de coisas tangíveis”, diz ele. “As invenções não acontecem no vácuo.”
