China revoluciona chips com transistor 2D sem Silício: mais rápido e eficiente que Intel e TSMC

Cientistas chineses criam o primeiro transistor GAAFET de Bismuto, 40% mais rápido e 10% mais eficiente que chips de 3nm da Intel e TSMC.

A Universidade de Pequim acaba de anunciar um dos avanços mais impressionantes da história dos semicondutores: um transistor gate-all-around (GAAFET) baseado em um material 2D de Bismuto, que promete ser o mais rápido e eficiente já desenvolvido.

Continua após a publicidade

Segundo os pesquisadores, essa nova tecnologia é capaz de operar 40% mais rápido e consumir 10% menos energia do que os chips de 3nm das líderes do setor, Intel e TSMC.

O desenvolvimento é um marco histórico para a China, que enfrenta restrições no acesso a tecnologias avançadas de litografia devido às sanções comerciais impostas pelos EUA.

Continua após a publicidade

O projeto, publicado na mais prestigiada revista de pesquisa científica Nature, evidencia que, em vez de apenas seguir a tendência atual da miniaturização baseada no Silício, os cientistas chineses estão literalmente “mudando de faixa” para um novo paradigma de transistores.

Reprodução/SCMP

O que é um transistor GAAFET e por que ele vai mudar o mundo?

Os transistores são a base de qualquer chip, sendo responsáveis por controlar o fluxo de corrente, e processar informações

A evolução desse componente passou por diferentes arquiteturas ao longo das últimas décadas, como os MOSFETs (transistores de efeito de campo de óxido de metal) e os FinFETs, que melhoraram o controle do fluxo de elétrons ao adicionar mais superfícies de contato entre o canal condutor e a porta.

O GAAFET (“Gate-All-Around Field Effect Transistor”) é a próxima geração dessa tecnologia. Diferentemente do FinFET, onde a porta envolve o canal de três lados, no GAAFET a porta envolve completamente o canal, melhorando o controle elétrico e reduzindo os vazamentos de corrente. O modelo já está sendo adotado por fabricantes como Samsung, Intel e TSMC para chips de 3nm e abaixo

A grande diferença da proposta chinesa é a utilização de materiais 2D no lugar do Silício, permitindo um desempenho muito superior.

Por isso, a criação de um transistor funcional sem Silício pode representar uma mudança radical na indústria. Atualmente, China, EUA, Taiwan e Coreia do Sul disputam o domínio da produção de semicondutores, mas as restrições de acesso da China a equipamentos avançados, como as máquinas de litografia EUV, dificultam sua entrada no mercado de chips de ponta.

Com essa descoberta, Pequim pode pular etapas e evitar completamente a necessidade de tecnologias ocidentais, criando um novo mercado de chips baseados em materiais alternativos.

Além disso, os cientistas chineses demonstraram que seu transistor pode ser empilhado em múltiplas camadas sem comprometer a eficiência, facilitando a criação de circuitos monolíticos 3D extremamente compactos e poderosos.

Um salto na corrida dos semicondutores: o futuro está nos materiais 2D?

Embora ainda seja cedo para sequer decretar a derrota do Silício, a pesquisa da Universidade de Pequim mostra que a indústria de semicondutores pode estar prestes a passar por uma revolução sem precedentes.

Com uma abordagem totalmente nova, a China busca não somente superar as limitações atuais, mas definir o futuro da tecnologia de chips e tomar a liderança rapidamente.