A NTT, a NTT Innovative Devices Corporation, a Japan Semiconductor Corporation, a Furukawa Electric e a Shinko Electric Industries uniram forças para promover a comercialização da produção em massa de chips fotónicos. O projeto foi selecionado para integrar o programa de desenvolvimento de tecnologias avançadas de fabrico de semicondutores da Organização para o Desenvolvimento de Novas Energias e Tecnologias Industriais do Japão (NEDO). As empresas participantes desenvolverão em conjunto tecnologias de produção em massa de chips fotónicos para dispositivos de integração fotónica e eletrónica (PEC). A NTT atuará como consultora do projeto, promovendo a colaboração industrial e o desenvolvimento da cadeia de abastecimento para acelerar a comercialização e a produção em larga escala de dispositivos fotónicos.
NEDO seleciona projeto de fabrico de chips fotónicos
Este projeto de investigação e desenvolvimento integra o programa da Organização para o Desenvolvimento de Novas Energias e Tecnologias Industriais (NEDO) «Reforço das infraestruturas dos sistemas de informação e comunicação pós-5G / Desenvolvimento de tecnologias avançadas de fabrico de semicondutores». O objetivo é estabelecer tecnologias de fabrico de dispositivos semicondutores que integrem chips fotónicos. De acordo com as metas do projeto, prevê-se que as empresas participantes aumentem a eficiência da produção para mais de dez vezes a do processo atual na fase de investigação e desenvolvimento.
A Organização para o Desenvolvimento de Novas Energias e Tecnologias Industriais do Japão é uma instituição nacional japonesa que apoia o desenvolvimento tecnológico, através de contratos e subsídios, para enfrentar os desafios energéticos e ambientais globais e elevar o nível tecnológico da indústria japonesa. No ano fiscal de 2024, o orçamento da NEDO foi de cerca de 1,4631 biliões de ienes, o que faz dela a maior agência administrativa incorporada do Japão.
Desde o ano fiscal de 2023, a NTT tem liderado o desenvolvimento de tecnologias de encapsulamento de chips fotónicos que usam ligações óticas entre chips semicondutores. Neste projeto, as empresas participantes vão integrar tecnologias de semicondutores fotónicos, fotónica de silício, interconexões óticas, encapsulamento de semicondutores e processos de produção em massa para criar uma linha-piloto de produção e avaliação.
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Empresas dividem tarefas para criar uma cadeia industrial completa
Este projeto abrange toda a cadeia industrial, desde o fabrico e teste de componentes fotónicos até às interconexões óticas e ao encapsulamento avançado, com responsabilidades claramente definidas para cada empresa participante. A NTT Innovative Devices será responsável pelo desenvolvimento das tecnologias de fabrico, teste e encapsulamento necessárias à produção em massa de chips fotónicos; a Japan Semiconductor irá concentrar-se no desenvolvimento de tecnologias para a produção em massa de componentes de fotónica de silício otimizados para a integração de materiais heterogéneos em chips fotónicos; a Furukawa Electric ficará encarregada do desenvolvimento de tecnologias para a produção em massa de componentes óticos de semicondutores compostos destinados a chips fotónicos; e a Shinko Electric Industries desenvolverá tecnologias de encapsulamento de chips fotónicos e processos de produção em massa, incluindo tecnologias de inspeção dos processos.
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Reduzir o consumo de energia dos centros de dados de IA generativa
A inteligência artificial está a impulsionar o crescimento da procura por centros de dados e sistemas de computação de alto desempenho (HPC), aumentando também o consumo energético das comunicações entre chips. Por isso, a tecnologia de integração fotónica e eletrónica (PEC), caracterizada pelo baixo consumo energético, tem recebido recentemente bastante atenção. As empresas japonesas esperam, através deste projeto, concretizar a transmissão de dados de baixo consumo necessária às infraestruturas de computação de IA da próxima geração. O projeto também promoverá a colaboração entre empresas e instituições de investigação relacionadas, reforçando a competitividade global.
Este artigo, «NTT une-se a empresas do setor para impulsionar a produção em massa de chips fotónicos e criar uma plataforma de IA de baixo consumo energético», foi publicado originalmente em .
【Análise complementar】
【A minha perspetiva complementar】
Com o crescimento exponencial da procura por capacidade de computação impulsionado pela IA generativa e pela computação de alto desempenho (HPC), a transmissão através dos tradicionais fios de cobre enfrenta sérios problemas de atenuação do sinal e limitações de consumo energético. O setor público, a indústria, a academia e a comunidade de investigação japoneses estão a apoiar fortemente, através de projetos da NEDO, a «integração fotónica e eletrónica» (PEC) e a fotónica de silício. No fundo, procuram conquistar uma posição de liderança tecnológica na arquitetura de semicondutores da próxima geração. Esta iniciativa não só pretende quebrar o domínio das grandes empresas europeias e norte-americanas no setor dos chips eletrónicos tradicionais, como também assinala um ponto de viragem decisivo: a passagem das tecnologias de comunicação ótica do laboratório para a produção comercial em grande escala.
【Impacto no mercado】
No mercado acionista de Taiwan, esta notícia tem um impacto neutro a ligeiramente positivo na cadeia de fornecimento de semicondutores taiwanesa, em particular em empresas como a TSMC e a ASE, que investem ativamente em fotónica de silício e tecnologias de encapsulamento CPO. As empresas japonesas têm vantagens nos materiais e componentes básicos, como os semicondutores compostos da Furukawa Electric, enquanto Taiwan se destaca no encapsulamento avançado e na fundição de wafers. Se a cadeia de fornecimento japonesa amadurecer, é possível que a colaboração entre as duas partes na próxima geração de hardware de IA prevaleça sobre a concorrência. No mercado acionista dos EUA, se gigantes tecnológicos que estão a desenvolver centros de dados de IA, como a NVIDIA, a AMD e a Intel, conseguirem adotar chips fotónicos de baixo consumo energético, poderão ajudar a aliviar a crise de abastecimento de eletricidade dos centros de dados. A perspetiva é, assim, positiva para a estrutura das margens brutas do setor de hardware de IA a longo prazo. Quanto ao mercado das criptomoedas, como esta tecnologia visa sobretudo reduzir o consumo energético da transmissão de dados em centros de dados de IA e sistemas HPC, sem relação direta com a computação subjacente à blockchain, o impacto deverá ser neutro.
【O que acompanhar a seguir】
Os investidores devem acompanhar atentamente os avanços na melhoria do rendimento da linha-piloto de produção e verificar se a eficiência produtiva conseguirá atingir, conforme previsto, mais de dez vezes a do processo atual na fase de investigação e desenvolvimento. Além disso, o momento em que os fornecedores de serviços de cloud (CSP) norte-americanos irão integrar oficialmente a tecnologia de chips fotónicos (CPO) na cadeia de fornecimento de servidores de IA da próxima geração será um indicador importante para confirmar se esta temática se traduzirá em receitas concretas.
【Aviso de risco】
A comercialização das tecnologias fotónicas e de fotónica de silício costuma exigir elevados investimentos de capital e enfrentar barreiras técnicas. Se o rendimento da produção em massa ficar aquém das expectativas ou o mercado se voltar para outras alternativas, as ações relacionadas poderão estar sujeitas a uma correção após atingirem rácios preço/lucro excessivamente elevados.