China diminui distância dos EUA no design de chips, mas ainda tropeça na fabricação

Quando a elite da indústria de chips desembarcou em Taipei no mês passado para a Computex, feira anual do setor, dois temas dominaram as discussões. O primeiro foi a inteligência artificial, que transformou os semicondutores em uma das indústrias mais lucrativas do mundo. O segundo foi a China. Os fabricantes chineses estavam ausentes, mas sua sombra era longa.

O fascínio pela China é fácil de explicar. Uma semana antes da Computex, a Huawei, campeã chinesa em hardware tecnológico, revelou uma técnica que empilha camadas de circuitos em um chip para obter melhor desempenho sem depender das mais recentes ferramentas de fabricação ocidentais.

Os investidores também estão sinalizando confiança no país. Os preços das ações de empresas de semicondutores na bolsa de Hong Kong subiram 140% no último ano, superando um índice americano comparável. Alibaba e Baidu, dois gigantes chineses da internet, pretendem desmembrar seus negócios de design de chips. A CXMT, fabricante de chips de memória, está preparando uma oferta pública de ações.

O potencial da China para autossuficiência na fabricação de chips é uma das maiores questões da indústria. A resposta importa porque o “compute” —os processadores e memórias que treinam e executam modelos de IA— tornou-se a moeda do poder tecnológico.

No final de 2025, a China tinha apenas cerca de um sétimo da capacidade de computação dos Estados Unidos. Fechar essa lacuna exige dominar duas atividades muito diferentes: projetar chips e fabricá-los. A China fez progressos notáveis na primeira. Na segunda, ainda tem um longo caminho a percorrer.

A China costumava estar muito atrás no design de chips. Até 2023, a americana Nvidia, que domina o mercado de chips de IA, atendia cerca de 90% da demanda chinesa. Os controles de exportação mudaram isso. Desde que os EUA restringiram as vendas de chips avançados para a China em outubro de 2022, a política americana tem oscilado. A resposta da China, por outro lado, não vacilou: os reguladores têm consistentemente distanciado as empresas domésticas dos chips estrangeiros, mesmo quando são legalmente obtidos.

O resultado foi um mercado interno protegido. Alibaba e Baidu estão projetando processadores internamente, enquanto startups como a Cambricon prosperaram com concorrência limitada. Projeta-se que os designers domésticos capturem cerca de quatro quintos dos gastos na China com chips de IA este ano. Qingyuan Lin, da corretora Bernstein, brinca que os EUA fizeram mais para fortalecer a indústria de semicondutores da China do que o próprio governo do país.

O mercado chinês é grande o suficiente para sustentar uma indústria. Espera-se que os gigantes locais de nuvem gastem mais de US$ 400 bilhões em infraestrutura de IA nos próximos três anos, grande parte em computação. Também há rumores de que o governo está planejando outros US$ 295 bilhões em gastos com data centers ao longo de cinco anos.

A China também tem muitas pessoas com as habilidades certas. Muitos designers de chips chineses ganharam experiência trabalhando para empresas americanas como Nvidia e AMD. Kyle Chan, do Brookings Institution, avalia que atualmente há tantas opções no mercado que até pequenas startups conseguiriam recrutar equipes inteiras de design.

E os designers talentosos estão encontrando maneiras de avançar mesmo em meio às sanções. Uma saída é usar a força bruta. O sistema CloudMatrix da Huawei conecta 384 processadores Ascend da empresa para desafiar os mais recentes sistemas de IA da Nvidia (embora consuma quatro vezes mais energia).

Outra é a integração mais estreita de hardware e software. Em abril, a DeepSeek lançou um modelo de linguagem grande ajustado para o silício da Huawei. Os designers chineses também estão adotando o FP8, um formato de dados de menor precisão que ajuda os modelos a rodar eficientemente em chips menos potentes.

A Huawei também está trabalhando para minar a vantagem da Nvidia com o CUDA, software amplamente utilizado na indústria. Sua plataforma própria, a CANN, foi projetada para facilitar a transição de chips da Nvidia.

Mas tal engenhosidade só pode levar a China até certo ponto. A Bernstein observa que o chip top de linha da Huawei, o Ascend 910C, entrega apenas quatro quintos do desempenho do H100 da Nvidia, lançado há quase quatro anos. Os chips nacionais competem principalmente com os processadores ultrapassados que a Nvidia é autorizada a vender na China. Eles também estão majoritariamente confinados à “inferência” —executar modelos existentes— em vez da tarefa muito mais exigente de treinar IA de fronteira do zero.

Com os avanços de design, a distância que resta entre as duas nações está na esfera da fabricação. Processadores mais rápidos exigem linhas de produção mais avançadas. Os designers chineses estão proibidos de usar os processos mais recentes de foundries (fábricas especializadas que produzem os chips para outras empresas inserirem em seus produtos) como a TSMC.

As foundries domésticas, impedidas de comprar equipamentos de litografia ultravioleta extrema (EUV) da holandesa ASML, não conseguem produzir em massa de forma confiável chips com transistores menores que sete nanômetros (o estado da arte é de 3 nanômetros para baixo). Mesmo para chips menos avançados, a capacidade é limitada.

Consequentemente, a demanda da China por processadores de IA supera em muito o que ela consegue obter. Um analista da empresa de pesquisa Citrini, Zephyr (nome fictício) diz que as empresas chinesas compensam a escassez alugando capacidade de nuvem no exterior ou contrabandeando chips.

A memória avançada é outro gargalo. Quase toda a memória de alta largura de banda (HBM) necessária para IA é fabricada por três empresas: a americana Micron e as sul-coreanas Samsung e SK Hynix.

Os chineses estão gastando muito para tentar alcançar seus pares ocidentais. Desde 2019, as importações anuais de equipamentos de fabricação de chips triplicaram para US$ 39 bilhões, cerca de 40% da demanda global. Grande parte dessa fatia é destinada para produção de chips mais antigos, mas uma fração está sendo usada para fabricação avançada.

Ao mesmo tempo, empresas locais como Naura e AMEC agora oferecem alternativas competitivas para ferramentas em etapas críticas como deposição química, corrosão e limpeza de wafers. A China está até avançando em HBMs. A empresa de pesquisa SemiAnalysis espera que a participação da CXMT na produção global de HBM suba de quase nada hoje para cerca de 12% até 2028.

Ainda assim, apesar de todo o progresso, o impulso de autossuficiência da China esbarra em um muro com a litografia EUV, essencial para imprimir circuitos minúsculos. Apesar de anos de acesso às máquinas de ultravioleta profundo (DUV) mais antigas da ASML, a China ainda não produziu um equivalente doméstico.

A maioria das estimativas da indústria coloca um EUV fabricado na China a cerca de uma década de distância, embora o departamento de comércio dos EUA acredite que o país pode ter obtido uma máquina ilicitamente.

Sem essas impressoras avançadas, os fabricantes de chips chineses estão buscando soluções alternativas para extrair mais desempenho das máquinas DUV. Uma opção é o “multi-patterning”, que expõe repetidamente um único wafer de silício a múltiplas passagens de uma ferramenta de litografia. Isso grava características menores, mas eleva custos, desacelera a produção e aumenta a chance de defeitos.

Outra é o empacotamento avançado, que conecta múltiplos chips feitos com tecnologia mais antiga em um único sistema. O anúncio da Huawei antes da Computex sinalizou que a empresa estava buscando se aproximar do desempenho de ponta usando ferramentas DUV mais antigas.

Embora a China ainda esteja a alguma distância da fronteira tecnológica da fabricação de chips, seu progresso não deve ser ignorado. Basta olhar para a Apple: em meio a uma piora na escassez de chips de memória, a dona do iPhone está buscando permissão do governo americano para comprar memória de geração anterior da CXMT.

Se obtiver aprovação, uma empresa americana estará ajudando a financiar justamente a indústria que seu governo passou anos tentando conter.