A empresa de chips Navitas visa ultrapassar os semicondutores tradicionais com uma opção mais ecológica

Nov 03, 2023

Os chips de silício são amplamente usados ​​para alimentar smartphones, laptops e outros dispositivos eletrônicos. Mas os chips mais ecológicos estão em alta.

O nitreto de gálio, também conhecido como GaN, é um composto químico que combina um subproduto do alumínio chamado gálio com nitrogênio. Os chips podem gerar mais energia do que os de silício com a mesma quantidade de eletricidade em uma forma muito menor, de acordo com Huili Grace Xing, professor de engenharia elétrica e de computação da Cornell University que pesquisa os chips GaN.

E as empresas querem entrar no GaN. A Navitas, uma startup de US$ 1 bilhão, está buscando revolucionar a indústria global de semicondutores com a tecnologia, disse Gene Sheridan, seu CEO, ao Insider. Depois de passar décadas trabalhando com chips de silício, Sheridan fundou a Navitas para capitalizar uma tecnologia emergente que ele diz ter um potencial de mercado multibilionário. Mas ele disse que tem sido uma batalha difícil convencer as empresas de eletrônicos a substituir os chips de silício devido à falta de conscientização e problemas de controle de qualidade.

A Navitas, com sede na Califórnia, diz que enviou seus projetos para a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, uma gigante de semicondutores, para produzir e enviar mais de 50 milhões de chips GaN. A empresa, fundada em 2014, levantou mais de US$ 300 milhões antes de abrir o capital em 2021.

Hoje, a maioria dos chips GaN da Navitas pode ser encontrada em carregadores de telefones e laptops fabricados por empresas como Samsung, LG, Lenovo e Dell. Mas Sheridan diz que a empresa quer fazer de seu chip GaN a melhor escolha para evitar colapsos de servidores de dados que levam a interrupções de serviço e à perda de centenas de milhares de dólares. Os data centers que usam esses chips para resfriar suas infraestruturas podem reduzir as emissões de carbono porque os chips GaN usam menos energia que o silício.

“Acho que podemos realmente acelerar a transição do mundo para mais energia renovável”, disse Sheridan.

Sheridan disse que ele e seu cofundador, Dan Kinzer, levaram décadas de pesquisa e desenvolvimento para chegar a um projeto para seu chip, que agora tem mais de 150 patentes. Sheridan disse que os circuitos integrados deram aos chips Navitas uma vantagem competitiva sobre os chips GaN produzidos por concorrentes como Infineon, Texas Instruments e Nvidia.

A empresa de pesquisa de mercado P&S Intelligence estimou que, à medida que as empresas de tecnologia buscam novas maneiras de reduzir suas pegadas de carbono, o mercado de chips GaN de US$ 5 bilhões pode crescer para US$ 26 bilhões até 2030. Mas Sheridan disse que os chips GaN são propensos a defeitos e enfrentam dificuldades de fornecimento questões da cadeia e que os fabricantes devem lidar com as lacunas de conhecimento sobre a tecnologia.

Embora os especialistas digam que o GaN tem o poder de revolucionar a indústria eletrônica, o composto não é novo.

Pesquisadores acadêmicos em universidades nos Estados Unidos e no Japão começaram a estudar GaN na década de 1990. Em 1993, os engenheiros Shuji Nakamura, Hiroshi Amano e Isamu Akasaki usaram GaN para inventar o LED azul, que transformou a indústria de iluminação e estimulou a comercialização do composto.

Mas o GaN ainda era propenso a defeitos, tornando sua aplicação impopular entre as empresas de eletrônicos. A Navitas decidiu tentar aperfeiçoar os chips, mas seus projetistas e engenheiros lutaram para fazê-los funcionar.

Como os chips GaN são feitos de materiais diferentes, as correntes elétricas podem não fluir adequadamente. Se a tensão for muito baixa, o chip não liga. Mas se a tensão for muito alta, o fusível queimará.

"GaN é muito rápido e muito eficiente, que são ótimas qualidades, mas extremamente sensível a como você os liga e desliga", disse Sheridan.

Navitas disse que a usabilidade dos chips GaN foi um obstáculo, já que as empresas de eletrônicos não sabem que os chips podem funcionar com seus dispositivos.

"O maior desafio que tivemos foi o desconhecimento da existência de componentes de alta velocidade", disse Stephen Oliver, vice-presidente corporativo de marketing e relações com investidores da Navitas, ao Insider. "Você não pode colocar um motor Ferrari em um chassi Yugo e esperar que o carro funcione." Oliver disse que muitas vezes precisa educar os clientes sobre a usabilidade do GaN.