GlobalFoundries compra a AMF para consolidar liderança em fotônica de silício para data centers de IA

Dados de IA passam a viajar pela luz com a integração da AMF pela GlobalFoundries em Singapura

A GlobalFoundries adquiriu a Advanced Micro Foundry, sediada em Singapura e especializada em fotônica de silício, em uma operação que coloca a tecnologia óptica no centro da infraestrutura de inteligência artificial. O negócio, cujos termos não foram divulgados, combina mais de 15 anos de experiência da AMF em fabricação de componentes fotônicos e propriedade intelectual com a presença global da GlobalFoundries. Executivos das empresas afirmam que a operação combinada se torna a maior fundição independente especializada em fotônica de silício em receita, preparada para atender data centers de IA, comunicações de alta velocidade, sensores e sistemas quânticos emergentes. A aquisição vem acompanhada de uma nova parceria de pesquisa em Singapura com a Agência para a Ciência, Tecnologia e Pesquisa, conhecida como A*STAR, e de planos para criar um centro de excelência em fotônica de silício, com foco em materiais de próxima geração e conexões de 400 gigabits por segundo.

A fotônica de silício integra componentes baseados em luz, como guias de onda e moduladores, aos componentes eletrônicos convencionais no silício. Para muitas conexões de dados de curta e longa distância, ela substitui trilhas de cobre por fibras ópticas e óptica integrada. Essa mudança reduz o consumo de energia e o calor, além de oferecer muito mais largura de banda entre servidores, racks de aceleradores e sistemas de armazenamento. Com clusters de treinamento de IA movimentando petabytes por hora dentro dos data centers e as conexões de cobre se aproximando de seus limites físicos, os caminhos ópticos se tornaram prioridade para o setor.

Por que a fotônica de silício importa para a IA e as redes avançadas

A IA moderna depende de vastas redes de GPUs, aceleradores personalizados e armazenamento de alta velocidade. A transferência de dados entre esses componentes costuma consumir grande parte do orçamento de energia e afetar o desempenho. Cabos de cobre e conexões elétricas SerDes perdem força de sinal em altas frequências e a longas distâncias, o que exige repetidores e tensões mais altas. Isso aumenta o consumo de energia e a latência. As conexões ópticas transmitem dados como luz, que percorre longas distâncias com perdas e interferência mínimas, consumindo muito menos energia por bit.

A fotônica de silício integra funções ópticas a uma pastilha de silício, junto com os componentes eletrônicos de controle. As fundições fabricam guias de onda que conduzem a luz, moduladores que codificam dados e fotodetectores que convertem a luz novamente em sinais elétricos. As soluções integradas substituem módulos transmissores e receptores discretos por mecanismos ópticos menores, que geram menos calor e, muitas vezes, custam menos. O resultado é maior capacidade de transmissão por rack, menor necessidade de refrigeração e mais confiabilidade para data centers de hiperescala e redes de telecomunicações.

A tecnologia também é flexível. Ela permite transceptores conectáveis, que atualizam switches existentes, e óptica co-empacotada, que posiciona mecanismos ópticos ao lado do silício de um switch ou acelerador dentro do mesmo encapsulamento. A óptica co-empacotada reduz o caminho elétrico a apenas alguns milímetros dentro do encapsulamento e usa fibra para as conexões mais longas. Esse projeto melhora a eficiência energética e a integridade do sinal à medida que as velocidades das conexões passam de 400G para 800G e além.

O que o negócio com a AMF acrescenta à GlobalFoundries

A Advanced Micro Foundry é reconhecida como a primeira fundição dedicada à fotônica de silício. Criada em 2017 a partir do Instituto de Microeletrônica de Singapura, ligado à A*STAR, a empresa oferece fabricação, prototipagem e testes a clientes dos setores de telecomunicações, data centers, LiDAR e sensores. A AMF emprega cerca de 250 pessoas e atende clientes do mundo todo com uma plataforma de pastilhas de 200 milímetros, além de planejar a transição para a produção em pastilhas de 300 milímetros conforme os volumes aumentarem.

Com a aquisição da AMF, a GlobalFoundries obtém kits de projeto de processo maduros, bibliotecas de dispositivos e uma equipe com vasta experiência em integração e teste de dispositivos fotônicos. A empresa poderá atender à demanda por comunicações ópticas de longa distância, conexões internas de data centers e mercados especializados, como sensores automotivos e fotônica quântica. A escala combinada também permite que os clientes obtenham componentes de várias regiões e qualifiquem fornecedores alternativos, reduzindo o risco de abastecimento em projetos de infraestrutura crítica.

A GlobalFoundries afirmou que sua capacidade atual de fotônica de silício nos Estados Unidos será complementada pela fabricação em Singapura para clientes do mundo todo. O objetivo é acelerar a chegada ao mercado de transceptores ópticos, óptica co-empacotada e soluções fotônicas integradas que atendam às crescentes necessidades de largura de banda e eficiência das empresas de IA e serviços em nuvem.

Centro de pesquisa e desenvolvimento em Singapura e parceria de longo prazo com a A*STAR

A GlobalFoundries planeja estabelecer em Singapura um centro de excelência em fotônica de silício, que trabalhará com a A*STAR em pesquisas de materiais e dispositivos voltadas a conexões de 400 gigabits por segundo e mais rápidas. Essa referência de velocidade está alinhada aos ciclos atuais dos data centers, nos quais 400G e 800G são os blocos básicos para as conexões de switches e servidores, enquanto as operadoras já avaliam módulos de próxima geração.

A empresa afirmou que os esforços de pesquisa e desenvolvimento em Singapura contribuirão diretamente para sua plataforma fotônica e seu roteiro de produtos. Os investimentos pioneiros de Singapura em pesquisa de fotônica e tecnologias quânticas, somados à base já existente de profissionais do setor de semicondutores, fazem do país um local estratégico para ampliar a fabricação e desenvolver a física dos dispositivos e inovações de processo. A GlobalFoundries emprega cerca de 3.800 pessoas em Singapura, em várias fábricas, uma estrutura que facilita a transição dos resultados de laboratório para as linhas de produção.

A iniciativa também mostra como a pesquisa pública pode se transformar em capacidade comercial. A origem da AMF no Instituto de Microeletrônica da A*STAR ilustra o caminho da pesquisa acadêmica até soluções em escala industrial. A nova colaboração pretende encurtar esse percurso para futuras plataformas fotônicas, inclusive com novos materiais capazes de viabilizar conexões ópticas mais rápidas, com menos perdas e menor consumo de energia.

O que dizem as empresas

O diretor-executivo da GlobalFoundries, Tim Breen, apresentou a fotônica de silício como um requisito essencial para a infraestrutura de IA atual e futura. Segundo ele, a empresa usará a capacidade e a experiência da AMF para ampliar seu roteiro de produtos ópticos que reduzem o consumo de energia e aumentam a capacidade de transmissão dentro dos data centers e em redes de longa distância.

A tecnologia de fotônica de silício é essencial para a infraestrutura de IA. À medida que os dados circulam mais rapidamente e as cargas de trabalho se tornam mais complexas, a capacidade de transmitir informações com mais velocidade, precisão e eficiência energética é fundamental para os data centers de IA e as redes avançadas de telecomunicações.

O diretor-executivo da AMF, Jagadish CV, destacou a compatibilidade entre as duas empresas e o potencial de alcançar mais mercados com um portfólio mais amplo.

A AMF e a GF compartilham a visão de promover a inovação e manter parcerias próximas com os clientes para oferecer soluções diferenciadas. Com portfólios de tecnologia complementares, esperamos avançar a fotônica de silício para atender a uma gama mais ampla de mercados e clientes.

Como essa mudança se encaixa na corrida global pelas conexões ópticas

As conexões ópticas se tornaram uma prioridade estratégica em todo o setor. Fabricantes de chips de rede e operadoras de hiperescala avançam para a óptica conectável e co-empacotada para acompanhar o crescimento dos clusters de IA. Empresas como a Nvidia trabalharam com fundições líderes para integrar silício de rede e conexões ópticas em um mesmo encapsulamento. Empresas financiadas por capital de risco, como Ayar Labs, Celestial AI e Lightmatter, estão desenvolvendo conexões ópticas entre chips, e algumas usam a GlobalFoundries para fabricação. Na computação quântica, a GlobalFoundries trabalha com a PsiQuantum em chips fotônicos para sistemas quânticos de grande escala.

Ampliar a capacidade em Singapura, junto às operações existentes nos Estados Unidos e na Europa, dá à GlobalFoundries uma base de fabricação diversificada. Isso ajuda provedores de serviços em nuvem e operadoras de telecomunicações que buscam fornecedores em várias regiões para componentes críticos. Também posiciona Singapura como um polo de projeto, fabricação e teste de fotônica de silício à medida que sua adoção se amplia nas áreas de comunicação de dados, sensores e computação.

A aquisição também reforça uma relação de longa data entre a GlobalFoundries e Singapura. Em 2010, a empresa adquiriu a Chartered Semiconductor, ampliando sua presença no país. A operação com a AMF acrescenta especialização em fotônica, alinhada à atual onda de investimentos em infraestrutura de IA.

Guia de tecnologia: do tamanho das pastilhas à óptica co-empacotada

Dois detalhes ajudam a entender por que esse negócio pode acelerar a adoção da fotônica: o tamanho das pastilhas e o encapsulamento.

De pastilhas de 200 milímetros para 300 milímetros

A produção atual da AMF usa pastilhas de 200 milímetros. A GlobalFoundries planeja ampliar a escala para 300 milímetros conforme a demanda dos clientes crescer. Pastilhas maiores permitem produzir mais chips por unidade, melhoram as economias de escala e, muitas vezes, possibilitam o uso de equipamentos mais avançados. Levar uma plataforma fotônica para pastilhas de 300 milímetros pode reduzir o custo por função e sustentar volumes maiores de transceptores e mecanismos ópticos. A transição exige uma transferência de processo e uma qualificação cuidadosas para preservar o desempenho óptico, como as baixas perdas de propagação nos guias de onda e o comportamento consistente dos moduladores em todas as pastilhas.

De módulos conectáveis à óptica co-empacotada

Durante décadas, os equipamentos de rede dependeram de módulos ópticos conectáveis, instalados na parte frontal dos switches. Esses módulos continuarão importantes, pois permitem que as operadoras atualizem a óptica sem substituir sistemas inteiros. A óptica co-empacotada introduz uma mudança: os mecanismos ópticos ficam no mesmo substrato que um chip ASIC de switch ou um acelerador, com trilhas elétricas muito curtas. Isso minimiza a perda de sinal, reduz o consumo de energia e permite uma largura de banda agregada maior por chassi. A integração de fotônica e eletrônica no nível da fundição é fundamental para essa arquitetura e faz parte das prioridades do roteiro da GlobalFoundries.

Por que 400G importa

Os racks modernos dos data centers de IA transferem dados por múltiplas vias de 100G. Um transceptor de 400G normalmente usa quatro vias de 100G, enquanto o de 800G dobra esse número. Alcançar 400G e 800G de forma confiável, em escala e com baixo consumo de energia é um passo prático rumo às conexões da classe de terabits. Pesquisas sobre materiais, moduladores e guias de onda com baixa perda para essas velocidades ajudam o setor a reduzir o custo e o consumo de energia por bit, as duas métricas que mais influenciam o projeto das redes de data centers.

Riscos, integração e pontos a observar

Ampliar uma plataforma de fotônica de silício não é simples. O rendimento depende das perdas ópticas, da uniformidade dos dispositivos, do alinhamento do encapsulamento e da cobertura dos testes. A mudança de pastilhas de 200 para 300 milímetros exige controle de processo em um número maior de chips e, muitas vezes, o uso de novos equipamentos. A integração das equipes e dos kits de projeto de processo precisa ser cuidadosa para manter estáveis as regras de projeto usadas pelos clientes. As cadeias de fornecimento de lasers, materiais e encapsulamento avançado também precisam crescer para acompanhar a produção de pastilhas.

Os ciclos de adoção dos clientes são outra variável. Muitas operadoras de serviços em nuvem atualizam a óptica em intervalos de vários anos, de acordo com as mudanças nos chips de switch e na arquitetura da rede. Convencer os clientes a migrar dos módulos conectáveis para a óptica co-empacotada dependerá de confiabilidade comprovada, modelos de serviço e da possibilidade de reparar ou substituir componentes ópticos em campo.

A concorrência é intensa. As principais fundições e fabricantes de chips de rede estão investindo em interconexões ópticas. As empresas que combinarem fabricação de alto rendimento, ecossistemas de projeto robustos e parcerias sólidas de encapsulamento terão mais chances de conquistar espaço nos switches de próxima geração e nos clusters de IA.

Impacto em Singapura e no ecossistema de chips da Ásia

Singapura investe há anos em fotônica, pesquisa quântica e fabricação de semicondutores. O setor de semicondutores do país representa uma parcela significativa do produto interno bruto, e órgãos públicos lançaram programas para fortalecer o projeto de chips, o encapsulamento avançado e os materiais especializados. A trajetória da AMF, de um projeto derivado de um instituto de pesquisa a uma fornecedora global e agora parte de uma fabricante líder de chips por contrato, mostra como a ciência financiada com recursos públicos pode gerar conhecimento especializado com potencial de exportação.

O novo centro de excelência e a expansão da produção podem atrair startups e multinacionais interessadas em projetar e fabricar mecanismos ópticos na Ásia, mantendo acesso à capacidade de fundição da América do Norte e da Europa. O papel de Singapura como polo neutro e estável é atraente para fortalecer a resiliência das cadeias de fornecimento. Para startups de tecnologia avançada que atuam em fotônica, tecnologias quânticas e sensores, o acesso mais fácil a prototipagem, produção-piloto e aumento de volume dentro do mesmo ecossistema pode reduzir o tempo de chegada ao mercado.

Para a GlobalFoundries, o segmento de infraestrutura de comunicações e data centers já é uma das áreas de negócios com crescimento mais rápido. Executivos sinalizaram que a fotônica de silício pode alcançar uma receita anualizada de vários bilhões de dólares antes do fim da década, se a adoção continuar no ritmo atual. A aquisição da AMF e a parceria com a A*STAR foram planejadas para manter essa trajetória, ampliando a capacidade, acelerando a inovação e reduzindo gargalos regionais.

O que você precisa saber

• A GlobalFoundries adquiriu a Advanced Micro Foundry, de Singapura, para ampliar sua capacidade e suas competências em fotônica de silício. Os termos financeiros não foram divulgados.
• A operação combinada posiciona a GlobalFoundries como a maior fundição independente especializada em fotônica de silício em receita.
• Um novo centro de excelência em fotônica de silício em Singapura trabalhará com a A*STAR em tecnologias ópticas de 400G e mais rápidas.
• A AMF acrescenta uma plataforma de 200 milímetros, kits de projeto de processo maduros e uma base global de clientes, com planos de ampliar a produção para 300 milímetros.
• A fotônica de silício transmite dados por meio da luz, reduzindo o consumo de energia e a latência em comparação com o cobre, algo essencial para data centers de IA e redes de telecomunicações.
• A GlobalFoundries quer acelerar o desenvolvimento de produtos, de transceptores conectáveis à óptica co-empacotada, para comunicação de dados e computação.
• Startups como Ayar Labs, Celestial AI e Lightmatter, além da empresa de computação quântica PsiQuantum, fazem parte da tendência mais ampla de adoção de conexões ópticas.
• Os principais desafios incluem rendimento, transferência do processo para pastilhas maiores, encapsulamento avançado e ciclos de adoção dos clientes.