Poucos sabem, mas o Japão, com a Ajinomoto, produz 95% do material essencial para chips de IA, como os da NVIDIA.

No pico do entusiasmo com a inteligência artificial, um insumo quase imperceptível passou a ter peso desproporcional na disputa tecnológica mundial.

Por trás das GPUs mais cobiçadas, das linhas de fabricação da TSMC e da disparada da NVIDIA em valor de mercado, existe um gargalo pouco comentado: um filme isolante produzido quase todo por uma única empresa japonesa - conhecida do público, sobretudo, por caldos, temperos e macarrão instantâneo. Essa concentração já acendeu alertas em governos e em grandes nomes da cadeia de semicondutores.

Ajinomoto e Ajinomoto Build-up Film (ABF): do supermercado ao coração dos chips

No Japão, Ajinomoto costuma ser sinónimo de produtos alimentícios prontos. Fora das gôndolas, porém, o grupo também opera como um grande player industrial em química fina, biotecnologia e materiais avançados, com receitas anuais de bilhões de euros.

É justamente esse lado menos visível que fornece um componente crítico para semicondutores: o Ajinomoto Build-up Film (ABF). Sem o ABF, processadores de alto desempenho - de CPUs para data centers a GPUs de IA - simplesmente não chegam ao fim da linha.

O ABF é daqueles materiais que passam despercebidos quando tudo corre bem, mas que podem parar o mundo quando se tornam escassos.

Analistas do setor estimam que a Ajinomoto responda por mais de 95% do ABF usado em substratos de CPUs e GPUs avançados. Hoje, não há um fornecedor com escala equivalente nos Estados Unidos ou na Europa.

Da descoberta do umami ao domínio em materiais para semicondutores

Um tempero que abriu caminho para engenharia de materiais

A origem dessa trajetória não tem nada a ver com litografia extrema. Em 1908, em Tóquio, o professor Kikunae Ikeda investigava por que uma sopa de algas preparada em casa tinha um sabor tão marcante, diferente de doce, salgado ou amargo. Ao isolar o glutamato, ele identificou um novo gosto básico, mais tarde batizado de umami.

Em 1909, nasce a Ajinomoto - nome que pode ser entendido como “a essência do sabor”. A empresa cresce sustentada por três competências técnicas: fermentação, biologia e química de alimentos. Ao longo de décadas, o domínio de processos complexos, controle molecular e produção em escala vira parte do DNA da companhia.

Com o tempo, essa experiência em química sofisticada se transformaria numa vantagem competitiva fora do setor alimentício - precisamente em materiais para eletrónica avançada.

Quando um subproduto virou uma aposta industrial

Na década de 1970, a Ajinomoto enfrentou um incômodo operacional: fabricar aminoácidos em grande volume gerava subprodutos igualmente volumosos, caros de tratar e descartar. Em vez de tratar isso apenas como um problema ambiental, equipes de P&D passaram a estudar o comportamento físico-químico desses resíduos.

O que parecia “sobra” começou a mostrar características interessantes: boa isolação elétrica, estabilidade térmica e estrutura homogênea. Ainda não existia um uso óbvio - mas a base de conhecimento ficou pronta.

A peça que faltava surgiu só nos anos 1990, quando a indústria de chips esbarrou numa barreira prática: o isolamento entre interconexões ficou difícil demais com a miniaturização contínua.

O travamento da miniaturização e o momento em que o Japão entrou no jogo

Intel sob pressão em 1996

Em 1996, a Intel começou a bater em limites concretos ao tentar reduzir ainda mais as dimensões dos seus processadores. As trilhas de cobre ficaram tão próximas que qualquer imperfeição de isolamento aumentava o risco de curto-circuito, diminuía o rendimento e elevava o número de chips defeituosos.

Os materiais isolantes usados até então começaram a falhar em escala microscópica: bolhas de ar, secagem desigual e contaminação. E, numa produção de wafers, defeitos minúsculos podem derrubar o aproveitamento de lotes inteiros.

Foi nesse contexto que fornecedores da cadeia de materiais voltaram os olhos para a Ajinomoto e para os seus compostos com propriedades isolantes. A pergunta decisiva veio em forma de desafio:

“Dá para transformar isso num filme contínuo, ultra-limpo, que possa ser colado ao substrato e gravado com altíssima precisão?”

Quatro meses para chegar a um filme que virou padrão

A Ajinomoto topou. Em cerca de quatro meses, químicos e engenheiros de materiais apresentaram um produto novo: um filme muito fino, uniforme e estável, fornecido em lâminas para aplicação no substrato onde o chip será montado.

Nascia o Ajinomoto Build-up Film (ABF). A função do ABF é servir como camada isolante de qualidade extrema entre as várias camadas de fiação que ligam o chip ao restante do sistema.

Principais características do ABF:

• Resiste a temperaturas acima de 200 °C sem deformar.
• Permite gravação com precisão quase micrométrica.
• Funciona com deposição direta de cobre.
• Mantém isolamento elétrico mesmo em geometrias extremamente finas.

E o trabalho não parou na primeira versão: a cada geração de CPU/GPU, o ABF precisa de ajustes em espessura, comportamento térmico, aderência e compatibilidade com novos métodos de gravação e empilhamento.

Como o ABF chegou às GPUs de IA da NVIDIA (e por que isso importa)

Da validação inicial ao uso generalizado

Em 1999, a Intel formalizou o uso do ABF nas suas linhas de processadores mais avançados. Em seguida, empresas como AMD, Broadcom e Qualcomm passaram a adotar a mesma abordagem. À medida que a complexidade dos chips cresceu, o filme japonês deixou de ser “alternativa” e virou referência.

Atualmente, praticamente todo processador de alto desempenho usado em data centers, infraestrutura de redes 5G, placas de vídeo e aceleradores de IA depende de substratos baseados em ABF.

Por que arquiteturas de IA dependem diretamente desse filme

As GPUs da NVIDIA para IA generativa não são apenas “silício maior”. Elas integram um módulo sofisticado com o processador principal e memórias HBM (High Bandwidth Memory) empilhadas, conectados por milhares de microinterconexões.

Na TSMC, esse tipo de montagem recorre a técnicas de packaging avançado, incluindo CoWoS, em que o chip e os stacks de HBM são posicionados sobre um substrato intermediário. Esse substrato precisa, ao mesmo tempo:

• acomodar densidade altíssima de conexões elétricas;
• suportar temperaturas elevadas e picos de consumo;
• manter estabilidade mecânica em dimensões abaixo de 0,1 mm;
• assegurar isolamento perfeito entre linhas de sinal extremamente rápidas.

É aqui que o ABF entra como peça habilitadora: ele viabiliza as camadas internas do substrato que sustentam essa complexidade. Sem ABF, o limitador não seria o silício nem a litografia, e sim a etapa de empacotamento avançado, tornando inviável produzir em volume chips como as GPUs NVIDIA para IA generativa e IA “agentic”.

A capacidade de expandir IA não depende apenas de fábricas de chips: ela também esbarra em poucos fornecedores de materiais críticos, como o ABF.

Um “monopólio” discreto que já atrasou entregas no mundo todo

Quando o filme faltou e o prejuízo apareceu

Com mais de 95% do mercado de ABF, a Ajinomoto controla um verdadeiro ponto de estrangulamento na cadeia de semicondutores. Isso ficou especialmente visível entre 2021 e 2022, quando pandemia, logística congestionada e demanda explosiva por eletrónicos pressionaram todos os elos.

Naquele período, companhias como a Broadcom viram prazos de entrega saltarem de pouco mais de 60 semanas para até 70 semanas. Em muitos casos, o problema não estava nos wafers, nem nas máquinas de litografia: era a falta de ABF suficiente para completar o empacotamento.

Na prática, chips já fabricados acabavam “sem embalagem” - sem condições de virar o componente final que seria soldado em placas-mãe, servidores e outros equipamentos.

A corrida por capacidade até 2030

Com o investimento acelerado em data centers de IA, a procura por ABF cresce, segundo estimativas de mercado, a taxas próximas de dois dígitos ao ano. E há um efeito estrutural: cada geração nova de GPU e CPU de alto desempenho tende a exigir substratos maiores, com mais camadas e maior densidade de interconexões - ou seja, mais ABF por unidade.

Para acompanhar, a Ajinomoto planeia ampliar a sua capacidade em cerca de 50% até 2030. Mesmo assim, analistas de semicondutores mantêm o risco de novos gargalos no radar, sobretudo em períodos de pico de procura por aceleradores de IA.

O que está em jogo: dependência tecnológica e risco geopolítico

Conceitos essenciais para acompanhar o tema

Alguns termos aparecem repetidamente nas discussões e ajudam a organizar o cenário:

• Substrato: uma espécie de “base” onde o chip de silício é montado, com várias camadas internas de trilhas de cobre.
• Packaging avançado: conjunto de técnicas que aproxima processador e memória, reduz distâncias de sinal e eleva desempenho.
• HBM (High Bandwidth Memory): memória 3D empilhada, usada em GPUs de IA para lidar com volumes massivos de dados.
• CoWoS: tecnologia da TSMC que integra chip e HBM no mesmo substrato de alta densidade.

Em comum, todos dependem de materiais como o ABF, que garantem a integridade elétrica de interconexões em escalas praticamente invisíveis a olho nu.

O que pode acontecer: disputa por lotes ou surgimento de concorrentes

Se a demanda por IA continuar a crescer, dois caminhos tendem a ganhar força. O primeiro é uma competição direta por lotes de ABF: contratos longos, prioridade de fornecimento e prémios de preço para quem garantir volume antecipadamente.

O segundo envolve políticas públicas para acelerar alternativas - uma espécie de “CHIPS Act dos insumos”, focado em materiais estratégicos. O obstáculo, porém, é técnico e temporal: replicar décadas de P&D em polímeros de alta performance não se resolve rapidamente.

Para empresas de nuvem - como buscadores, plataformas de vídeo e serviços digitais em larga escala - esse detalhe de engenharia pode virar variável estratégica: uma escassez de ABF atrasa a entrega de GPUs, limita a expansão de data centers de IA e empurra prazos de novos serviços baseados em modelos generativos.

Benefícios e fragilidades de um elo tão concentrado

Há um lado favorável nessa concentração: quando um único fornecedor domina com alta especialização, é mais fácil manter qualidade consistente e um ciclo previsível de evolução do material. A Ajinomoto ajusta o ABF em sintonia com os roteiros tecnológicos de TSMC, Intel, AMD e NVIDIA.

O custo disso é a vulnerabilidade. Um incidente industrial, um desastre natural ou uma tensão política que impacte o Japão pode reverberar globalmente, afetando produtos que vão de smartphones topo de linha a supercomputadores de IA.

Além disso, cresce a pressão por estratégias de mitigação dentro das próprias empresas de semicondutores: reforço de estoques, contratos redundantes, redesign de substratos para maior eficiência de material e pesquisa em alternativas (como novos polímeros e até substratos de vidro). Nada disso substitui o ABF no curto prazo, mas reduz a exposição a choques.

Para o Brasil, essa dependência aparece de forma indireta: quando o gargalo atinge CPUs e GPUs, ele encarece e atrasa servidores, equipamentos de rede e dispositivos finais importados - e também limita a velocidade com que empresas locais conseguem ampliar infraestrutura de IA. O vínculo entre um produto típico do supermercado e uma GPU de última geração pode parecer improvável; na cadeia de semicondutores, ele virou um retrato claro de como um material ultranicho pode sustentar - ou travar - investimentos de bilhões e uma geração inteira de tecnologias emergentes.