Design de chips no Brasil

Em 1971, a Universidade de São Paulo produziu o primeiro chip da América Latina^[9]. Um semicondutor é um material como o silício cuja capacidade de conduzir corrente elétrica pode ser controlada, e todo chip é feito a partir de um. Em 1991, a Lei de Informática (Lei 8.248) concedeu reduções de impostos a empresas de eletrônicos que investem parte de sua receita em pesquisa dentro do Brasil^[3], e em 2007 a Lei 11.484 estabeleceu o PADIS, um programa de apoio à indústria de semicondutores^[12]. Em 2008, o governo federal fundou a CEITEC, uma empresa estatal em Porto Alegre que se tornou a única fábrica de chips da América Latina^[17], usando um processo de fabricação licenciado da empresa alemã X-FAB em dezembro de 2007^[15]. Seu produto mais conhecido, o Chip do Boi, é uma etiqueta de rádio que identifica o gado, e foi o primeiro chip projetado no Brasil a alcançar produção em massa^[16].

Um microcontrolador é um pequeno computador em um único chip, contendo um processador, memória e conexões para sensores e outros dispositivos, e aparece dentro de eletrodomésticos, veículos e máquinas industriais. O BlueMacaw, desenvolvido sob o nome de projeto u32BR, é um microcontrolador RISC-V de 32 bits, o que significa que seus registradores e aritmética operam com números de 32 dígitos binários de largura, com Bluetooth Low Energy integrado, um padrão sem fio para dispositivos que funcionam com pouca energia^[1]. Cinco universidades federais o projetaram junto com empresas de eletrônicos: UFSM, UFMG, UnB, UFCG e UFPR. O professor João Baptista Martins, da UFSM e da Santa Maria Design House, coordenou o trabalho, que envolveu mais de 50 pessoas ao longo de 30 meses e recebeu financiamento por meio da Softex com o apoio do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI)^[3,4]. A equipe o apresentou no evento RISC-V Brasil em Campinas em 14 de junho de 2024^[3], e seu site oficial foi inaugurado em outubro de 2025^[5].

A TSMC fabricou o BlueMacaw em Taiwan com seu processo de 22 nanômetros^[4,5]. Um processo é o conjunto de etapas de fabricação que uma fábrica de chips usa, e seu tamanho em nanômetros, milionésimos de milímetro, indica quão pequenos os transistores podem ser, o que determina quantos cabem no chip e quanta energia eles consomem. O processador opera a 200 MHz, ou seja, 200 milhões de ciclos de clock por segundo, e tem um pipeline de 4 estágios, um projeto que mantém quatro instruções em andamento ao mesmo tempo, cada uma em um estágio diferente de busca e execução. Ele tem 32 KB de memória para instruções e 32 KB para dados, onde um KB é 1024 bytes e um byte é um grupo de 8 bits. O clock gating, que interrompe o sinal de clock em partes do chip que estão ociosas, e um modo de retenção que preserva o conteúdo da memória enquanto o restante do chip dorme, reduzem a energia que ele usa^[1].

O RISC-V é organizado como um conjunto base de instruções mais extensões opcionais, grupos de instruções extras que um projetista de chip pode incluir ou omitir. O BlueMacaw implementa RV32IC^[1]. A letra I representa o conjunto base de instruções de inteiros, como add, slli e beq, e a letra C representa a extensão comprimida, que adiciona versões de 16 bits de instruções comuns para que os programas ocupem menos memória. O BlueMacaw omite a extensão M, que fornece mul e div. O simulador neste site implementa RV32IM e aceita mul, mas um programa compilado para o BlueMacaw não tem instrução de multiplicação disponível, então o compilador substitui cada multiplicação por uma chamada a uma pequena rotina que chega ao mesmo resultado usando deslocamentos e adições do conjunto base.

 # Multiplique 6 por 7 usando apenas instruções base RV32I.
li   a0, 6 # o número sendo multiplicado, dobrado a cada passagem
li   a1, 7 # o multiplicador, lido a partir do seu bit mais baixo
li   a2, 0 # o total acumulado
loop:
  beqz a1, done # pare quando o multiplicador chegar a 0
  andi t0, a1, 1 # isolar o bit mais baixo
  beqz t0, skip # pular a adição quando esse bit for 0
  add  a2, a2, a0 # adicionar o valor dobrado atual
skip:
  slli a0, a0, 1 # dobrar o número sendo multiplicado
  srli a1, a1, 1 # deslocar o multiplicador para a direita para expor seu próximo bit
  j    loop
done:
  mv   a0, a2 # mover o resultado para a0 para impressão
  li   a7, 1 # serviço 1 = imprimir inteiro
  ecall
  li   a7, 10 # serviço 10 = sair
  ecall

O programa multiplica dois números da mesma forma que a multiplicação longa funciona no papel, mas usa dígitos binários em vez de decimais. O multiplicador 7 é 111 em binário. O loop usa andi para ler o bit mais baixo do multiplicador, e quando esse bit é 1, ele adiciona o valor atual do outro número ao total acumulado. slli então dobra o outro número, e srli desloca o multiplicador para a direita para que a próxima passagem leia o próximo bit. O loop termina quando o multiplicador chega a 0, e o programa imprime 42. Em um chip sem a extensão M, cada bit do multiplicador custa várias instruções, o que mantém o processador menor e reduz seu consumo de energia.

O Laboratório de Compiladores da UFMG, coordenado pelo professor Fernando Pereira, escreveu o kit de desenvolvimento de software (SDK) do BlueMacaw, o pacote de ferramentas e código que um programador instala para escrever programas para o chip^[3]. Seu compilador é o GCC, um compilador livre amplamente usado que traduz C e C++ em código de máquina, configurado para RISC-V. O kit também contém um montador, que traduz assembly em código de máquina, um linker, que une as partes traduzidas em um único programa, e o depurador GDB, que se conecta ao chip por meio de uma ferramenta chamada OpenOCD. Os programas rodam bare-metal, diretamente no hardware sem nenhum sistema operacional por baixo, e o kit fornece o código de inicialização que prepara o chip, a alocação de memória e os drivers para os periféricos, os circuitos integrados para temporizadores, comunicação serial, entrada analógica e Bluetooth^[2].

Na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Anderson I. Silva, Altamiro Susin, Fernanda L. Kastensmidt, Antonio Carlos S. Beck e José Rodrigo Azambuja projetaram o NoX, um núcleo RISC-V de 32 bits, a parte de um chip que executa instruções, e liberaram seu projeto como código aberto para que qualquer pessoa possa lê-lo, usá-lo e modificá-lo. O NoX tem um pipeline de 4 estágios e é destinado a chips que combinam vários núcleos pequenos em dispositivos na borda de uma rede, como sensores que processam dados onde os coletam. Ele foi apresentado no SBCCI 2024, o simpósio brasileiro de projeto de circuitos integrados e sistemas^[6].

Em 15 de março de 2024, o Instituto Eldorado em Campinas e pesquisadores da Unicamp assinaram um acordo com o Barcelona Supercomputing Center para construir um acelerador de multiplicação de matrizes dentro de um processador RISC-V, sob o programa PPI-Softex com apoio do MCTI^[7]. Um acelerador é um circuito dedicado a um tipo de cálculo, e a multiplicação de matrizes é o cálculo que os modelos de inteligência artificial mais realizam. Em agosto de 2025, o governo descreveu um supercomputador nacional para o Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), parte do Plano Brasileiro de Inteligência Artificial (PBIA), com cerca de 5.000 processadores gráficos inicialmente e um acelerador e processador RISC-V da Unicamp, do centro de Barcelona e do Eldorado em uma fase posterior^[8].

A RISC-V International é a organização que mantém as especificações RISC-V, os documentos que definem cada instrução. Em fevereiro de 2024, o Brasil se juntou como Premier Member, o mais alto nível de adesão da organização, com a cadeira ocupada pelo MCTI^[9]. Alessandro Campos, coordenador-geral de tecnologias de semicondutores do MCTI, integra o Conselho de Administração^[11], e o professor Guido Araujo, da Unicamp, representa o MCTI no Comitê Diretor Técnico, o grupo que vota sobre novas extensões e mudanças nas especificações^[10].

O Brasil Semicon, criado pela Lei 14.968, de 11 de setembro de 2024, estende os incentivos fiscais da Lei de Informática e do PADIS até 2029 e torna elegíveis o design de chips, a pesquisa, a produção de displays e painéis solares e a formação de especialistas, ao lado da fabricação de chips^[12].

O programa nacional de microeletrônica forma projetistas de chips por meio do CI Inovador, uma residência coordenada pela Softex na qual os participantes recebem uma bolsa mensal de R$ 5.000 enquanto estudam e trabalham em design de circuitos^[14,22]. Em junho de 2026, o programa de pós-graduação em engenharia elétrica da UFSM criou uma linha de pesquisa em microeletrônica e sistemas eletrônicos integrados, com vagas de mestrado e doutorado no grupo que lidera o BlueMacaw^[13].

O Brasil projeta chips nos tamanhos atuais, mas não tem fábrica capaz de fabricá-los. O processo da CEITEC opera a 0,6 micrômetro, ou 600 nanômetros, cerca de 27 vezes os 22 nanômetros usados para o BlueMacaw, de modo que projetos brasileiros como o BlueMacaw são fabricados no exterior^[5,15]. O Chip do Boi também alcançou produção em massa nas fábricas da X-FAB na Alemanha e nos Estados Unidos, enquanto a CEITEC fez protótipos e pequenos volumes em Porto Alegre^[15,16].

A Política Nacional de Informática, Lei 7.232 de 1984, reservou o mercado doméstico de computadores para empresas de capital brasileiro por oito anos^[24]. Quando a reserva terminou em 1992 e o mercado se abriu às importações, muitas das empresas protegidas não conseguiram competir com fabricantes estrangeiros e fecharam ou foram compradas, muitas vezes por multinacionais^[24]. As fábricas de semicondutores da Transit, da Philco e da SID já haviam fechado em 1981, 1984 e 1997^[25].

A produção de chips no Brasil hoje se concentra na embalagem, a etapa final em que os chips prontos são cortados da lâmina de silício, o disco fino no qual muitos chips são fabricados juntos, e selados em invólucros protetores. Cinco grupos de embalagem operam no país, principalmente para os chips de memória usados em computadores e celulares^[25]. Um estudo de 2015 do banco nacional de desenvolvimento, o BNDES, descreveu o Brasil como uma das poucas grandes economias sem fabricação local de chips e registrou um déficit comercial de semicondutores, o valor pelo qual as importações superam as exportações, que cresceu de menos de US$ 500 milhões em 1992 para cerca de US$ 5 bilhões por ano em 2013 e 2014^[26].

A SIX Semicondutores, mais tarde renomeada Unitec, foi a maior tentativa privada de uma fábrica de chips. Estava localizada em Ribeirão das Neves, Minas Gerais, e foi concebida em 2005 com Eike Batista entre seus fundadores. Recebeu cerca de R$ 1,2 bilhão do BNDES, do banco de desenvolvimento de Minas Gerais (BDMG) e de parceiros privados, e a IBM detinha 18,8% da empresa e fornecia sua tecnologia^[27]. Bancos públicos suspenderam o crédito em 2015, a queda do valor do real aumentou o custo dos equipamentos importados, e a IBM saiu em 2019 após vender seu próprio negócio de fabricação de chips^[27]. A fábrica nunca produziu um chip comercial. Entrou em recuperação judicial, uma reestruturação de suas dívidas supervisionada pelo tribunal, devendo cerca de R$ 600 milhões^[27].

O programa CI-Brasil, criado em 2005, treinou mais de 1.000 projetistas de chips em três centros antes que seu financiamento acabasse em 2019^[25]. O programa nacional de microeletrônica de 2002 cresceu para 20 empresas de design, e 7 delas permaneceram em 2023^[25]. Em janeiro de 2021, o presidente Jair Bolsonaro emitiu dois vetos que removeram artigos da Lei Complementar 177. Um artigo proibia o bloqueio de dinheiro no FNDCT, o fundo nacional de ciência, e o outro transportava fundos não utilizados de 2020 para 2021, deixando R$ 4,2 bilhões do fundo bloqueados^[28].

A CEITEC quase fechou. O Decreto 10.578, de 16 de dezembro de 2020, autorizou sua dissolução, por recomendação do conselho do Programa de Parcerias de Investimentos^[17]. O governo apresentou três razões: repasses federais de pelo menos R$ 50 milhões por ano para cobrir déficits operacionais, prejuízos de R$ 23,9 milhões a R$ 49,6 milhões por ano entre 2015 e 2017, e nenhum comprador^[17,23]. O Tribunal de Contas da União (TCU) suspendeu o processo em 1º de setembro de 2021, após encontrar fragilidades insuperáveis na justificativa, entre elas o fato de ela ignorar a perda de investimento público e de conhecimento acumulado^[18]. O Decreto 11.768, de 6 de novembro de 2023, reverteu a dissolução^[19]. Em dezembro de 2024, o MCTI aprovou R$ 220 milhões do fundo nacional de ciência (FNDCT) para converter a fábrica em chips de potência de carboneto de silício, que são usados em inversores solares e veículos elétricos^[20]. O orçamento federal de 2025 destinou R$ 60 milhões à CEITEC, e seu presidente, Augusto Gadelha, disse que a conversão precisaria de várias centenas de milhões e seria adiada^[29]. Em maio de 2026, o MCTI intermediou uma parceria entre a CEITEC e a Global Power Technology, uma empresa chinesa, para essa produção^[21].

Em outubro de 2026, o Instituto Eldorado, em Campinas, iniciou um projeto nacional para projetar um processador de inteligência artificial na arquitetura RISC-V. A Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) o lidera junto com eles, e o Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer aderiu^[30]. O Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação comprometeu 50 milhões de reais para o primeiro ano por meio do FNDCT, do BNDES e da FINEP, e cerca de 75 milhões adicionais estão previstos para etapas posteriores^[30]. O projeto é um acelerador matricial: vários chips combinados em uma única placa que realizam a aritmética exigida pelos modelos de IA. Ele visa cargas de trabalho especializadas, como a geração de imagens, em vez do treinamento de modelos de linguagem gerais^[30].

O projeto continua a linha de trabalho descrita neste artigo. O BlueMacaw provou que um consórcio brasileiro pode levar um conjunto de instruções aberto até o silício funcional, e o acelerador aplica a mesma abertura à computação de alto desempenho. O motivo é econômico: o Brasil importa cerca de 8 bilhões de dólares em semicondutores todos os anos, e um acelerador nacional mantém parte desse gasto dentro do país. O trabalho faz parte do Plano Brasileiro de Inteligência Artificial, o mesmo programa por trás do supercomputador nacional^[33].

Um chip precisa de mais do que os metais no mapa acima. As fábricas também funcionam com gases. O hélio resfria os wafers durante o processamento, mantém as câmaras livres de ar contaminante e encontra vazamentos microscópicos, e o neônio carrega a luz dos lasers que gravam padrões no silício. Em outubro de 2026, o Departamento de Energia dos Estados Unidos designou o hélio como material crítico: a fabricação de semicondutores não pode prescindir dele, e o suprimento mundial está concentrado em poucos países^[34]. O painel de recursos naturais desta página lista os materiais e gases que alimentam a produção eletrônica e indica o que este país extrai ou produz em seu próprio território.

As marcas mostram produção, não depósitos. A Ucrânia detém um dos maiores recursos de lítio da Europa e não começou a extraí-lo, e o Brasil não produz hélio algum, então qualquer plano nacional de fabricação herda essa importação. O neônio é o caso mais gritante: antes de 2022, a Ucrânia fornecia cerca de metade do neônio de grau semicondutor do mundo, e a invasão destruiu essa produção^[35]. Metais e gases juntos decidem até onde um país pode construir uma indústria nacional de chips, e nenhum país detém todos eles.

O mapa desta página visualiza conjuntos de dados públicos. As principais fontes estão listadas abaixo.