🎮Como são fabricados os chips do PlayStation e Xbox
Entenda como os chips dos consoles são projetados, produzidos em wafers de silício e transformados nos processadores que movimentam PlayStation e Xbox. O processo envolve AMD, foundries, litografia, testes e engenharia de alta precisão.
NetoJacy
8/21/202626 min read
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Como nasce o chip que move PlayStation 5 e Xbox Series X
Do projeto conjunto com a AMD à gravação de circuitos no silício, entenda a cadeia industrial por trás dos processadores que definem os consoles modernos.
Palavra-chave: fabricação de chips para PlayStation e Xbox
Meta descrição: Entenda como funciona a fabricação dos chips de PlayStation e Xbox, do projeto do SoC ao wafer, litografia, testes, rendimento e montagem.
Introdução
Quando um PlayStation 5 ou um Xbox Series X executa um jogo, boa parte do trabalho acontece em uma única peça de silício capaz de reunir CPU, GPU e diversos blocos especializados. Esse componente é normalmente chamado de SoC, sigla para System on a Chip, ou sistema em um chip. Mas o caminho entre desenhar esse processador e colocá-lo dentro de milhões de consoles envolve uma das cadeias produtivas mais sofisticadas da indústria tecnológica.
A fabricação de chips para PlayStation e Xbox não acontece simplesmente dentro de uma fábrica pertencente à Sony ou à Microsoft. No caso da atual geração, há uma divisão de responsabilidades entre as fabricantes dos consoles, a AMD, empresas especializadas em fabricação de semicondutores e parceiros responsáveis por etapas como encapsulamento e testes.
A própria AMD confirma que desenvolveu os SoCs semi-customizados utilizados tanto no PlayStation 5 quanto nos Xbox Series X e Series S. Isso significa que não se trata simplesmente de pegar um processador Ryzen ou uma placa Radeon encontrada em um PC e instalá-los no console. São projetos específicos, construídos a partir de tecnologias da AMD e ajustados para atender aos requisitos definidos junto à Sony e à Microsoft.
Depois que esse projeto está pronto, começa uma segunda história: transformar bilhões de estruturas eletrônicas planejadas digitalmente em componentes físicos microscópicos sobre um disco de silício. Essa etapa envolve deposição de materiais, fotolitografia, gravação química, implantação de íons, inspeções, testes, corte do wafer, encapsulamento e finalmente integração à placa-mãe do console.
Entender esse processo também ajuda a perceber por que semicondutores exercem tanta influência sobre preço, disponibilidade, consumo de energia e até sobre o desenho físico de um videogame.
O primeiro passo acontece muito antes da fábrica
Antes de existir qualquer wafer sendo processado, existe um projeto.
Sony e Microsoft definem o que esperam de seus consoles: desempenho, consumo energético, recursos gráficos, memória, entrada e saída de dados, custo de fabricação e outras características que precisam coexistir dentro de um produto que será fabricado em grande escala durante vários anos.
A AMD entra nessa cadeia como fornecedora de tecnologia e parceira de desenvolvimento. Em documentação corporativa, a companhia classifica esses produtos como semi-custom SoCs, soluções específicas construídas a partir de suas tecnologias de CPU, GPU e multimídia. A empresa afirma trabalhar diretamente com seus clientes para adaptar esses componentes às necessidades de cada dispositivo.
Isso explica por que PlayStation 5 e Xbox Series X compartilham determinadas bases tecnológicas sem possuírem exatamente o mesmo processador.
No PlayStation 5 original, a documentação oficial da Sony especifica uma CPU x86-64 AMD Ryzen baseada na arquitetura Zen 2, com oito núcleos e 16 threads, combinada a um motor gráfico AMD Radeon baseado em RDNA 2. A GPU opera com frequência variável de até 2,23 GHz e potência computacional anunciada de 10,3 TFLOPS.
O Xbox Series X também utiliza oito núcleos Zen 2 e uma GPU RDNA 2 customizada, mas sua configuração é diferente. A Microsoft informa 52 unidades computacionais funcionando a 1,825 GHz, 12 TFLOPS de desempenho teórico e um die de aproximadamente 360,45 mm². A documentação oficial do console identifica o processo de fabricação utilizado no modelo original como “7nm Enhanced”.
Portanto, compartilhar Zen 2 e RDNA 2 não transforma os dois consoles em máquinas idênticas. O número e a organização das unidades gráficas, frequências, controladores, interfaces, blocos de aceleração, gerenciamento de energia e integração com o restante do sistema podem ser ajustados conforme o projeto.
O que exatamente é um SoC?
Em computadores tradicionais, diferentes funções podem estar distribuídas em vários chips. Um console moderno concentra grande parte dessas funções em um único circuito integrado.
É daí que vem o termo System on a Chip.
O SoC pode combinar, entre outros elementos:
núcleos de CPU;
unidades de processamento gráfico;
controladores de memória;
interfaces de entrada e saída;
mecanismos de processamento multimídia;
componentes relacionados à segurança;
aceleradores especializados;
sistemas de gerenciamento e comunicação interna.
Figura 3 — Diagrama de componentes de um SoC, representando CPU, GPU, controlador de memória, entrada e saída, processamento multimídia, segurança e gerenciamento do sistema conectados por uma interconexão interna comum.
Contextualização do diagrama:
O diagrama mostra que um SoC (System on a Chip) não corresponde apenas ao processador central. Ele reúne diferentes unidades de processamento, controle e comunicação dentro de um único circuito integrado. A CPU e a GPU aparecem ao lado de componentes responsáveis pelo acesso à memória, entrada e saída de dados, processamento multimídia, segurança e gerenciamento do sistema. A interconexão interna representa a estrutura responsável por permitir a comunicação entre esses diferentes blocos funcionais.
Fonte:
Elaboração própria do ProGameMundo, com base na descrição de soluções semi-custom SoC da Advanced Micro Devices (AMD) e nas informações apresentadas no artigo “Como nasce o chip que move PlayStation 5 e Xbox Series X”.
AMD: Annual Report on Form 10-K for the fiscal year ended December 30, 2023. Disponível em: https://ir.amd.com/financial-information/sec-filings/content/0000002488-24-000012/amd-20231230.htm
Nota metodológica:
Foi utilizado um diagrama de componentes porque o objetivo é demonstrar as diferentes unidades funcionais que podem integrar um SoC e a relação de comunicação entre elas. Os sete blocos periféricos correspondem exclusivamente aos componentes mencionados no artigo, enquanto a área central representa a interconexão interna do sistema. As linhas indicam associação e comunicação entre os componentes e não representam fluxo unidirecional, prioridade de processamento ou dependência hierárquica. As cores servem apenas para diferenciação visual das categorias. O tamanho, a posição, a distância entre os blocos e a espessura das conexões são recursos editoriais e não representam proporções físicas, desempenho, capacidade, largura de banda ou importância relativa dentro de um SoC real. O diagrama é uma representação conceitual e simplificada, não a reprodução da arquitetura física específica dos chips utilizados no PlayStation 5 ou Xbox Series X.
A vantagem dessa integração é reduzir a distância física entre diferentes blocos de processamento e construir uma arquitetura otimizada para uma finalidade específica.
Para um console, isso é particularmente importante. Diferentemente de um PC montado a partir de componentes intercambiáveis, PlayStation e Xbox são plataformas fechadas nas quais desenvolvedores sabem previamente qual configuração estará disponível.
Essa padronização permite que o hardware seja projetado como um sistema completo.
Sony, Microsoft e AMD desenham; outra indústria transforma o projeto em silício
Uma distinção importante precisa ser feita: desenvolver um chip e fabricar fisicamente um chip são atividades diferentes.
A AMD se concentra principalmente em desenvolvimento de semicondutores e utiliza empresas externas para fabricar seus wafers. Em seu relatório anual, a companhia afirma recorrer a foundries terceirizadas e informa depender da Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, a TSMC, para seus produtos de microprocessadores e GPUs fabricados em processos de 7 nm ou menores.
Uma foundry é justamente uma empresa especializada em fabricar chips projetados por outras companhias.
A ASML, uma das principais fornecedoras de equipamentos utilizados por essas fábricas, diferencia três modelos importantes da indústria: empresas que projetam e fabricam os próprios chips, foundries que fabricam semicondutores para terceiros e empresas fabless, que concentram suas atividades principalmente no projeto e contratam fábricas externas para materializar esses projetos.
No caso específico dos consoles, é importante não extrapolar aquilo que os documentos tornam público. A Microsoft confirma oficialmente o processo de 7 nm Enhanced do Xbox Series X original. A Sony, por sua vez, especifica publicamente as arquiteturas e características do processador do PS5, mas a ficha técnica oficial consultada não identifica a foundry nem informa o nó de fabricação do SoC.
A AMD, entretanto, confirma simultaneamente dois pontos relevantes: desenvolveu os SoCs semi-customizados desses consoles e utiliza a TSMC para seus produtos de CPU e GPU de 7 nm ou menores. Isso permite compreender a estrutura industrial envolvida sem atribuir a um documento oficial algo que ele não declara explicitamente.
Do projeto digital ao wafer de silício
Depois de projetado e validado, o processador precisa sair do ambiente digital.
A base da produção é o wafer, um disco extremamente fino e plano de silício sobre o qual numerosos chips são produzidos simultaneamente.
Segundo a ASML, microchips são construídos adicionando camadas sucessivas de padrões interconectados sobre esse wafer. Um processador moderno pode possuir dezenas de camadas, e algumas estruturas precisam ser alinhadas com precisão de escala nanométrica.
Não existe, portanto, uma máquina na qual entra silício de um lado e sai um processador de Xbox ou PlayStation do outro.
O wafer percorre repetidamente uma sequência de equipamentos dentro da fábrica.
Figura 4 — Fluxograma simplificado das principais etapas da fabricação de um chip, desde o desenvolvimento do projeto eletrônico e a preparação do wafer até a construção sucessiva das estruturas no silício, inspeção, corte, encapsulamento e integração ao sistema final.
Contextualização do fluxograma:
O fluxograma organiza visualmente o caminho percorrido entre o projeto de um chip e sua transformação em um componente físico utilizável em um console. A sequência começa no desenvolvimento do projeto, passa pela preparação do wafer e pelas operações responsáveis pela construção das estruturas microscópicas — deposição de materiais, aplicação do photoresist, litografia, gravação e implantação — e destaca que essas operações são repetidas para formar sucessivas camadas do circuito. Depois, o processo avança para inspeção e testes, separação dos chips por corte do wafer, encapsulamento e integração ao sistema eletrônico final. Sua função no artigo é oferecer uma visão geral antes da explicação detalhada de cada etapa.
Fonte:
Elaboração própria do ProGameMundo, com base em:
ASML. How microchips are made. ASML. Disponível em: https://www.asml.com/en/technology/all-about-microchips/how-microchips-are-made
ASML. Six crucial steps in semiconductor manufacturing. ASML. Disponível em: https://www.asml.com/en/news/stories/2021/semiconductor-manufacturing-process-steps
Nota metodológica:
Foi adotado um fluxo sequencial para representar de forma didática a progressão entre projeto, fabricação, acabamento e integração do chip. As 12 etapas foram mantidas porque correspondem à sequência definida para este elemento editorial e ajudam o leitor a compreender a relação entre os processos apresentados posteriormente no artigo.
O fluxograma constitui uma síntese editorial de uma fabricação industrial muito mais complexa. Na produção real de semicondutores, operações como deposição, aplicação de photoresist, litografia, gravação, implantação, limpeza, medição e inspeção podem ocorrer diversas vezes e em diferentes combinações durante a construção das camadas. Portanto, a sequência visual não representa todas as centenas ou milhares de operações existentes em uma linha de fabricação.
A etapa “repetição das camadas” indica justamente esse caráter iterativo e não deve ser interpretada como uma única operação independente. As setas mostram a progressão lógica utilizada para explicar o processo, e não duração proporcional, distância física entre equipamentos ou tempo de produção. Tamanhos dos blocos, ícones, distâncias e cores são recursos editoriais e não representam proporções quantitativas, duração, custo ou importância relativa das etapas.
Também não são representadas no fluxograma todas as operações auxiliares de limpeza, metrologia, controle de processo e outras atividades industriais intermediárias, pois isso comprometeria a legibilidade da síntese. Não há decisões, caminhos alternativos, rumores ou projeções representados: o recurso apresenta apenas uma visão conceitual e simplificada da sequência de fabricação descrita no artigo.
A fabricação completa pode envolver centenas ou milhares de operações e levar vários meses.
Deposição: construindo a matéria-prima das diferentes camadas
Uma das primeiras etapas é a deposição.
Camadas extremamente finas de materiais condutores, isolantes ou semicondutores são colocadas sobre o wafer. Cada material possui uma função específica dentro das estruturas que serão construídas.
É sobre essas superfícies que os padrões do circuito serão posteriormente definidos.
Conforme os transistores diminuem e os processadores se tornam mais densos, controlar a espessura e a uniformidade dessas camadas passa a exigir precisão cada vez maior.
Esse processo será repetido diversas vezes porque um circuito integrado moderno não é essencialmente um desenho plano. Ele se parece mais com uma construção microscópica formada por inúmeras estruturas empilhadas.
Fotoresiste: preparando o wafer para receber o desenho
Depois de determinada camada ser depositada, o wafer pode receber uma película fotossensível chamada photoresist ou simplesmente resist.
Esse material reage à exposição à luz.
A função dele é permitir que o padrão correspondente àquela etapa da fabricação seja transferido para o wafer.
É uma preparação fundamental para uma das operações mais impressionantes de todo o processo: a litografia.
Litografia: imprimindo circuitos microscópicos com luz
Na fotolitografia, um padrão contendo parte do desenho do chip é projetado sobre o wafer.
Máquinas de litografia utilizam sistemas ópticos extremamente precisos para reduzir e focalizar essa imagem sobre o material fotossensível. A exposição provoca alterações químicas no resist, permitindo que aquele desenho seja posteriormente revelado.
É importante entender que essa operação não imprime o processador inteiro de uma vez.
Ela trabalha camada por camada e região por região.
A precisão necessária é difícil de visualizar em escala humana. Um pequeno desalinhamento entre camadas pode comprometer estruturas do circuito.
A indústria utiliza diferentes tecnologias de litografia conforme a resolução necessária. Sistemas DUV trabalham com ultravioleta profundo, enquanto processos mais avançados também podem empregar EUV, ou ultravioleta extremo, em determinadas camadas.
A TSMC, por exemplo, iniciou produção em volume de seu processo N7+ utilizando EUV em 2019. Segundo a empresa, aquela tecnologia aumentava a densidade em aproximadamente 15% a 20% em relação ao N7 original e utilizava EUV para imprimir estruturas em escala nanométrica.
Isso não significa que todo chip chamado genericamente de “7 nm” utilize exatamente a mesma receita de fabricação. Existem diferentes processos, revisões e técnicas dentro de uma mesma geração nominal.
Gravação: o desenho começa a virar estrutura física
Depois da exposição e revelação do photoresist, áreas específicas ficam protegidas enquanto outras permanecem expostas.
Entra então o processo conhecido como etching, ou gravação.
Produtos químicos ou gases removem materiais das regiões desejadas, transferindo o padrão definido pela litografia para a estrutura física da camada.
O controle precisa ser extremamente rigoroso.
Remover pouco material pode impedir a formação correta da estrutura. Remover demais pode atingir regiões que deveriam permanecer intactas ou comprometer camadas inferiores.
Quando o processo termina, o photoresist remanescente pode ser retirado e novas operações começam.
Implantação de íons ajuda a criar as propriedades elétricas dos transistores
Silício puro possui características elétricas que precisam ser modificadas de forma cuidadosamente controlada para produzir os transistores de um processador.
Uma das técnicas empregadas é a implantação de íons.
Regiões do wafer são bombardeadas com partículas carregadas para alterar suas propriedades de condução elétrica. Isso contribui para formar as estruturas que funcionarão como os minúsculos interruptores eletrônicos utilizados nos circuitos digitais.
Cada processador moderno contém uma quantidade enorme desses elementos trabalhando em conjunto.
Quando um jogador movimenta um personagem, calcula física, carrega dados, renderiza iluminação ou envia informações para a tela, são circuitos formados por essas estruturas microscópicas que realizam bilhões de operações.
O processo é repetido inúmeras vezes
Deposição, aplicação de photoresist, litografia, gravação, implantação e limpeza não acontecem somente uma vez.
Figura 5 — Diagrama em corte de um chip semicondutor, mostrando a base de silício, estruturas simplificadas de transistores, camadas dielétricas, interconexões metálicas e vias responsáveis por conectar diferentes níveis da estrutura.
Contextualização do diagrama:
O diagrama demonstra que um chip moderno não é uma estrutura bidimensional. Sobre o substrato de silício são construídos transistores e sucessivas camadas de materiais isolantes e condutores. As interconexões metálicas permitem distribuir sinais e energia, enquanto as vias estabelecem conexões verticais entre diferentes níveis. A ampliação lateral do transistor ajuda a relacionar a estrutura microscópica básica com o conjunto de camadas construído acima dela.
Fonte:
Elaboração própria do ProGameMundo, com base na explicação sobre fabricação em camadas apresentada no artigo e nos materiais técnicos da ASML utilizados como referência editorial.
ASML. How microchips are made.
https://www.asml.com/en/technology/all-about-microchips/how-microchips-are-made
ASML. Six crucial steps in semiconductor manufacturing.
https://www.asml.com/en/news/stories/2021/semiconductor-manufacturing-process-steps
Nota metodológica:
Foi utilizado um diagrama em corte tridimensional porque o objetivo é representar simultaneamente a sobreposição e a conexão entre diferentes níveis de um chip. A organização vertical indica uma relação estrutural entre substrato, dispositivos e camadas de interconexão, e não uma escala física exata.
As estruturas de transistores foram simplificadas para fins didáticos e não reproduzem uma arquitetura comercial específica. Da mesma forma, a quantidade de camadas, a espessura dos materiais, o tamanho dos elementos, as distâncias entre estruturas e a disposição espacial são representações editoriais e não correspondem a proporções quantitativas reais.
As linhas de chamada indicam identificação de componentes, e não fluxo de dados ou direção elétrica. As cores servem para distinguir categorias funcionais e não representam materiais específicos de uma tecnologia de fabricação. O diagrama também não pretende representar todas as estruturas presentes em um semicondutor moderno; foram selecionados apenas os elementos necessários para explicar o princípio de construção em múltiplas camadas, conforme determina o padrão editorial do diagrama.
As etapas são repetidas conforme novas camadas do circuito são construídas.
A ASML explica que chips modernos podem possuir até cerca de 100 camadas e que os processos precisam manter alinhamento em escala nanométrica. A fabricação completa envolve centenas de etapas e constantes verificações.
É justamente essa repetição que ajuda a entender por que fabricar semicondutores avançados é tão difícil.
Um wafer pode passar semanas ou meses dentro de uma fábrica antes de estar pronto para a próxima fase.
Um wafer contém vários processadores ao mesmo tempo
Um ponto que costuma gerar confusão é imaginar que cada wafer corresponde a um único chip.
Na realidade, o padrão de um processador é repetido várias vezes sobre a superfície do disco.
Cada unidade individual é chamada de die.
Figura 6 — Diagrama conceitual de um wafer de silício contendo múltiplos dies, com destaque para uma unidade individual e para as perdas geométricas nas regiões próximas às bordas do disco.
Contextualização do diagrama:
O diagrama mostra que vários chips são fabricados simultaneamente sobre um mesmo wafer de silício. Cada bloco repetido representa um die, ou seja, uma unidade individual que poderá se transformar em um chip depois das etapas de fabricação, testes, corte e encapsulamento. A ampliação lateral destaca um desses dies para evidenciar sua relação com o wafer completo. As regiões parciais próximas às bordas ilustram a perda geométrica provocada pelo formato circular do wafer, já que nem todas as posições permitem acomodar um die completo.
Fonte:
Elaboração própria do ProGameMundo, com base na explicação sobre wafers e dies apresentada no artigo e nos materiais técnicos da ASML utilizados como referência.
ASML. How microchips are made.
https://www.asml.com/en/technology/all-about-microchips/how-microchips-are-made
Nota metodológica:
Foi utilizado um diagrama explicativo visto de cima porque essa representação permite visualizar diretamente a relação entre o wafer e os múltiplos dies distribuídos sobre sua superfície. Um die foi destacado e ampliado exclusivamente para facilitar sua identificação.
A disposição dos dies é conceitual. O número de unidades apresentado, suas dimensões, o espaçamento, o tamanho relativo do wafer e a área ocupada nas bordas não correspondem a uma configuração industrial específica nem representam o SoC real do PlayStation 5 ou do Xbox Series X. Nenhum cálculo de quantidade de chips por wafer foi realizado.
As áreas indicadas como perdas nas bordas representam apenas a limitação geométrica decorrente da tentativa de distribuir estruturas retangulares sobre uma superfície circular. Elas não indicam defeitos de fabricação nem rendimento real do wafer. Da mesma forma, os tamanhos, distâncias, proporções e posições empregados são recursos editoriais para facilitar a compreensão e não constituem medidas quantitativas reais.
O diagrama também não diferencia dies funcionais de defeituosos, pois o conceito de rendimento é tratado posteriormente no artigo. Não há rumores, estimativas ou projeções representados.
A quantidade de dies que cabe em um wafer depende, entre outros fatores, da área ocupada pelo projeto. Um chip maior normalmente permite colocar menos unidades dentro da mesma superfície.
Isso ajuda a explicar por que o tamanho do die possui relevância econômica.
No Xbox Series X original, a própria Microsoft revelou uma área de 360,45 mm² para o processador.
Quanto maior o die, menor tende a ser o número máximo de unidades que podem ser obtidas de um wafer — embora o cálculo real também dependa do formato, das bordas do wafer e, principalmente, do rendimento de fabricação.
Nem todos os chips produzidos saem perfeitos
Uma das palavras fundamentais da indústria de semicondutores é yield, ou rendimento.
Depois de todo o trabalho de fabricação, nem todos os dies de um wafer necessariamente funcionarão dentro das especificações desejadas.
Figura 7 — Quadro explicativo em formato de diagrama sobre rendimento de fabricação (yield) em semicondutores, mostrando um wafer com dies aprovados, dies reprovados e perdas geométricas nas bordas, além da relação conceitual entre quantidade de chips utilizáveis, aumento do rendimento e redução do custo efetivo por chip funcional.
Contextualização:
A imagem explica de forma visual o conceito de rendimento na fabricação de chips. O wafer central representa a produção simultânea de várias unidades, chamadas de dies. Parte dessas unidades é aprovada por funcionar dentro das especificações esperadas, enquanto outra parte é reprovada por apresentar defeitos ou não atender aos critérios técnicos. O diagrama também destaca que há áreas nas bordas do wafer que não são aproveitadas da mesma forma por limitações geométricas. Ao lado, a sequência conceitual resume o impacto econômico desse processo: quanto maior a quantidade de dies utilizáveis, maior tende a ser o rendimento e menor tende a ser o custo efetivo por chip funcional.
Fonte:
Elaboração própria do ProGameMundo, com base em:
ADVANCED MICRO DEVICES, INC. Annual Report on Form 10-K for the fiscal year ended December 30, 2023.
https://ir.amd.com/financial-information/sec-filings/content/0000002488-24-000012/amd-20231230.htm
ASML. How microchips are made.
https://www.asml.com/en/technology/all-about-microchips/how-microchips-are-made
Nota metodológica:
Foi utilizado um quadro explicativo com estrutura de diagrama porque o objetivo é tornar intuitivo um conceito técnico e econômico central do artigo: o rendimento de fabricação. O wafer foi representado de forma esquemática, com três estados visuais distintos: dies aprovados, dies reprovados e regiões perdidas nas bordas. Essa escolha permite que o leitor compreenda, de forma imediata, que nem todos os chips produzidos poderão ser aproveitados.
A relação lateral “mais dies utilizáveis → maior rendimento → menor custo efetivo por chip funcional” foi incluída como síntese editorial do raciocínio apresentado no artigo. Não há percentuais, taxas reais ou estimativas numéricas porque o conteúdo-base não fornece dados quantitativos verificáveis para esse ponto.
Os símbolos, cores e padrões visuais foram usados para diferenciar categorias de forma acessível, sem depender exclusivamente de contraste entre verde e vermelho. Os tamanhos dos dies, a distribuição no wafer, a proporção entre aprovados e reprovados e a área das perdas de borda são representações editoriais e não correspondem a uma medição quantitativa real. O diagrama também não distingue tipos específicos de defeito, nem substitui a análise técnica completa do processo industrial; ele funciona como uma simplificação visual para fins de compreensão editorial.
Defeitos microscópicos, variações de processo, problemas de materiais, alinhamento ou outras ocorrências podem inutilizar determinadas unidades.
Isso transforma o rendimento em um fator econômico central.
Se muitos dies funcionarem corretamente, o custo efetivo de cada chip aproveitável tende a diminuir. Se poucos passarem nos testes, o custo por unidade funcional aumenta.
A própria AMD identifica o rendimento de fabricação como um risco relevante de sua cadeia produtiva e observa que rendimentos baixos podem decorrer de dificuldades relacionadas ao projeto, à tecnologia de processo ou ao encapsulamento.
Essa questão é especialmente importante em consoles porque são produtos fabricados em volumes elevados e vendidos durante vários anos.
Uma pequena diferença no custo de cada SoC, multiplicada por milhões de unidades, pode representar valores enormes.
Testes identificam quais dies realmente podem ser utilizados
Antes de chegar ao console, os semicondutores passam por procedimentos de inspeção e teste.
Durante a própria fabricação, sistemas de metrologia verificam dimensões, posicionamento e eventuais defeitos. Esses dados também ajudam a ajustar os equipamentos e estabilizar o processo produtivo.
Depois que o wafer está concluído, os dies também precisam ser eletricamente avaliados.
As unidades funcionais seguem adiante; aquelas que apresentam problemas podem ser descartadas ou, em alguns tipos de produto, classificadas conforme suas características.
Essa seleção é essencial porque o consumidor final espera que milhões de consoles vendidos com a mesma especificação apresentem comportamento previsível.
O wafer finalmente é cortado
Somente depois de concluídas as etapas anteriores o grande disco de silício deixa de existir como uma única peça.
O wafer é cortado, separando individualmente cada die.
A ASML descreve que wafers utilizados na indústria podem ter 300 mm de diâmetro e conter desde algumas dezenas até milhares de chips, dependendo do tamanho de cada projeto.
Nesse momento, aquele pequeno retângulo de silício começa a se parecer mais com aquilo que normalmente chamamos de processador.
Mas ele ainda não está pronto para ser soldado diretamente na placa do console.
Encapsulamento transforma o die em um componente utilizável
O silício precisa ser conectado eletricamente ao restante do sistema e protegido fisicamente.
Entra então o packaging, ou encapsulamento.
O die é integrado a um substrato responsável por distribuir suas conexões de entrada e saída. Dependendo do projeto, outros materiais e estruturas são adicionados para facilitar comunicação, alimentação elétrica e dissipação térmica.
A AMD também deixa claro que essa fase não depende apenas de suas próprias instalações. A companhia afirma utilizar parceiros externos para montagem, teste, marcação e encapsulamento de seus produtos semicondutores.
Isso reforça como a palavra “fabricante” pode esconder uma cadeia muito maior.
Um chip utilizado em um console pode envolver propriedade intelectual desenvolvida em um país, projeto realizado por equipes internacionais, wafers fabricados por uma foundry, equipamentos construídos por empresas especializadas e encapsulamento realizado por outros fornecedores.
Depois do chip, ainda é preciso construir o console
Um SoC terminado continua sendo apenas um componente.
Ele precisa ser instalado na placa-mãe ao lado da memória GDDR6, armazenamento, controladores de alimentação e inúmeros outros circuitos.
Também precisa receber um sistema de refrigeração capaz de remover o calor produzido durante jogos.
Essa relação entre chip e refrigeração é fundamental.
A arquitetura do processador, frequência de funcionamento, tensão elétrica, tamanho do die e características do processo de fabricação influenciam consumo e temperatura. Os engenheiros precisam equilibrar desempenho, ruído, custo e dimensões físicas do aparelho.
Por isso, o projeto de um console não pode ser dividido em departamentos completamente independentes. O comportamento do SoC influencia fonte de alimentação, placa-mãe, sistema térmico e até aspectos do gabinete.
Por que diminuir o processo de fabricação pode ajudar
Ao longo da vida comercial de um console, fabricantes podem revisar componentes e processos.
Um processo de semicondutores mais eficiente pode permitir alterações de densidade, consumo, tamanho ou custo, embora os benefícios reais dependam do projeto e não possam ser deduzidos apenas pelo número nominal de nanômetros.
Esse detalhe é importante porque expressões como “7 nm”, “6 nm” ou “5 nm” já não representam simplesmente uma dimensão física única existente dentro do chip. Elas funcionam principalmente como nomes de gerações de processos industriais.
Na própria evolução da tecnologia da TSMC, diferentes variações dentro da família de 7 nm apresentaram mudanças de densidade e utilização de EUV.
Portanto, afirmar que um processo possui um número menor não é suficiente para concluir automaticamente quanto um console ficará mais rápido ou mais econômico.
Arquitetura, frequências, tensão, área, projeto físico e objetivos do produto continuam fundamentais.
Por que o chip influencia diretamente o preço do videogame
O SoC está entre os componentes economicamente importantes de um console, mas seu custo não pode ser analisado isoladamente.
Sony e Microsoft também precisam pagar por memória, armazenamento, placa-mãe, refrigeração, fonte, gabinete, controle, montagem, embalagem, transporte, desenvolvimento e outros componentes da cadeia.
O ProGameMundo já destacou, ao analisar o modelo econômico dos consoles subsidiados, que estimativas baseadas somente em listas de componentes não representam necessariamente o custo total de colocar um videogame no mercado.
No caso dos semicondutores, a situação fica ainda mais complexa porque custos dependem de capacidade disponível na foundry, quantidade contratada, rendimento, tamanho do die, encapsulamento e maturidade do processo.
Isso explica por que mudanças aparentemente invisíveis dentro de um console podem ter grande importância econômica para fabricantes.
A crise dos chips mostrou quanto essa cadeia é estratégica
A produção de semicondutores depende de uma cadeia extremamente especializada.
AMD reconhece em seus próprios relatórios que depende de terceiros tanto para fabricação de wafers quanto para encapsulamento e testes. A empresa também aponta riscos relacionados à disponibilidade de capacidade fabril, materiais, rendimento, prazos e concentração de fornecedores.
Essa dependência ajuda a explicar por que perturbações no setor de semicondutores podem atingir videogames.
Uma empresa pode possuir um excelente projeto e enorme demanda por seus consoles, mas ainda depender da disponibilidade das fábricas capazes de produzir esses chips em escala suficiente.
Não basta, portanto, “fabricar mais consoles” quando determinado componente é limitado por uma cadeia industrial que exige instalações bilionárias, equipamentos altamente especializados e meses de processamento.
O verdadeiro produto é resultado de um ecossistema tecnológico
Observar o SoC do PlayStation 5 ou do Xbox Series X apenas como “um chip da AMD” esconde boa parte da história.
A AMD fornece tecnologias fundamentais e confirma o desenvolvimento das soluções semi-customizadas utilizadas pelas duas plataformas. Sony e Microsoft definem requisitos e participam do desenvolvimento de seus respectivos sistemas. Foundries transformam os projetos em silício. Empresas especializadas fornecem máquinas de litografia e outros equipamentos. Outros parceiros realizam montagem, encapsulamento e testes.
Figura 8 — Diagrama de cadeia industrial que representa a sequência funcional envolvida no desenvolvimento e na produção de um chip para console, desde a definição dos requisitos da plataforma até a fabricação do wafer, fornecimento de equipamentos, encapsulamento, testes e integração ao sistema final.
Contextualização do diagrama:
O diagrama mostra que o processador utilizado em um console é resultado de uma cadeia tecnológica formada por diferentes especialidades. O fabricante do console estabelece requisitos e características da plataforma; o desenvolvedor do SoC transforma essas necessidades em uma arquitetura semi-customizada; a foundry converte o projeto em estruturas físicas sobre wafers de silício; fornecedores especializados disponibilizam os equipamentos necessários aos processos industriais; parceiros posteriores realizam etapas como corte, encapsulamento e testes; e, finalmente, o componente é integrado ao restante do hardware do console.
A representação ajuda a diferenciar projeto de semicondutores de fabricação física, além de demonstrar por que atribuir toda a produção de um chip a uma única empresa simplifica excessivamente a cadeia industrial descrita no artigo.
Fonte:
Elaboração própria do ProGameMundo, com base nas fontes utilizadas no artigo:
ADVANCED MICRO DEVICES, INC. Annual Report on Form 10-K for the fiscal year ended December 30, 2023.
https://ir.amd.com/financial-information/sec-filings/content/0000002488-24-000012/amd-20231230.htm
ASML. How microchips are made.
https://www.asml.com/en/technology/all-about-microchips/how-microchips-are-made
SONY INTERACTIVE ENTERTAINMENT. Unveiling new details of PlayStation 5: Hardware technical specs. PlayStation Blog.
https://blog.playstation.com/archive/2020/03/18/unveiling-new-details-of-playstation-5-hardware-technical-specs/
MICROSOFT. Xbox Series X: A Closer Look at the Technology Powering the Next Generation. Xbox Wire.
https://news.xbox.com/en-us/2020/03/16/xbox-series-x-tech/
Nota metodológica:
Foi utilizado um diagrama de cadeia industrial porque o trecho analisado descreve funções sucessivas desempenhadas por diferentes agentes especializados, e não um processo realizado integralmente dentro de uma única organização.
A leitura ocorre da esquerda para a direita. As setas representam a progressão funcional entre as etapas da cadeia — definição da plataforma, desenvolvimento do SoC, fabricação, infraestrutura de produção, montagem/teste e integração final — e não representam necessariamente contratos diretos, propriedade empresarial, localização geográfica ou transferência física imediata entre todas as entidades.
As categorias foram priorizadas em vez de nomes comerciais porque a finalidade do elemento é explicar a estrutura industrial, e não atribuir cada etapa a uma companhia específica. Isso também evita sugerir relações empresariais não documentadas pelas fontes.
Os ícones, tamanhos dos blocos, distâncias, cores e posições possuem função exclusivamente editorial. Eles não representam participação econômica, volume de produção, custo, duração, importância relativa ou proporções quantitativas reais. A cadeia também é uma simplificação: processos industriais podem envolver fornecedores adicionais, etapas intermediárias, subcontratados e relações diferentes conforme o produto e a geração tecnológica.
Não há rumores, projeções ou informações não confirmadas representados no diagrama. A marca ProGameMundo foi aplicada separadamente no canto inferior direito usando o arquivo mestre oficial, conforme o padrão definido para esses elementos. Os textos complementares seguem a ordem obrigatória prevista para diagramas: legenda científica, contextualização, fonte, nota metodológica e texto alternativo.
O processador que chega ao console é o resultado final dessa colaboração.
E talvez esse seja um dos aspectos mais impressionantes dos videogames modernos: ao apertar o botão de ligar, o jogador ativa um dispositivo que depende de algumas das técnicas industriais de maior precisão já desenvolvidas.
Conclusão
A fabricação de um chip para PlayStation ou Xbox começa muito antes de qualquer linha de montagem de consoles. Primeiro existe uma arquitetura definida de acordo com as necessidades da plataforma. Depois, esse projeto precisa ser convertido em padrões microscópicos e reproduzido camada após camada sobre wafers de silício.
Nos consoles atuais, a AMD confirma que desenvolveu os SoCs semi-customizados utilizados no PlayStation 5 e nos Xbox Series X|S. Sony e Microsoft, entretanto, recebem soluções diferentes, ajustadas às características de cada plataforma.
A partir daí entra a enorme infraestrutura da indústria de semicondutores: deposição, photoresist, litografia, gravação, implantação de íons, inspeção, testes, corte e encapsulamento. São processos repetidos inúmeras vezes e executados com precisão medida em nanômetros.
O resultado é um componente pequeno o suficiente para caber na palma da mão, mas complexo o bastante para concentrar CPU, GPU e diversos sistemas responsáveis pela execução dos jogos.
Essa cadeia também mostra por que avanços na fabricação de semicondutores importam tanto para a indústria dos videogames. Melhor rendimento, processos mais maduros e projetos mais eficientes podem influenciar custos, consumo energético, disponibilidade e futuras revisões de hardware.
Quando observamos um PlayStation ou Xbox pronto na prateleira, vemos apenas o produto final. O chip em seu interior, porém, passou por uma jornada internacional de projeto, química, física, engenharia de materiais, óptica de altíssima precisão e fabricação em escala microscópica. É essa combinação que transforma um desenho digital em milhões de consoles capazes de executar exatamente o mesmo código nas casas dos jogadores.
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Referências
ADVANCED MICRO DEVICES, INC. Annual Report on Form 10-K for the fiscal year ended December 30, 2023. AMD, 31 jan. 2024. Acessar documento. Acesso em: 21 ago. 2026.
ASML. How microchips are made. ASML. Acessar conteúdo. Acesso em: 21 ago. 2026.
LI, Alison. Six crucial steps in semiconductor manufacturing. ASML, atualização em 4 out. 2023. Acessar conteúdo. Acesso em: 21 ago. 2026.
MICROSOFT. Xbox Series X: A Closer Look at the Technology Powering the Next Generation. Xbox Wire, 16 mar. 2020. Acessar conteúdo. Acesso em: 21 ago. 2026.
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TAIWAN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING COMPANY. TSMC’s N7+ Technology Is First EUV Process Delivering Customer Products to Market in High Volume. TSMC, 7 out. 2019. Acessar documento oficial. Acesso em: 21 ago. 2026.
PROGAMEMUNDO. Console Subsidiado: Entenda o Modelo que Mudou os Videogames. ProGameMundo. Acessar artigo. Acesso em: 21 ago. 2026.
PROGAMEMUNDO. Impacto Ambiental nos Jogos: Sustentabilidade e Práticas da Indústria. ProGameMundo. Acessar artigo. Acesso em: 21 ago. 2026.
PROGAMEMUNDO. Xbox Series X Pode Rodar PS3 Antes do PS5? O Impacto da Retrocompatibilidade. ProGameMundo, 14 mar. 2025. Acessar artigo. Acesso em: 21 ago. 2026.
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