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No último ano, houve um grande movimento para construir novas fábricas de semicondutores, especialmente nos Estados Unidos e na Europa. Os motivos para isso incluem:
- Preocupações geopolíticas relacionadas a tensões comerciais com a China
- Adoção de novas legislações de incentivo ao desenvolvimento doméstico de semicondutores*
- Dificuldades causadas pela escassez de semicondutores sentidas durante a COVID-19
*A legislação inclui o U.S. CHIPS Act de 2022, que direciona quase US$ 53 bilhões para “pesquisa, desenvolvimento, fabricação e capacitação da força de trabalho americana de semicondutores”, além do European Chips Act, que destina 43 bilhões de euros (cerca de US$ 47 bilhões) para o desenvolvimento da indústria de semicondutores nos 27 estados-membros, com o objetivo de dobrar sua participação de mercado global de 10% para 20% até 2030.
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Mas o Ocidente não é o único apostando nesse renascimento dos semicondutores. Na verdade, o mundo todo está em uma corrida para construir novas fábricas de semicondutores e atender à crescente demanda tecnológica. Mas o que sabemos sobre essa onda global de obras? E quais aprendizados podemos tirar desse movimento?
A seguir, um resumo de estatísticas úteis sobre o cenário global de novas fábricas de semicondutores:
1. Quantas fábricas de semicondutores estão sendo construídas?
Atualmente, 73 novas fábricas de semicondutores estão sendo construídas no mundo, segundo a análise de dados da Z2Data. Esse número total inclui tanto novos locais quanto ampliações de plantas já existentes.
A estimativa não inclui fábricas cuja construção foi cancelada ou suspensa. O levantamento foca apenas em fábricas com local de construção confirmado.
Veja também: O que uma boa análise de risco de fornecedores de semicondutores deve incluir?
2. Quantas são realmente novas e quantas são expansões?
Das 73 novas fábricas de semicondutores que estão sendo construídas, 23 (31%) são expansões de unidades já existentes. A maioria dessas expansões irá focar na produção de nós tecnológicos de 28nm, com capacidade variando de acordo com o local. Algumas, porém, estarão voltadas para tecnologias mais avançadas, incluindo:
- Proprietário: Samsung Foundry
Local: Coreia do Sul
Conclusão: 2023 (Expansão)
Nós tecnológicos: 4nm
Capacidade estimada: 30.000/mês - Proprietário: Samsung Foundry
Local: Coreia do Sul
Conclusão: 2023 (Expansão)
Nós tecnológicos: 5nm - Proprietário: TSMC
Local: Estados Unidos
Conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 4nm & 5nm - Proprietário: Intel Corp.
Local: Irlanda
Conclusão: 2023 (Expansão)
Nós tecnológicos: 7nm
As outras 50 fábricas serão unidades totalmente novas. Dessas, 21 (42%) serão construídas nos Estados Unidos, com Arizona e Texas como grandes polos de novas produções. A Samsung Foundry, em especial, está investindo fortemente: a fabricante de chips planeja 10 fábricas no Texas, todas a serem concluídas entre 2023 e 2042.
3. Onde estão sendo construídas a maioria dessas fábricas?
Apesar do destaque para os Estados Unidos e Europa nas notícias, o restante do mundo também está investindo em novas fábricas. Trinta e oito fábricas de semicondutores estão sendo construídas no Leste e Sudeste Asiático, principalmente na China, Taiwan, Coreia do Sul e Japão. Isso representa pouco mais da metade de todos os novos projetos de fábricas no mundo.
Das 35 fábricas construídas no Ocidente, 27 (77%) estão sendo erguidas nos Estados Unidos, incluindo tanto expansões quanto fábricas totalmente novas.
4. Em que prazo essas fábricas serão concluídas?
A análise da Z2Data acompanha fábricas de semicondutores com data de início das obras entre 2019 e 2025. Dessas, 53 (76%) devem ser concluídas nos próximos quatro anos. No entanto, esses cronogramas são estimativas iniciais, podendo ser impactados por fatores externos. Por exemplo, a Fab 21 da TSMC, no Arizona, estava prevista para abrir em 2024, mas dificuldades para encontrar mão de obra qualificada (entre outros desafios) adiaram o início para 2025.
5. Quem está construindo a maioria das novas fábricas?
Diversas empresas estão apostando nesse movimento, mas os principais players são Intel Corporation, Micron Technology, Samsung Foundry, Semiconductor Manufacturing International Corporation e Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
6. Quais são os nós tecnológicos mais comuns nessas fábricas?
Nem todos os novos projetos de fábricas tornaram públicas suas informações sobre nós tecnológicos. Entre os que divulgaram, os mais comuns são:
- 28nm
- 10nm
- 22nm
- 40nm
A tecnologia de 28nm chegou ao mercado em 2009 e ganhou popularidade após a TSMC lançar o primeiro processo de 28nm para uso geral em 2011. Desde então, passou a ser aplicada em uma ampla variedade de produtos, incluindo “unidades centrais de processamento (CPUs), processadores gráficos (GPUs), chips de redes de alta velocidade, smartphones, processadores de aplicativos (APs), tablets, entretenimento doméstico, eletrônicos de consumo, setor automotivo e Internet das Coisas”. Embora o 28nm não seja mais considerado de ponta (12 anos depois, o iPhone 14 da Apple usa tecnologia de 4nm), ele segue como opção popular entre fabricantes de produtos — e a contínua abertura de novas fábricas para 28nm indica que ele seguirá sendo produzido por mais tempo.
7. Onde estão sendo construídos os nós tecnológicos mais avançados?
Considerando tudo de 10nm ou menos como avançado, os tamanhos de nós planejados para algumas das próximas fábricas de semicondutores são:
- 7nm
- 5nm
- 3nm
- 2nm
- 1nm
Sem surpresa, Samsung Foundry e TSMC seguem liderando rumo às tecnologias de 1-5nm, embora a japonesa Rapidus Corporation também planeje fábricas de 1nm e 2nm.
A seguir, o panorama geográfico de onde estão essas instalações avançadas:
Enquanto o Leste Asiático continua sendo referência geográfica na produção de semicondutores avançados, quatro fábricas nos Estados Unidos podem ampliar a diversidade de origem dessas tecnologias. A Fab 21 da TSMC, no Arizona, é dedicada à produção de chips de 4nm e 5nm, enquanto a nova fábrica da Samsung em Taylor, Texas, está planejada para iniciar operação em 2024. (Esta unidade também já garantiu seu primeiro cliente para tecnologia de 4nm.)
A Intel também está construindo duas fábricas próprias nos EUA — uma no Arizona e outra em Ohio — voltadas para produção de chips de 10nm e 7nm, respectivamente. A fabricante ainda terá duas fábricas avançadas sendo erguidas na Irlanda e na Alemanha. A planta da Irlanda — expansão de uma unidade existente — produzirá chips de 7nm. A fábrica na Alemanha, em Magdeburg, produzirá tecnologia de 10nm.
8. Qual será a capacidade dessas novas fábricas?
A maioria das fábricas ainda não divulgou suas capacidades proje-tadas, mas algumas já compartilharam esses dados junto aos seus nós planejados:
- Proprietário: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Local: Índia
Conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade estimada: 40.000/mês - Proprietário: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Local: Malásia
Conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm & 40nm
Capacidade estimada: 40.000/mês - Proprietário: Guangzhou CanSemi Technology Inc.
Local: China
Conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 22nm & 40nm & 55nm
Capacidade estimada: 120.000/mês - Proprietário: Hua Hong Semiconductor Ltd.
Local: China
Conclusão: 2026
Nós tecnológicos: 40nm & 55nm & 65nm
Capacidade estimada: 83.000 - Proprietário: Nanya Technology Corp.
Local: Taiwan
Conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 10nm
Capacidade estimada: 45.000/mês - Proprietário: Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
Local: Taiwan
Conclusão: 2023
Nós tecnológicos: 10nm & 50nm
Capacidade estimada: 100.000/mês - Proprietário: Samsung Foundry
Local: Coreia do Sul
Conclusão: 2023
Nós tecnológicos: 4nm
Capacidade estimada: 30.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Local: China
Conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade estimada: 100.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Local: China
Conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade estimada: 100.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Local: China
Conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade estimada: 100.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Local: China
Conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade estimada: 40.000/mês - Proprietário: TSMC
Local: Estados Unidos
Conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 4nm & 5nm
Capacidade estimada: 20.000/mês - Proprietário: TSMC
Local: Japão
Conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 12nm & 16 nm & 22nm & 28nm
Capacidade estimada: 55.000/mês - Proprietário: Tower Semiconductor Ltd.
Local: Índia
Conclusão: 2028
Nós tecnológicos: 65nm
Capacidade estimada: 40.000/mês - Proprietário: United Microelectronic Corp.
Local: Singapura
Conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 22nm & 28nm
Capacidade estimada: 30.000/mês - Proprietário: Winbond Electronics Corp.
Local: Taiwan
Conclusão: A definir
Nós tecnológicos: 20nm
Capacidade estimada: 10.000/mês
9. Parcerias de destaque em tecnologia de fábricas de semicondutores
Duas colaborações merecem atenção para entender o panorama da fabricação de semicondutores. A primeira é a parceria da TSMC com a Robert Bosch GmbH, NXP Semiconductors e Infineon Technologies para produção de uma nova fábrica de semicondutores na Alemanha, prevista para 2027. O investimento supera 10 bilhões de euros (US$ 10,97 bilhões) e conta com apoio do governo alemão e da União Europeia. Dado o foco de Bosch, NXP e Infineon em automotivos, é provável que a nova fábrica atenda quase exclusivamente esse setor.
Outra colaboração voltada para veículos será entre TSMC, Denso Corp. e Sony Semiconductor Solutions Corp. A fábrica ficará no sul do Japão e deve fabricar até 55 mil wafers por mês, com investimento total de US$ 8,6 bilhões. O número supera a estimativa inicial de 45 mil wafers mensais. O aumento do aporte é resposta à crise global de chips para montadoras e às preocupações com as tensões comerciais entre China e Estados Unidos.
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