Onde Estão Sendo Construídas Todas as Fábricas de Semicondutores na América do Norte (Edição 2024)?

À medida que a demanda global por semicondutores continua crescendo, as empresas estão repensando suas estratégias de fabricação — inclusive avaliando produções mais próximas de suas sedes.

O movimento para construir novas fábricas de semicondutores na América do Norte tem como principal motor a mitigação de riscos. A Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) fabrica mais de 60% dos chips semicondutores do mundo e 90% dos chips avançados, sendo a maioria produzida em Taiwan. Essa forte concentração regional se tornou preocupação significativa diante das tensões geopolíticas em curso entre Estados Unidos e China.

Semicondutores, especialmente os mais avançados, são essenciais para aplicações de computação em inteligência artificial, uso militar, telecomunicações, saúde e outros setores estratégicos. A demanda só cresce à medida que produtos — de carros e smartphones a termostatos domésticos e geladeiras — se tornam mais inteligentes e conectados.

Esse nível de dependência geográfica tem gerado alerta nas empresas, que percebem o risco em confiar tanto em uma única região. Seja por instabilidade política com a China, um desastre natural como tufão ou terremoto, ou até mesmo problemas logísticos, a possibilidade de perda de produção coloca muitos produtos em risco.

Paralelamente, governos do Ocidente estão cada vez mais atentos à vulnerabilidade estratégica gerada por essa dependência, especialmente na hora de assegurar tecnologia de ponta para fins militares e de segurança nacional.

Para enfrentar essas questões, as empresas buscam diversificar os locais de suas fábricas de semicondutores. Esse movimento é impulsionado por uma combinação de investimento privado e apoio governamental.

CHIPS & Science Act: Impulso massivo para a indústria de semicondutores nos EUA

Sancionada em 2022 pelo governo Biden, a CHIPS and Science Act (oficialmente Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science Act) representou um passo decisivo para fortalecer a indústria americana de fabricação de semicondutores. A legislação tem como objetivo reduzir a dependência de fornecedores estrangeiros e reforçar a capacidade produtiva nacional.

Para isso, a lei destinou cerca de US$ 53 bilhões para projetos de construção de fábricas de semicondutores por todo os Estados Unidos. O investimento busca criar uma cadeia de suprimentos mais resiliente e autossuficiente para tecnologias semicondutoras críticas.

Desde sua implementação, o Departamento de Comércio dos EUA já começou a distribuir recursos, concedendo mais de 10 subsídios a empresas comprometidas em construir ou expandir suas instalações de semicondutores. Alguns dos principais beneficiados:

• GlobalFoundries (US$ 1,5 bilhão em subsídios e US$ 1,6 bilhão em empréstimos)
• Intel (US$ 8,5 bilhões em subsídios e US$ 11 bilhões em empréstimos)
• TSMC (US$ 6,6 bilhões em subsídios e US$ 5 bilhões em empréstimos)

Panorama do desenvolvimento de fábricas de semicondutores na América do Norte

A pesquisa original da Z2Data mostra como a fabricação de semicondutores evoluiu nos EUA nos últimos dois anos. Destaques dos dados incluem:

• Quantidade de novas fábricas e expansões atualmente em construção
• Novas fábricas de semicondutores segmentadas por estado e fundição
• Os nós tecnológicos e produtos fabricados em cada unidade

Novas fábricas de semicondutores por região (2023 vs. 2024)

Apesar do apetite da América do Norte por novas fábricas não ter diminuído, o cancelamento de uma unidade planejada em Indiana pela SkyWater Technology resultou em uma fábrica a menos em 2024. Assim, o total de novas fábricas de semicondutores em construção chega a 19.

Expansões de fábricas de semicondutores por região (2023 vs. 2024)

Diferente das fábricas novas, expansões consistem na adição de novas instalações a um site existente, ao invés de construir uma planta totalmente nova. Observação: embora o número de fábricas em operação na Europa pareça ter caído, a redução se deve à entrada em produção da Fab 34 da Intel em Leixlip, Irlanda, no segundo semestre de 2023. Essa fábrica, propriedade da Intel, utiliza litografia ultravioleta extrema para produzir a tecnologia Intel 4.

O crescimento na América do Norte decorre da nova unidade da TSMC instalada no complexo Fab 21 em Phoenix, Arizona, onde serão fabricados chips de 2 nm.

Fábricas de semicondutores na América do Norte por proprietário

O gráfico apresenta as plantas de fabricação de semicondutores (tanto novas quanto expansões) por proprietário, destacando as empresas que impulsionam a abertura de novos sites na América do Norte. Liderando está a Samsung Foundry, com 12 fábricas planejadas em Austin e Taylor, no Texas. As unidades de Taylor devem ser finalizadas nas próximas duas décadas, com a primeira entrando em operação até 2026. Segundo a Samsung, a unidade de Taylor impulsionará a produção de soluções de semicondutores para tecnologias de próxima geração como 5G, inteligência artificial (IA) e computação de alto desempenho.

Fábricas de semicondutores por estado nos EUA

Apesar das fábricas da TSMC no Arizona receberem mais destaque na mídia, a produção americana de semicondutores está distribuída entre nove estados. O Texas concentrará a maior parte dessas plantas, seguido por Arizona e Nova York na disputa pelo segundo lugar.

Por que Arizona e Texas são escolhidos para fabricação de semicondutores?

Como reportado pela Ars Technica, o Arizona oferece vários benefícios para iniciativas do setor, incluindo:

• 300 dias de sol por ano, favorecendo o uso de energia solar
• Baixa atividade sísmica, graças à ausência de falhas geológicas relevantes
• Ausência de outros grandes desastres naturais como furacões e enchentes
• Isolamento proporcionado por suas características geográficas naturais

O deserto ainda oferece fartura de terrenos planos para construção, com poucos obstáculos naturais (como montanhas ou árvores) a enfrentar.

O Texas, por sua vez, reúne uma série única de vantagens para empresas do setor. O estado, já líder em tecnologia de semicondutores (e onde foi criado o primeiro semicondutor do mundo), aprovou sua própria CHIPS Act em 2023, prevendo US$ 698 milhões para novos semicondutores e US$ 660 milhões para centros avançados de P&D na Universidade do Texas em Austin e na Texas A&M University. Promulgada quase um ano após a CHIPS and Science Act de Biden, a lei busca:

• Aproveitar os investimentos do Texas na indústria de semicondutores
• Estimular que empresas do ramo ampliem suas operações no estado
• Desenvolver o conhecimento e capacidade das instituições de ensino superior do Texas

A legislação também criou o Texas Semiconductor Innovation Consortium (TSIC) e o Texas Semiconductor Innovation Fund (TSIF).

Que tipos de tecnologia serão produzidos nessas fábricas?

Ainda não se sabe exatamente todos os tipos de tecnologia que serão produzidos em cada uma das fábricas planejadas, mas o que já foi revelado inclui:

As fábricas da TSMC no Arizona produzirão diversos nós de tecnologia avançada: 2nm, 3nm, 4nm e 5nm. Esses nós serão usados em chips lógicos, essenciais para inteligência artificial e aprendizado de máquina.

Das 26 fábricas planejadas, oito anunciaram as linhas de produtos que vão fabricar. As unidades da Micron Technology em Boise e Clay vão produzir DRAM, enquanto a fábrica Palm Bay da Rogue Valley Microdevices fabricará MEMS e sensores.

A Taylor fab 1 da Samsung, a Fab 21 (1-3) da TSMC e a unidade Sherman da Texas Instruments vão produzir chips lógicos em diferentes tamanhos de nó de processo.

Qual o cronograma de conclusão dessas fábricas?

As mais de duas dezenas de fábricas atualmente em construção nos EUA têm cronogramas variados, indo de 2024 até 2042. A maioria deve estar concluída e em operação até 2030.

Lista completa das fábricas de semicondutores da América do Norte

Confira abaixo a lista completa das fábricas de semicondutores anunciadas ou em construção atualmente. Inclui novas fábricas e expansões de unidades já existentes.

Arizona

Fab 52

Proprietário: Intel

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Chandler, AZ

Previsão de conclusão: 2025

Nós: 7nm

Fab 62

Proprietário: Intel

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Chandler, AZ

Previsão de conclusão: 2025

Nós: 7nm

Fab 21-1

Proprietário: TSMC

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Phoenix, Arizona

Previsão de conclusão: 2025

Nós: 4nm & 5nm

Produto: Chips lógicos

Capacidade: 20.000/mês

Fab 21-2

Proprietário: TSMC

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Phoenix, Arizona

Previsão de conclusão: 2026

Nós: 3nm

Produto: Chips lógicos

Fab 21-3

Proprietário: TSMC

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Arizona

Previsão de conclusão: 2028

Nós: 2nm

Produto: Chips lógicos

O Arizona é um importante polo de fabricação desde 1980, quando a Intel inaugurou uma fábrica de semicondutores em Chandler (cerca de 40 km ao sudeste de Phoenix). Desde então, o estado consolidou a reputação de "deserto dos semicondutores".

Em setembro de 2021, a Intel iniciou as obras de mais duas fábricas — Fab 52 e Fab 62 — no campus Ocotillo, na região de Chandler (com elas, a Intel totalizará seis instalações no local). As unidades devem fabricar semicondutores de 7 nm usando tecnologia 20A da empresa.

O investimento conjunto das duas plantas deve girar em torno de US$ 20 bilhões, com conclusão prevista para algum momento de 2024.

Além das novas fábricas da Intel, a TSMC também estabeleceu três unidades em Phoenix (uma nova e duas em expansão). Anunciada em 2020, a nova fábrica Fab 21 deve produzir chips de 4nm e 5nm e capacidade aproximada de 20.000 WSPM (wafer starts per month). O investimento de US$ 40 bilhões faz dessa planta apenas a terceira unidade de fabricação de semicondutores da TSMC fora de Taiwan (as outras ficam em Washington e na China).

A Fab 21 deve iniciar produção em massa em 2025, mas um relatório de setembro indicou que já estão sendo fabricados chips para a Apple. Essa produção inicial do Apple A16 Bionic serve como teste para os sistemas e validação dos equipamentos.

Idaho 

Boise Fab

Proprietário: Micron

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Boise, Idaho

Previsão de conclusão: 2026

‍Produto: DRAM

Além da megaplanta planejada em Nova York, a Micron também anunciou uma nova fábrica de semicondutores em Boise, Idaho. O investimento previsto é de cerca de US$ 15 bilhões em uma unidade dedicada à fabricação de DRAM, que será a primeira fábrica de memória erguida nos EUA em mais de 20 anos. As obras devem começar em 2023 e previsão de conclusão em 2025. Após finalizada, a fábrica terá a maior sala limpa já construída no país.

Ohio 

Ohio Fabs (1-2)

Proprietário: Intel

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Columbus, OH

Previsão de conclusão: 2026

Nós: 10nm

Além das unidades no Arizona, a Intel iniciou a construção de duas novas fábricas nos arredores de Columbus, Ohio. O investimento deve totalizar cerca de US$ 20 bilhões, para produzir chips de 10 nm em wafers de 12 polegadas. Previstas para entrega em 2025, são só a primeira etapa do ambicioso plano da Intel de erguer até oito plantas em Licking County. (O custo total do polo pode chegar a US$ 100 bilhões.)

Oregon

Gresham Fab

Proprietário: Microchip Technology, Inc.

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Gresham, Oregon

Previsão de conclusão: 2025

O governo Biden destinou US$ 162 milhões à Microchip Technology para ampliar a produção nacional de chips, no escopo da legislação de 2022 para revitalizar o setor nos EUA. Deste valor, US$ 72 milhões vão para a fábrica de Gresham, Oregon, investimento que ajudará a empresa a triplicar a produção no país. Grande parte dos recursos apoiará a fabricação de microcontroladores usados em aplicações militares, automotivas e médicas, podendo gerar 700 empregos em dez anos.

Texas

Taylor Fab (1-10)

Proprietário: Samsung

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Taylor, TX

Previsão de conclusão: 2023-2042

Nós: 4nm & 5nm

Produto: Chips lógicos

Sherman Fab

Proprietário: Texas Instruments

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Sherman, TX

Previsão de conclusão: 2025

Nós: 28nm

Produto: Chips lógicos

A divisão Samsung Foundry, dedicada à fabricação de semicondutores, é a segunda maior fabricante terceirizada de chips do mundo, ficando atrás apenas da TSMC. A empresa sul-coreana está presente no Texas desde o final dos anos 1990, quando inaugurou sua primeira fábrica no país, em Austin (hoje S2 foundry).

Em 2021, a Samsung anunciou a construção de uma nova fábrica em Taylor, Texas — cerca de 25 km da S2 foundry —, investindo cerca de US$ 17 bilhões em obras, equipamentos e infraestrutura. (A empresa considera esse o maior investimento já feito em solo americano.) A nova unidade produzirá nós de 5 nm para computação de alto desempenho (HPC), IA e 5G, entre outras áreas, com previsão de operação para o segundo semestre de 2024.

Essa será apenas a primeira etapa de um plano que visa erguer dez fábricas de semicondutores em local único na região de Taylor, com investimento superior a US$ 170 bilhões. A última planta deve ser entregue por volta de 2042.

Além das novas plantas da Samsung Foundry, a Texas Instruments iniciou no ano passado a construção de uma grande fábrica perto de Sherman, no norte do Texas. Iniciada em 2022 e prevista para conclusão em 2025, a obra deve receber US$ 30 bilhões e pode ser o maior empreendimento econômico da história do Texas. A planta fabricará chips lógicos de 28 nm em wafers de 12 polegadas e conta com incentivos locais expressivos.

Nova York

Clay Fab

Proprietário: Micron Technology

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Clay, NY

Previsão de conclusão: 2029

Produto: DRAM

Fab 8.2

Proprietário: GlobalFoundries

Localização: Malta, NY

Previsão de conclusão: 2025

Massey Fab

Proprietário: Wolfspeed

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Marcy, NY

Previsão de conclusão: 2024

Ithaca Fab

Proprietário: Menlo Micro

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Ithaca, NY

Previsão de conclusão: 2024

Embora menos famosa que gigantes como Intel e TSMC, a Micron Technology é uma das líderes mundiais em memória e armazenamento de dados, incluindo DRAM e flash. A empresa, sediada em Boise, Idaho, anunciou no ano passado sua maior fábrica nos EUA, em Clay, Nova York. A construção da megafábrica começa em 2024 e, segundo comunicado da Micron (veja aqui), deve entrar em operação na segunda metade da década, com produção de DRAM.

Flórida

Palm Bay Fab

Proprietário: Rogue Valley Microdevices, Inc.

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Palm Bay, FL

Previsão de conclusão: 2025

Produto: MEMS & Sensores

Capacidade de produção: 21.000

A Flórida, tradicionalmente fora do radar de fabricação de semicondutores, receberá a segunda fábrica da Rogue Valley Microdevices. Sediada em Medford, Oregon, a empresa comprou neste ano um grande prédio comercial em Palm Bay, que será transformado em uma unidade capaz de fabricar sistemas microeletromecânicos (MEMS) e sensores.

Utah

Lehi Fab

Proprietário: Texas Instruments, Inc.

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Lehi, Utah

Previsão de conclusão: 2026

A Texas Instruments (TI) está construindo uma nova planta de fabricação de wafers em Lehi, Utah, para iniciar produção até 2026, conectada à fábrica já existente no local. Quando plenamente operacional, as duas unidades do Utah produzirão dezenas de milhões de chips analógicos e de processamento embarcado por dia, apoiando o plano de longo prazo da TI para atender ao crescimento dos clientes. Além da produção, a empresa fomenta empregos, investimento em educação STEM local e faz da nova unidade uma das mais eficientes ambientalmente.

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