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No último ano, tem havido um forte movimento para construir mais novas unidades fabris de semicondutores, especialmente nos Estados Unidos e na Europa. As razões para este aumento incluem:
- Preocupações geopolíticas relacionadas com as tensões comerciais com a China
- Adoção de nova legislação de apoio ao desenvolvimento doméstico de semicondutores*
- Dificuldades causadas pela escassez de semicondutores sentida durante a COVID-19
*A legislação inclui o CHIPS Act dos EUA em 2022, que prevê quase 53 mil milhões de dólares para «investigação, desenvolvimento, produção e desenvolvimento de competências em semicondutores americanos», bem como o European Chips Act, que aloca 43 mil milhões de euros (cerca de 47 mil milhões de dólares) para o desenvolvimento da indústria de semicondutores nos 27 Estados-membros, com o objetivo expresso de duplicar a sua quota global de mercado de 10% para 20% até 2030.
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No entanto, o Ocidente não é o único a abraçar o renascimento dos semicondutores. Na verdade, o mundo inteiro está numa corrida para construir mais unidades fabris de semicondutores, de modo a responder ao aumento da procura tecnológica. Mas o que sabemos sobre esta vaga global de construção? E que conclusões podemos tirar dela?
Eis uma análise estatística sobre o panorama global das novas fábricas de semicondutores:
1. Quantas Unidades Fabris de Semicondutores Estão a Ser Construídas?
Atualmente, estão a ser construídas 73 novas fábricas de semicondutores a nível mundial, de acordo com a análise de dados da Z2Data. Este total inclui novas unidades fabris de raiz e expansões em instalações já existentes.
O valor total não inclui fábricas de semicondutores cuja construção foi cancelada ou suspensa. A análise considera apenas unidades fabris com local de construção confirmado.
Veja também: O que deve incluir uma boa análise de risco de fornecedores de semicondutores?
2. Quantas São Novas Fábricas e Quantas São Expansões?
Das 73 novas fábricas de semicondutores atualmente em construção, 23 (31%) correspondem a expansões de instalações já existentes. A maioria destes projetos de expansão concentra-se na produção de nós tecnológicos de 28nm, com capacidades variáveis conforme o local. Algumas, no entanto, estão orientadas para tecnologia mais avançada, incluindo:
- Proprietário: Samsung Foundry
Localização da fábrica: Coreia do Sul
Data de conclusão: 2023 (expansão)
Nós tecnológicos: 4nm
Capacidade prevista: 30.000/mês - Proprietário: Samsung Foundry
Localização da fábrica: Coreia do Sul
Data de conclusão: 2023 (expansão)
Nós tecnológicos: 5nm - Proprietário: TSMC
Localização da fábrica: Estados Unidos
Data de conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 4nm & 5nm - Proprietário: Intel Corp.
Localização da fábrica: Irlanda
Data de conclusão: 2023 (expansão)
Nós tecnológicos: 7nm
As restantes 50 serão novas unidades fabris de semicondutores construídas de raiz. Vinte e uma (42%) destas ficarão sediadas nos Estados Unidos, sendo o Arizona e o Texas os principais polos de produção. A Samsung Foundry destaca-se pelo volume de investimento: tem previstos 10 projetos fabris para o Texas, todos com conclusão prevista entre 2023 e 2042.
3. Onde Estão a Ser Construídas a Maioria Destas Fábricas de Semicondutores?
Embora os meios de comunicação destaquem sobretudo as fábricas de semicondutores a serem edificadas nos Estados Unidos e Europa, o impulso para novas unidades não passou despercebido no resto do mundo. Trinta e oito destas fábricas localizam-se na Ásia Oriental e Sudeste Asiático, nomeadamente na China, Taiwan, Coreia do Sul e Japão. Este número representa pouco mais de metade do total de novas unidades planeadas a nível global.
Das 35 fábricas a serem construídas no Ocidente, 27 (77%) situam-se nos Estados Unidos. Este número refere-se a novas instalações e expansões.
4. Quais São Os Prazos Previstos Para Conclusão?
A análise da Z2Data monitoriza fábricas de semicondutores com datas de início de construção entre 2019 e 2025. Destas, 53 (76%) deverão ficar concluídas nos próximos quatro anos. Contudo, as datas de conclusão são estimativas iniciais, podendo ser afetadas por fatores operacionais reais. Por exemplo, a Fab 21 da TSMC no Arizona estava prevista abrir em 2024, mas dificuldades em recrutar trabalhadores qualificados (entre outros desafios) adiaram o arranque para 2025.
5. Quem Está a Construir a Maioria das Novas Fábricas de Semicondutores?
Há uma grande variedade de empresas a investir no reforço das fábricas de semicondutores, mas os maiores intervenientes são a Intel Corporation, a Micron Technology, a Samsung Foundry, a Semiconductor Manufacturing International Corporation e a Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
6. Quais São Os Nós Tecnológicos Mais Comuns?
Nem todas as novas fábricas de semicondutores divulgaram publicamente a sua tecnologia de nós. Mas, entre as que já comunicaram, os nós mais comuns em desenvolvimento serão:
- 28nm
- 10nm
- 22nm
- 40nm
A tecnologia de 28nm surgiu no mercado em 2009 e popularizou-se após a TSMC lançar, em 2011, a primeira tecnologia de processo de 28nm para aplicações de propósito geral. Desde então, o 28nm abrange uma vasta gama de aplicações, incluindo «Unidades Centrais de Processamento (CPUs), processadores gráficos (GPUs), chips de redes de alta velocidade, smartphones, processadores de aplicações (APs), tablets, entretenimento doméstico, eletrónica de consumo, setor automóvel e Internet das Coisas». Embora o 28nm já não seja tecnologia de ponta (12 anos depois, o iPhone 14 da Apple recorre a processos de 4nm), continua a ser uma escolha frequente dos fabricantes de produtos – e, como demonstra a construção de novas fábricas de 28nm, permanecerá relevante durante algum tempo.
7. Onde Estão a Ser Construídos Os Nós Mais Avançados?
Considerando como tecnologia avançada tudo o que corresponde a 10nm ou menos, estes são os tamanhos de nós planeados para algumas das próximas fábricas de semicondutores:
- 7nm
- 5nm
- 3nm
- 2nm
- 1nm
Não surpreende que a Samsung Foundry e a TSMC continuem a liderar a aposta na tecnologia de 1 a 5nm, embora a japonesa Rapidus Corporation também tenha planos para fábricas de 1nm e 2nm.
Eis a distribuição geográfica das fábricas avançadas em construção:
A Ásia Oriental continua a liderar o desenvolvimento geográfico dos semicondutores avançados, mas quatro novas fábricas nos Estados Unidos podem começar a diversificar a origem da tecnologia. A Fab 21 da TSMC no Arizona dedica-se à produção de tecnologia de 4nm e 5nm, enquanto a primeira fábrica da Samsung em Taylor, Texas, está atualmente prevista para arrancar com a produção de chips em 2024. (A fábrica já garantiu o seu primeiro cliente para a tecnologia de 4nm.)
A Intel também está a construir duas fábricas próprias nos EUA (uma no Arizona e outra no Ohio), que irão centrar-se na produção de chips de 10nm e 7nm, respetivamente. No espaço europeu, soma outras duas fábricas de semicondutores avançadas, uma na Irlanda e outra na Alemanha. A unidade irlandesa — uma expansão de instalações já existentes — irá produzir a 7nm; já a fábrica sediada em Magdeburgo, Alemanha, terá produção baseada em tecnologia de 10nm.
8. Que Capacidade Terão Estas Novas Fábricas?
A maioria das fábricas de semicondutores ainda não anunciou publicamente as suas capacidades previstas, mas existem várias que divulgaram valores estimados. Eis as novas fábricas que já partilharam essas informações, juntamente com os respetivos nós tecnológicos planeados:
- Proprietário: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Localização da fábrica: Índia
Data de conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade prevista: 40.000/mês - Proprietário: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Localização da fábrica: Malásia
Data de conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm & 40nm
Capacidade prevista: 40.000/mês - Proprietário: Guangzhou CanSemi Technology Inc.
Localização da fábrica: China
Data de conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 22nm & 40nm & 55nm
Capacidade prevista: 120.000/mês - Proprietário: Hua Hong Semiconductor Ltd.
Localização da fábrica: China
Data de conclusão: 2026
Nós tecnológicos: 40nm & 55nm & 65nm
Capacidade prevista: 83.000 - Proprietário: Nanya Technology Corp.
Localização da fábrica: Taiwan
Data de conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 10nm
Capacidade prevista: 45.000/mês - Proprietário: Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
Localização da fábrica: Taiwan
Data de conclusão: 2023
Nós tecnológicos: 10nm & 50nm
Capacidade prevista: 100.000/mês - Proprietário: Samsung Foundry
Localização da fábrica: Coreia do Sul
Data de conclusão: 2023
Nós tecnológicos: 4nm
Capacidade prevista: 30.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localização da fábrica: China
Data de conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade prevista: 100.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localização da fábrica: China
Data de conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade prevista: 100.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localização da fábrica: China
Data de conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade prevista: 100.000/mês - Proprietário: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Localização da fábrica: China
Data de conclusão: 2025
Nós tecnológicos: 28nm
Capacidade prevista: 40.000/mês - Proprietário: TSMC
Localização da fábrica: Estados Unidos
Data de conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 4nm & 5nm
Capacidade prevista: 20.000/mês - Proprietário: TSMC
Localização da fábrica: Japão
Data de conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 12nm & 16 nm & 22nm & 28nm
Capacidade prevista: 55.000/mês - Proprietário: Tower Semiconductor Ltd.
Localização da fábrica: Índia
Data de conclusão: 2028
Nós tecnológicos: 65nm
Capacidade prevista: 40.000/mês - Proprietário: United Microelectronic Corp.
Localização da fábrica: Singapura
Data de conclusão: 2024
Nós tecnológicos: 22nm & 28nm
Capacidade prevista: 30.000/mês - Proprietário: Winbond Electronics Corp.
Localização da fábrica: Taiwan
Data de conclusão: A definir
Nós tecnológicos: 20nm
Capacidade prevista: 10.000/mês
9. Colaborações de Destaque em Tecnologia de Fábricas de Semicondutores
Há duas colaborações relevantes a ter em conta para compreender o panorama da produção de semicondutores. A primeira é a parceria da TSMC com a Robert Bosch GmbH, a NXP Semiconductors e a Infineon Technologies para a construção de uma nova unidade industrial na Alemanha até 2027. O investimento previsto supera os 10 mil milhões de euros (10,97 mil milhões de dólares), com apoio do governo alemão e da União Europeia. Dada a especialização da Bosch, NXP e Infineon no setor automóvel, é provável que esta fábrica sirva quase exclusivamente produtos automóveis.
Outra colaboração focada no setor automóvel reúne a TSMC, a Denso Corp. e a Sony Semiconductor Solutions Corp. A unidade será construída no sul do Japão e está prevista para produzir até 55.000 bolachas de semicondutor por mês, num investimento total de 8,6 mil milhões de dólares. Este valor resulta de um aumento face à previsão inicial de 45.000 bolachas mensais. O reforço de investimento surge após uma grave escassez global de chips para automóveis, aliada a preocupações com o aumento das tensões comerciais entre a China e os EUA.
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