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O CEO da Intel, Pat Gelsinger indicou que a escassez de chips irá prolongar-se até 2024. Continuou a afirmar que isto se deve, em parte, à capacidade do setor para responder à procura de novos produtos que estão a ser fabricados em novas linhas de produção e não apenas nas já existentes.
De acordo com um relatório da McKinsey, mesmo com as fábricas (fabs) a operar na máxima capacidade, tem sido difícil satisfazer a procura do mercado, o que resulta em prazos de entrega de seis meses ou mais.
O relatório explica ainda que, normalmente, quando há escassez noutros setores, os fabricantes respondem aumentando a produção, mas, na indústria dos semicondutores, o processo não é assim tão simples. A construção de fábricas e o aumento da produção de semicondutores têm custos extremamente elevados e consomem bastante tempo—muitas vezes exigindo um ano para uma expansão significativa ou mais de três anos para construir uma nova unidade fabril—dificultando o aumento rápido dos volumes de semicondutores.
Outro fator que contribui para a escassez é a aposta das foundries em responder à procura por nós tecnológicos mais avançados em setores em crescimento, como IA/aprendizagem automática, telemóveis, computação de alto desempenho e criptomoeda.
Nas últimas décadas, a necessidade de componentes mais pequenos e rápidos levou a que o número de transístores num chip duplicasse aproximadamente a cada dois anos, obrigando à redução da dimensão dos nós tecnológicos. Como resultado, os fabricantes têm-se focado na produção de chips avançados e investido nas máquinas necessárias à sua produção. Estão a direcionar as linhas e a capacidade produtiva para a fabricação de componentes com nós de menor dimensão, essenciais para responder à procura por CPUs, GPUs e SoCs móveis avançados por parte do consumidor.
A TSMC por exemplo, anunciou recentemente que irá produzir processadores avançados de 2 nanómetros até 2025.
Contudo, a importância da dimensão dos nós tecnológicos varia consoante a indústria e o setor tecnológico e existem centenas de dispositivos produzidos com tecnologias de processo maduras ou especializadas. Os nós tecnológicos maduros são geralmente definidos como 40nm ou superiores e dependem de processos de fabrico mais antigos. Estes nós de maior dimensão são muitas vezes adequados devido a características específicas, como a comutação rápida. A indústria automóvel é uma grande consumidora de componentes deste tipo, como controladores de gestão de energia e drivers para LCDs.
À medida que as foundries concentraram os seus processos e produção tecnológica para responder à procura de diversos dispositivos inteligentes e de computação, a necessidade de semicondutores no setor automóvel disparou, desencadeando uma crise global de fornecimento de chips. Segundo a empresa de estudos de mercado IDC, uma das principais restrições de fornecimento para semicondutores tem ocorrido nos nós de processo maduros.
O relatório refere ainda que aproximadamente 67 por cento dos semicondutores produzidos em 2021 utilizaram nós de processo maduros, em vez de nós tecnológicos avançados, definidos como 16nm ou inferiores.
Embora a procura por determinados nós maduros seja superior à média, sobretudo por serem componentes críticos para automóveis, o investimento de capital no mercado das foundries tem-se concentrado em novas tecnologias, enquanto a produção baseada em tecnologias de processo maduras tem recebido apenas um investimento limitado.
À medida que o setor começa a ter maior consciência das nuances associadas à escassez de chips, estão a ajustar estratégias para responder à procura prevista de semicondutores a longo prazo. A TSMC, por exemplo, divulgou que irá expandir a sua capacidade de produção para nós maduros e especializados em cerca de 50% até 2025.
Entretanto, a instabilidade na cadeia de abastecimento de semicondutores mantém-se, com fatores de risco externos, como catástrofes naturais e questões geopolíticas, a aumentar a volatilidade.
