Onde Estão a Ser Construídas as Unidades Fabris de Semicondutores na América do Norte (Edição de 2024)?

À medida que a procura global por semicondutores continua a aumentar, as empresas estão a repensar as suas estratégias de produção — incluindo a análise de operações mais próximas do seu país de origem.

A aposta na construção de novas fábricas de semicondutores na América do Norte provém, em grande parte, da necessidade de mitigar riscos. A Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) produz mais de 60% dos chips semicondutores mundiais e 90% dos chips avançados, sendo que a maioria é fabricada em Taiwan. Esta forte concentração numa só região tornou-se um ponto crítico perante as tensões geopolíticas entre os Estados Unidos e a China.

Os semicondutores, sobretudo os avançados, são essenciais para aplicações de computação em inteligência artificial, defesa, telecomunicações, saúde e outros setores estratégicos. A sua procura continua a aumentar, à medida que produtos — desde automóveis e smartphones a termostatos residenciais e frigoríficos — se tornam mais inteligentes e conectados.

Esta dependência geográfica desencadeou alertas nas empresas, que reconhecem que a excessiva dependência de uma única região pode ser arriscada. Seja devido a instabilidade política com a China, catástrofes naturais como tufões ou sismos, ou mesmo perturbações logísticas, o potencial de quebra na produção coloca em risco muitos produtos.

Em simultâneo, os governos ocidentais tornam-se cada vez mais conscientes da vulnerabilidade estratégica que esta dependência representa, especialmente no acesso a tecnologia de ponta para fins de defesa e segurança nacional.

Com vista a responder a estas preocupações, as empresas procuram agora diversificar os locais das suas unidades de fabrico de semicondutores. Esta mudança está a ser impulsionada por investimento privado aliado ao apoio estatal.

CHIPS & Science Act: Um Impulso Significativo para a Indústria de Fabrico de Semicondutores nos EUA

Assinada em 2022 pela administração Biden, a CHIPS and Science Act (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science Act) representou um passo decisivo para o reforço da indústria de fabrico de semicondutores nos Estados Unidos. O objetivo é reduzir a dependência de fornecedores estrangeiros e fortalecer as capacidades de produção nacional.

Para tal, a legislação atribuiu cerca de 53 mil milhões de dólares a projetos de construção de fábricas de semicondutores em todo o país. O investimento visa criar uma cadeia de abastecimento mais resiliente e autónoma para tecnologias de semicondutores críticas.

Desde a implementação da lei, o Departamento do Comércio dos EUA começou a distribuir fundos, tendo atribuído já mais de 10 subsídios a empresas comprometidas com a construção ou expansão das suas instalações de fabrico de semicondutores. Entre os principais beneficiários destacam-se:

• GlobalFoundries (1,5 mil milhões de dólares em subsídios e 1,6 mil milhões em empréstimos)
• Intel (8,5 mil milhões em subsídios e 11 mil milhões em empréstimos)
• TSMC (6,6 mil milhões em subsídios e 5 mil milhões em empréstimos)

Panorama do Desenvolvimento de Fábricas de Semicondutores na América do Norte

A investigação exclusiva da Z2Data explora a evolução do fabrico de semicondutores nos EUA nos últimos dois anos. Alguns destaques dos dados:

• Número de novas fábricas e expansões atualmente em construção
• Fábricas de semicondutores novas, por estado e fabricante
• Os nós tecnológicos e produtos fabricados em cada unidade

Novas Fábricas de Semicondutores por Região (2023 vs. 2024)

Embora a procura de fábricas de semicondutores continue elevada na América do Norte, o cancelamento de uma fábrica planeada pela SkyWater Technology em Indiana resultou numa unidade a menos prevista para 2024. Assim, o número total de novas fábricas de semicondutores atualmente em fase de construção cifra-se em 19.

Expansões de Fábricas de Semicondutores por Região (2023 vs. 2024)

Ao contrário das fábricas novas, as expansões consistem na adição de novas unidades a um local já existente — e não na construção de uma fábrica de raiz. Nota: apesar de o número de fábricas em operação na Europa parecer ter diminuído, tal deve-se à passagem para produção da Fab 34 da Intel em Leixlip, Irlanda, na segunda metade de 2023. Esta unidade utiliza litografia ultravioleta extrema para produzir tecnologia Intel 4.

O aumento verificado na América do Norte resulta da construção de uma unidade adicional pela TSMC no seu complexo Fab 21, em Phoenix (Arizona), onde serão fabricados chips de 2 nm.

Fábricas de Semicondutores na América do Norte por Proprietário

Este gráfico mostra as fábricas de semicondutores (novas e expansões) por proprietário, destacando as empresas que mais impulsionam novos investimentos na região. Em destaque está a Samsung Foundry, com 12 fábricas previstas em Austin e Taylor, Texas. As fábricas em Taylor deverão estar concluídas ao longo das próximas duas décadas, estando a primeira operacional já em 2026. Segundo a Samsung, a unidade de Taylor irá reforçar a produção de soluções de semicondutores para tecnologias de nova geração como 5G, inteligência artificial (IA) e computação de alto desempenho.

Fábricas de Semicondutores por Estado

Apesar dos projetos da TSMC no Arizona merecerem maior atenção mediática, a produção de semicondutores nos EUA distribui-se por nove estados. O Texas irá albergar a maioria destas unidades fabris, seguido de Arizona e Nova Iorque, em disputa pelo segundo lugar.

Porquê Escolher o Arizona e o Texas para a Produção de Semicondutores?

Como noticia a Ars Technica, o Arizona oferece várias vantagens para a implantação de unidades de produção de semicondutores, nomeadamente:

• 300 dias de sol por ano, potenciando o aproveitamento de energia solar
• Baixa atividade sísmica devido à ausência de linhas de falha
• Ausência de outros grandes desastres naturais como furacões e cheias
• Isolamento natural proporcionado pelas suas características geográficas

O deserto oferece também extensa disponibilidade de terreno para construção, sem obstáculos naturais relevantes (como montanhas ou florestas).

O Texas apresenta um conjunto único de vantagens para empresas do setor de chips. Sendo já um líder na tecnologia de semicondutores (e local onde foi produzido o primeiro semicondutor), o estado aprovou a sua própria CHIPS Act em 2023, alocando 698 milhões de dólares a novas fábricas e 660 milhões à criação de centros avançados de investigação e desenvolvimento na University of Texas em Austin e na Texas A&M University. Aproximadamente um ano após a iniciativa federal, esta legislação estadual visa:

• Aproveitar o investimento do Texas na indústria de semicondutores
• Incentivar a expansão de empresas do setor no estado
• Alargar e desenvolver a competência e a capacidade das instituições de ensino superior texanas

A lei determinou ainda a criação do Texas Semiconductor Innovation Consortium (TSIC) e do Texas Semiconductor Innovation Fund (TSIF).

Que Tipo de Tecnologia Será Produzido nestas Fábricas?

Ainda não são conhecidas publicamente todas as tecnologias que irão ser produzidas em cada nova fábrica planeada, mas eis o que já se sabe:

As fábricas da TSMC no Arizona irão produzir uma gama de nós tecnológicos avançados: 2nm, 3nm, 4nm e 5nm. Estes nós destinam-se a chips lógicos, essenciais para inteligência artificial e aprendizagem automática.

Das 26 fábricas previstas, oito anunciaram já os produtos a produzir. As unidades Boise e Clay da Micron Technology vão produzir DRAM, enquanto a Palm Bay Fab da Rogue Valley Microdevices irá fabricar MEMS e sensores.

A Taylor Fab 1 da Samsung, a Fab 21 (1-3) da TSMC e a Sherman Fab da Texas Instruments irão produzir chips lógicos em vários tamanhos de nós de processo.

Qual o Calendário de Conclusão destas Fábricas?

As mais de duas dezenas de fábricas atualmente em construção nos EUA têm datas de conclusão que variam entre 2024 e 2042. A maioria deverá estar pronta e em produção até 2030.

Lista Completa das Fábricas de Semicondutores na América do Norte

Segue-se uma lista das fábricas de semicondutores atualmente anunciadas ou em construção. Incluem-se novas unidades e expansões de unidades já existentes.

Arizona

Fab 52

Proprietário: Intel

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Chandler, AZ

Data de conclusão: 2025

Nós tecnológicos: 7nm

Fab 62

Proprietário: Intel

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Chandler, AZ

Data de conclusão: 2025

Nós tecnológicos: 7nm

Fab 21-1

Proprietário: TSMC

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Phoenix, Arizona

Data de conclusão: 2025

Nós tecnológicos: 4nm & 5nm

Produto: Chips lógicos

Capacidade: 20.000/mês

Fab 21-2

Proprietário: TSMC

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Phoenix, Arizona

Data de conclusão: 2026

Nós tecnológicos: 3nm

Produto: Chips lógicos

Fab 21-3

Proprietário: TSMC

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Arizona

Data de conclusão: 2028

Nós tecnológicos: 2nm

Produto: Chips lógicos

O Arizona é um importante polo de fábricas de semicondutores desde pelo menos 1980, quando a Intel inaugurou uma unidade em Chandler (a cerca de 40 km de Phoenix). Desde então, o estado tem mantido o seu estatuto de «deserto dos semicondutores».

Em setembro de 2021, a Intel iniciou a construção de mais duas fábricas — Fab 52 e Fab 62 — no seu campus de Ocotillo, na região de Chandler (ao concluir, a Intel terá seis fábricas naquele campus). Estas unidades vão produzir semicondutores de 7 nm com tecnologia de fabrico 20A da empresa.

Em conjunto, as duas unidades terão um custo de cerca de 20 mil milhões de dólares e uma conclusão prevista para 2024.

Além das novas fábricas da Intel, a TSMC implantou três fábricas (uma nova e duas expansões) nos arredores de Phoenix. Anunciada em 2020, a nova unidade Fab 21 da TSMC irá fabricar chips de 4 e 5 nm, com capacidade para cerca de 20.000 lâminas (wafers) por mês. Esta instalação, avaliada em 40 mil milhões de dólares, será apenas a terceira unidade fabril da TSMC fora de Taiwan (as outras duas estão nos EUA — Washington — e na China).

Apesar de a Fab 21 só iniciar produção em série em 2025, um relatório publicado em setembro deu conta da produção já em curso de chips para a Apple. Esta produção em pequena escala dos processadores Apple A16 Bionic faz parte do processo de testes de sistemas e validação de equipamentos da unidade.

Idaho

Boise Fab

Proprietário: Micron

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Boise, Idaho

Data de conclusão: 2026

‍Produto: DRAM

Além do megaprojeto planeado para Nova Iorque, a Micron anunciou uma nova fábrica de semicondutores em Boise, Idaho. Esta unidade, que representará um investimento de cerca de 15 mil milhões de dólares e fabricará DRAM, será a primeira fábrica de memórias construída nos EUA nas últimas duas décadas. A construção está prevista começar em 2023, com conclusão estimada em 2025. Quando operacional, será a maior sala limpa alguma vez construída nos EUA.

Ohio

Ohio Fabs (1-2)

Proprietário: Intel

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Columbus, OH

Data de conclusão: 2026

Nós tecnológicos: 10nm

Para além das novas unidades no Arizona, a Intel iniciou também a construção de duas fábricas de semicondutores nos arredores de Columbus, Ohio. Estas fábricas, cujo investimento ronda os 20 mil milhões de dólares, irão produzir chips de 10 nm em lâminas de 12 polegadas. Estima-se que fiquem prontas em 2025, representando apenas a primeira fase do plano plurianual da Intel para criar um megacampus com até oito fábricas em Licking County. O custo global do projeto poderá atingir cerca de 100 mil milhões de dólares.

Oregon

Gresham Fab

Proprietário: Microchip Technology, Inc.

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Gresham, Oregon

Data de conclusão: 2025

A administração Biden atribuiu 162 milhões de dólares à Microchip Technology para reforçar a produção nacional de chips, no âmbito da legislação de 2022 para revitalizar a indústria norte-americana de semicondutores. Inclui-se um montante de 72 milhões de dólares para a unidade de Gresham, Oregon, permitindo triplicar a produção da empresa nos EUA. Grande parte do financiamento é dedicada à produção de microcontroladores para as áreas da defesa, automóvel e médica, com a possibilidade de criar 700 empregos na próxima década.

Texas

Taylor Fab (1-10)

Proprietário: Samsung

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Taylor, TX

Data de conclusão: 2023-2042

Nós tecnológicos: 4nm & 5nm

Produto: Chips lógicos

Sherman Fab

Proprietário: Texas Instruments

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Sherman, TX

Data de conclusão: 2025

Nós tecnológicos: 28nm

Produto: Chips lógicos

A Samsung Foundry, divisão de fabrico de semicondutores da Samsung, ocupa a segunda posição mundial em produção por contrato, atrás apenas da TSMC. A empresa sul-coreana está presente no Texas desde finais dos anos 1990, altura em que construiu a sua primeira fábrica de semicondutores nos EUA, em Austin (conhecida como S2 foundry).

Em 2021, a Samsung anunciou o arranque de uma nova fábrica em Taylor, Texas — a cerca de 25 km da S2 foundry —, prevendo um investimento de cerca de 17 mil milhões de dólares em construção, equipamentos, maquinaria e melhorias. (Segundo a Samsung, é o maior investimento de sempre da empresa nos EUA.) A nova fábrica irá produzir nós de 5 nm para computação de alto desempenho (HPC), inteligência artificial, 5G, entre outros setores tecnológicos, estando previsto o início de operações na segunda metade de 2024.

Esta nova unidade é apenas o ponto de partida de um plano para erguer até 10 fábricas de semicondutores num mesmo local em Taylor ao longo de 20 anos, com um investimento total superior a 170 mil milhões de dólares. A última unidade deverá ser concluída em 2042.

Paralelamente, a Texas Instruments iniciou no ano passado a construção de uma grande fábrica de semicondutores perto de Sherman, no norte do Texas. Este projeto, lançado em 2022 e com conclusão prevista para 2025, representa um investimento de cerca de 30 mil milhões de dólares e é já catalogado como o maior empreendimento económico da história do Texas. A unidade irá produzir chips lógicos de 28 nm em lâminas de 12 polegadas. Tal como várias fábricas aqui mencionadas, a nova unidade da Texas Instruments beneficia de relevantes incentivos locais.

Nova Iorque

Clay Fab

Proprietário: Micron Technology

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Clay, NY

Data de conclusão: 2029

Produto: DRAM

Fab 8.2

Proprietário: GlobalFoundries

Localização: Malta, NY

Data de conclusão: 2025

Massey Fab

Proprietário: Wolfspeed

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Marcy, NY

Data de conclusão: 2024

Ithaca Fab

Proprietário: Menlo Micro

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Ithaca, NY

Data de conclusão: 2024

Embora menos mediática do que gigantes como a Intel ou a TSMC, a Micron Technology é uma das maiores produtoras mundiais de memória e armazenamento, incluindo DRAM e memória flash. A empresa norte-americana, sediada em Boise (Idaho), anunciou no ano passado que iria erguer aquela que será «a maior fábrica de semicondutores da história dos EUA» em Clay, Nova Iorque. A construção do megaprojeto — designado Clay Fab — arranca em 2024, estando prevista a entrada em funcionamento para o final da década, de acordo com o comunicado da Micron. Esta unidade irá produzir DRAM.

Flórida

Palm Bay Fab

Proprietário: Rogue Valley Microdevices, Inc.

Tipo de desenvolvimento: Nova

Localização: Palm Bay, FL

Data de conclusão: 2025

Produto: MEMS & Sensores

Capacidade de produção: 21.000

Tradicionalmente não associada ao setor dos semicondutores, a Space Coast da Flórida acolherá a segunda fábrica da Rogue Valley Microdevices. A empresa, com sede em Medford, Oregon, adquiriu no início deste ano um grande edifício comercial em Palm Bay e planeia adaptá-lo para produzir sistemas microeletromecânicos (MEMS) e sensores.

Utah

Lehi Fab

Proprietário: Texas Instruments, Inc.

Tipo de desenvolvimento: Expansão

Localização: Lehi, Utah

Data de conclusão: 2026

A Texas Instruments (TI) está a construir uma nova fábrica de semicondutores em Lehi, no Utah, com início de produção previsto para 2026, complementando a instalação existente no local. No pleno funcionamento, ambas as fábricas irão produzir diariamente dezenas de milhões de chips analógicos e de processamento embutido, suportando os planos de crescimento da TI a longo prazo. Para além da produção, a TI está a criar empregos e a investir no ensino local de STEM, ao mesmo tempo que assegura que a nova unidade é uma das mais eficientes do ponto de vista ambiental.

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