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Estamos a meio daquilo que alguns especialistas já apelidam de «a década do semicondutor».
Na sequência da pandemia de COVID-19, tanto consumidores como empresas estão mais conscientes do que nunca da importância da tecnologia. Desde automóveis e smartphones a computadores e eletrodomésticos, a tecnologia desempenha um papel crucial em todas as áreas da vida moderna — e esse papel não para de crescer.
Não surpreende, por isso, que a indústria dos semicondutores deva registar um crescimento significativo na próxima década. Após ter alcançado um recorde de receitas de 570 mil milhões de dólares em 2022, prevê-se que o setor dos semicondutores registe uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de cerca de 8% ao longo do resto da década, colocando-o na posição de se tornar uma indústria de biliões de dólares até 2030.
Investida Ocidental: Expansão do Panorama dos Semicondutores
Durante anos, a maior parte do setor — incluindo fabrico, montagem e encapsulamento de circuitos integrados — concentrou-se no Leste Asiático, com países como Taiwan, Coreia do Sul, China e Japão a desempenharem um papel desproporcionadamente relevante na produção e fabrico de semicondutores. Nos últimos dois anos, contudo, os países ocidentais tomaram medidas agressivas para reforçar a sua participação no setor, com os governos dos EUA e da UE a aprovarem pacotes legislativos ambiciosos e a disponibilizarem subsídios substanciais para atrair os principais fabricantes de chips do mundo.
O CHIPS and Science Act, a aposta de 54 mil milhões de dólares dos EUA para expandir a sua quota de mercado de semicondutores e garantir que a próxima geração de empregos industriais lucrativos não seja desviada para a China, já está a mostrar resultados: estão em construção 21 novas unidades fabris de semicondutores nos Estados Unidos, enquanto outras seis instalações estão a sofrer ampliações significativas nas suas áreas e capacidades. Importa notar, no entanto, que apenas três dessas fábricas têm confirmação de fabrico de semicondutores em nós tecnológicos de 10 nanómetros ou inferiores — frequentemente considerado o limiar para chips avançados ou «leading-edge». (Várias fábricas planeadas nos EUA ainda não divulgaram o tamanho do nó tecnológico.)
Apesar desta nova vaga de subsídios ocidentais arrojados, no que diz respeito às fábricas mais avançadas do mundo, o equilíbrio de poder continua firmemente centrado no Leste Asiático. Vários dos países tecnologicamente mais avançados da região continuam a acolher fundições topo de gama da Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), Samsung, Micron Technology e outros líderes do setor. Por seu lado, os concorrentes emergentes desses países, do outro lado do globo, ainda têm um longo caminho a percorrer nos escalões mais elevados do fabrico de semicondutores. O mapa das fábricas «leading-edge» anunciadas ou atualmente em construção mostra um fulcro geográfico que ainda não se deslocou de forma significativa do grupo de países onde sempre se concentrou.
Então, onde estão a ser construídas as fábricas mais avançadas? Eis o panorama detalhado:
Número de Fábricas Avançadas de Semicondutores no Japão: 4
Hiroshima Fab
Proprietário: Micron Technology
Localização: Província de Hiroshima
Início da Construção: 2022
Início da Produção: 2025
Nó Tecnológico: 10nm
IIM-1 Fab
Proprietário: Rapidus Corporation
Localização: Hokkaido
Início da Construção: 2023
Início da Produção: 2027
Nó Tecnológico: 2nm
IIM-2 Fab
Proprietário: Rapidus Corporation
Localização: Hokkaido
Início da Construção: 2025
Início da Produção: 2027
Nó Tecnológico: 1nm
Fab-23 Fase 3
Proprietário: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC)
Localização: Kumamoto (proposta)
Início da Construção: Desconhecido
Início da Produção: Desconhecido
Nó Tecnológico: 2nm
Apesar da abundante cobertura mediática sobre os esforços dos países ocidentais para estimular as suas cadeias de abastecimento de semicondutores, alguns países do Leste Asiático estão a desenvolver estratégias mais discretas, mas não menos ambiciosas. O Japão é um deles. O maior exemplo das aspirações do país insular é representado pela Rapidus Corporation, a empresa de fabrico de semicondutores fundada em Tóquio há menos de dois anos, em agosto de 2022.
Constituída com cerca de 50 milhões de dólares de investimento inicial por um consórcio de empresas japonesas, incluindo a Sony e a Toyota, a Rapidus Corporation visa liderar a retoma da indústria de semicondutores japonesa. O país chegou a deter uns impressionantes 50% da quota do mercado global de chips no auge da década de 1980, e tanto o governo como os principais grupos empresariais estão determinados a restaurar o prestígio industrial que o Japão viveu nesses tempos.
Planos Ambiciosos de Desenvolvimento de Semicondutores da Rapidus
Nesse sentido, a Rapidus planeia concluir a construção da sua unidade fabril IIM-1 até 2025, com o objetivo de iniciar a produção em série de wafers de 2nm até 2027. Este calendário acelerado para uma empresa ainda em fase inicial suscitou algum ceticismo entre profissionais do setor, com a Reuters a noticiar que os planos «têm sido recebidos com ceticismo por parte de especialistas da indústria, que questionam se a empresa conseguirá alcançar a produção em massa e assegurar uma base de clientes suficiente». O CEO, Atsuyoshi Koike, rejeitou estas dúvidas numa declaração no outono passado, afirmando: «Concluiremos a fábrica a uma velocidade sem precedentes, como o próprio nome Rapidus sugere».
Para além da ascensão acelerada deste fabricante japonês, o país concedeu ainda milhares de milhões em incentivos à Micron Technology e à TSMC para as respetivas fábricas em Hiroshima e Kumamoto. Enquanto a TSMC está prestes a concluir a construção da Fase 1 da Fab-23, com o início da produção em série da Fase 2 previsto para 2027, a Fase 3 aguarda ainda anúncio formal.
Número de Fábricas Avançadas de Semicondutores em Taiwan: 4
Fab 22
Proprietário: TSMC
Localização: Kaohsiung
Início da Construção: 2023
Início da Produção: 2025
Nó Tecnológico: 2nm
Fab 20
Proprietário: TSMC
Localização: Baoshan
Início da Construção: 2022
Início da Produção: 2025
Nó Tecnológico: 2nm
Taichung Fab
Proprietário: TSMC
Localização: Taichung
Início da Construção: 2024
Início da Produção: 2027
Nó Tecnológico: 1,4nm
New Tapai Fab
Proprietário: Nanya Technology
Localização: New Tapai
Início da Construção: 2022
Início da Produção: 2026
Nó Tecnológico: 10nm
Como seria de esperar, as próximas fábricas avançadas de semicondutores em Taiwan são dominadas pela TSMC, a gigante local do fabrico de chips que é responsável por mais de metade da produção mundial de semicondutores. As próximas duas instalações a entrar em funcionamento, Fab 20 e Fab 22, irão produzir com o nó tecnológico N2, a inovadora tecnologia de processo da TSMC que utiliza litografia ultravioleta extrema (EUV) e transístores GAAFET (gate-all-around field-effect transistor).
TSMC e a Corrida pela Tecnologia de 2nm
Estas duas fábricas representam mais do que uma expansão da capacidade de produção para responder à procura crescente. Estão no centro de uma intensa corrida para ser a primeira fundição a lançar a decisiva tecnologia de 2nm. Concorrentes como a Intel e a Samsung, com quotas de mercado ainda consideráveis (mas bem inferiores à da TSMC), encaram este salto geracional como uma oportunidade rara para recuperarem terreno e conquistarem alguns dos clientes mais importantes do setor.
Os primeiros sinais sobre a evolução desta corrida parecem, no entanto, favorecer a TSMC. Relatos recentes indicam que a fundição já apresentou em pré-visualização a sua tecnologia N2 a clientes de referência, como a Apple e a Nvidia.
Número de Fábricas Avançadas de Semicondutores nos EUA: 3
Fab 52 e 62
Proprietário: Intel
Localização: Arizona
Início da Construção: 2022
Início da Produção: 2024
Nó Tecnológico: 7nm
Ohio Fab
Proprietário: Intel
Localização: Ohio
Início da Construção: 2022
Início da Produção: 2026
Nó Tecnológico: 10nm
Fab 21
Proprietário: TSMC
Localização: Arizona (expansão de unidade já existente)
Início da Construção: 2023
Início da Produção: 2026
Nó Tecnológico: 3nm
No coração do Silicon Desert do Arizona, no famoso campus Ocotillo em Chandler, a Intel, sediada na Califórnia, está prestes a concluir um projeto de 20 mil milhões de dólares que resultará na construção de duas novas unidades fabris de semicondutores em nós tecnológicos de 7nm. A empresa iniciou também a construção de um novo mega-complexo em Ohio em 2022, estando o início da produção nessas instalações previsto para daqui a cerca de dois anos.
Os desenvolvimentos mais recentes do CHIPS and Science Act sugerem que a Intel se encontra bem posicionada para ser a principal beneficiária deste marco legislativo. A 20 de março, a administração Biden anunciou um acordo preliminar para fornecer à empresa 8,5 mil milhões de dólares em financiamento direto, juntamente com 11 mil milhões adicionais em empréstimos. Um comunicado da Casa Branca destacou expressamente os projetos de construção da Intel no Arizona e em Ohio, afirmando que o investimento «irá apoiar a construção e expansão das instalações da Intel», criando «quase 30.000 empregos diretos e apoiando dezenas de milhares de empregos indiretos». O CEO da Intel, Pat Gelsinger, fez eco do discurso patriótico da administração, proclamando o dia como um «momento decisivo para os EUA e para a Intel, enquanto trabalhamos para impulsionar o próximo grande capítulo da inovação norte-americana em semicondutores».
Número de Fábricas Avançadas de Semicondutores na Coreia do Sul: 1
Pyeongtaek Fab
Proprietário: Samsung
Localização: Pyeongtaek (expansão de unidade já existente)
Início da Construção: 2020
Início da Produção: 2024
Nó Tecnológico: 4/5nm
A Samsung, empresa multinacional de fabrico eletrónico, continua a ser o maior fabricante mundial de chips de memória. A empresa alcançou quase 46% da quota total de mercado de chips DRAM no quarto trimestre de 2023, consolidando ainda mais a sua liderança neste segmento essencial e reafirmando a supremacia tecnológica na área da memória.
A megafábrica da Samsung em Pyeongtaek, que ocupa quase três milhões de metros quadrados numa cidade em rápido crescimento a 65 km a sul de Seul, é provavelmente o núcleo da visão da empresa para a próxima década. A multinacional tem vindo a expandir as suas linhas de produção no complexo desde pelo menos 2020, quando lançou a construção da unidade de fabrico P3. Esta unidade iniciou a produção em série de memória NAND flash em 2022; a fase seguinte tem estado centrada nas linhas de DRAM e fundição. Segundo várias fontes, porém, este projeto sofreu atrasos, estando agora prevista a sua conclusão para o final deste ano.
Além dos projetos de expansão nas instalações da P3, a Samsung está também a desenvolver uma quarta unidade, designada P4, com uma sala limpa dedicada à produção contratual de semicondutores. A construção de uma quinta fábrica, P5, foi entretanto suspensa.
A Disputa pelo Domínio da Tecnologia de Semicondutores de Ponta Intensifica-se
Compreender onde, e por quem, estão a ser construídas as instalações de fabrico mais avançadas pode oferecer uma visão significativa sobre os padrões emergentes e paradigmas de mudança num setor dinâmico, multidimensional e altamente competitivo. O cenário atual de novas e expandias fábricas avançadas apresenta várias narrativas de relevo, incluindo os primeiros resultados da ousada aposta dos EUA em reorientar radicalmente a cadeia de abastecimento de semicondutores e as enormes ambições da recém-formada Rapidus Corporation, do Japão. Embora o levantamento das fábricas a produzir em nós de processamento de 10nm ou inferiores não ofereça um retrato completo do volume de construção global — a China, por exemplo, está a edificar uma miríade de fábricas para níveis tecnológicos menos avançados —, ilustra fielmente a vanguarda do setor. E, se a afluência sem paralelo de fundos estatais vindos de todo o mundo serve de indicador, trata-se de um recurso precioso e ferozmente disputado.
