A indústria de semicondutores está prestes a testemunhar uma das maiores expansões de capacidade de produção de chips avançados da história recente. Segundo rumores que circulam no mercado, a TSMC, maior fabricante de chips do mundo por contrato, estaria planejando a construção de três novas fábricas em Taiwan dedicadas à produção em tecnologia de 2 nanômetros. O que me surpreende é o timing: essa movimentação ocorre poucos dias depois do CEO da empresa admitir que a demanda global por chips de ponta é pelo menos três vezes maior do que sua capacidade atual de produção.

Imagem de fábrica da TSMC em construção

Investimento bilionário e expansão estratégica

O Liberty Times reporta que o investimento total para essas três novas instalações chegaria a impressionantes NT$ 900 bilhões, o equivalente a aproximadamente US$ 28 bilhões. Convertendo para o real, estamos falando de mais de R$ 150 bilhões sendo injetados na infraestrutura de produção de semicondutores. É um valor que demonstra não apenas a confiança da TSMC em sua tecnologia, mas também a pressão que a empresa enfrenta para atender à demanda insaciável por chips cada vez mais potentes e eficientes.

Se confirmado, esse movimento consolidaria ainda mais a posição da TSMC como líder incontestável no segmento de chips avançados, onde a empresa tem operado praticamente sozinha nos últimos anos. O que muitas pessoas não percebem é que já existem sete fábricas de 2nm planejadas para Taiwan - duas em Hsinchu e cinco em Kaohsiung. Com essas três adicionais, o total chegaria a dez instalações dedicadas exclusivamente à produção em 2nm apenas em território taiwanês.

A corrida para além dos 2 nanômetros

Enquanto expande agressivamente sua capacidade de 2nm, a TSMC mantém um roadmap de desenvolvimento que parece saído de um filme de ficção científica. A empresa pretende começar a oferecer produção em 1,6nm já no próximo ano, e a construção da primeira fábrica capaz de produzir chips em 1,4nm já teria começado. É fascinante observar como a empresa consegue gerenciar múltiplas gerações de tecnologia simultaneamente, cada uma com seus desafios únicos e custos astronômicos.

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O que realmente choca na indústria de semicondutores são os custos exponenciais envolvidos. Essas três fábricas de 2nm representariam um investimento de US$ 28 bilhões, mas a primeira fábrica de 1,4nm sozinha custará quase US$ 50 bilhões. A produção em massa nessa instalação de última geração deve começar apenas na segunda metade de 2028, o que mostra o longo horizonte temporal desses projetos.

Desafios geopolíticos e expansionismo global

A TSMC enfrenta um dilema interessante: enquanto expande agressivamente em Taiwan, também precisa navegar pelas complexas relações geopolíticas e pela pressão para diversificar sua produção globalmente. A empresa tem operações em outros países e pretende trabalhar com tecnologia de 2nm também nos Estados Unidos, mas esbarra na lei taiwanesa que restringe a produção de seus processos mais avançados fora da ilha.

Na minha opinião, essa expansão massiva em Taiwan pode ser uma estratégia para manter o know-how tecnológico mais sensível em casa, enquanto usa as operações internacionais para processos mais maduros ou para atender demandas específicas de clientes governamentais. A questão que fica é: até que ponto a concentração de produção de chips tão críticos em uma única região representa um risco para a cadeia global de suprimentos?

Enquanto isso, os rumores de que a TSMC vai aumentar preços de seus processos mais avançados continuam circulando, assim como preocupações sobre a disponibilidade de minerais raros essenciais para a produção. E com a NVIDIA possivelmente sendo a primeira cliente para processos ainda mais avançados, fica claro que a demanda por capacidade de produção de ponta só tende a aumentar.

O que realmente impressiona nessa expansão é a velocidade com que a TSMC está movendo seus prazos internos. Fontes próximas à cadeia de suprimentos sugerem que a empresa está acelerando agressivamente sua linha do tempo de produção, com algumas dessas fábricas podendo entrar em operação até um ano antes do planejado originalmente. É uma resposta direta à pressão dos clientes - principalmente Apple, NVIDIA e AMD - que estão desesperados por mais capacidade de produção para seus produtos mais lucrativos.

E falando em clientes, vale a pena notar quem provavelmente ocupará essa capacidade adicional. A Apple tradicionalmente consome uma fatia significativa da produção de processos avançados da TSMC para seus chips A-series e M-series. Mas a NVIDIA tem sido particularmente agressiva em garantir capacidade para suas GPUs, que continuam enfrentando restrições de oferta apesar da demanda moderada em alguns segmentos. A AMD também precisa desesperadamente de mais wafers para competir em igualdade com a Intel nos mercados de servidores e PCs.

O impacto nos preços e na competitividade

Com investimentos dessa magnitude, é inevitável que os custos sejam repassados aos clientes - e eventualmente aos consumidores finais. O que me preocupa é que estamos vendo uma bifurcação cada vez mais acentuada no mercado: de um lado, produtos premium com chips de última geração; do outro, dispositivos mais acessíveis que ficarão presos em processos mais antigos por mais tempo. Essa divisão pode alterar fundamentalmente como as empresas competem em mercados como smartphones, laptops e até consoles de videogame.

Algo que poucas pessoas consideram é como essa expansão afetará a concorrência. A Samsung Foundry tem lutado para acompanhar a TSMC em yields e performance de processos avançados, enquanto a Intel Foundry Services ainda está nos estágios iniciais de sua transformação. Com a TSMC consolidando ainda mais sua liderança, será que veremos uma consolidação ainda maior do mercado de foundry? Ou será que governos ao redor do mundo intensificarão seus esforços para criar alternativas viáveis?

Na Europa, o Chips Act já está injetando bilhões em subsídios para fábricas locais. Nos EUA, o CHIPS Act continua distribuindo fundos para empresas como a própria TSMC, Intel e Samsung. Mas construir fábricas é uma coisa - desenvolver o ecossistema de fornecedores, engenheiros e know-how necessário para operá-las eficientemente é completamente diferente. Taiwan levou décadas para construir essa infraestrutura, e replicá-la em outros lugares não acontecerá da noite para o dia.

Os desafios técnicos por trás da expansão

O que realmente fascina nessa história são os obstáculos técnicos que a TSMC precisa superar para tornar essa expansão possível. A transição para 2nm não é apenas sobre fazer transistores menores - envolve mudanças fundamentais na arquitetura dos chips. A empresa está migrando para transistores Gate-All-Around (GAA), uma tecnologia radicalmente diferente dos FinFETs usados atualmente.

E não são apenas os transistores que representam desafios. A interconexão entre bilhões desses componentes minúsculos exige materiais completamente novos e técnicas de litografia que beiram o impossível. A ASML, fornecedora holandesa das máquinas de litografia EUV que a TSMC usa, tem lutado para aumentar sua própria produção para atender à demanda por equipamentos mais avançados. É uma cadeia de dependências complexa onde cada elo precisa evoluir simultaneamente.

Outro aspecto frequentemente negligenciado: o consumo de energia. Essas novas fábricas não apenas custam bilhões para construir - elas consomem quantidades astronômicas de eletricidade e água ultrapura. Taiwan já enfrenta desafios energéticos, e adicionar dez fábricas de processo avançado à rede elétrica da ilha exigirá investimentos massivos em infraestrutura energética. É um daqueles problemas em segundo plano que podem se tornar gargalos críticos se não forem adequadamente planejados.

O que observo é que a indústria está chegando a um ponto onde os custos de desenvolvimento e fabricação estão se tornando proibitivos até para as maiores empresas. Os orçamentos de R&D para cada nova geração de processo estão na casa dos bilhões, e apenas um punhado de empresas no mundo pode arcar com esses custos. Essa realidade está remodelando fundamentalmente quem pode competir em mercados de tecnologia de ponta - e quem ficará para trás.

Enquanto isso, os efeitos colaterais dessa expansão já começam a aparecer em setores adjacentes. Os fornecedores de equipamentos semicondutores - empresas como Applied Materials, Lam Research e KLA - estão reportando pedidos recordes da TSMC e de outras foundries. O mercado de talentos especializados também está ficando cada vez mais competitivo, com engenheiros experientes em processos avançados comandando salários que rivalizam com os de executivos seniores em outras indústrias.

E há uma questão que poucos estão discutindo abertamente: o que acontece com as fábricas de processos mais antigos? A TSMC opera dezenas de fábricas dedicadas a tecnologias como 7nm, 5nm e 3nm. À medida que a empresa migra clientes premium para processos mais avançados, essas instalações mais antigas precisarão encontrar novos usos ou clientes para manter sua rentabilidade. Será que veremos uma commoditização acelerada de processos que, até poucos anos atrás, eram considerados cutting-edge?

Com informações do: Adrenaline