Em 445 hectares de deserto a norte de Phoenix, a TSMC concluiu uma das maiores e mais sofisticadas fábricas de semicondutores já construídas fora de Taiwan, com capacidade para fabricar chips de 2 nanômetros
Durante décadas, a produção dos semicondutores mais avançados do planeta esteve concentrada em Taiwan, uma ilha de 36 mil quilômetros quadrados no Pacífico que responde por mais de 60% da fabricação global de chips de ponta. Essa concentração geográfica nunca foi um problema invisível: governos, montadoras, fabricantes de eletrônicos e analistas de segurança nacional sempre souberam do risco. O que mudou recentemente foi a disposição dos Estados Unidos em agir concretamente para alterar esse quadro, mesmo que isso custasse dezenas de bilhões de dólares e anos de construção em condições adversas.
A fábrica que a TSMC ergueu no deserto do Arizona, ao norte de Phoenix, ocupa 445 hectares e abriga um edifício de aproximadamente 325 mil metros quadrados já concluído. O complexo é projetado para fabricar chips usando o processo de 2 nanômetros, a tecnologia mais avançada disponível no mundo, a mesma que estará nos próximos processadores da Apple, da AMD e de outros grandes clientes da empresa taiwanesa. É a primeira vez que esse nível de sofisticação será produzido em solo americano em escala comercial.
Fabricar um chip de 2 nanômetros exige condições de pureza do ar e controle de vibração que tornam a construção da fábrica tão complexa quanto a produção do próprio semicondutor
Um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro. Para ter uma referência prática: um fio de cabelo humano tem entre 80 mil e 100 mil nanômetros de espessura. Gravar circuitos em 2 nanômetros significa trabalhar em uma escala em que partículas de poeira comum são obstáculos gigantes. Por isso, as salas limpas de uma fab como a do Arizona precisam manter níveis de contaminação de ar até mil vezes menores do que os de uma sala cirúrgica hospitalar. O piso é construído sobre sistemas de amortecimento que isolam qualquer vibração externa, incluindo o tráfego de caminhões a centenas de metros de distância.
A água ultrapura usada no processo de fabricação passa por dezenas de estágios de filtragem antes de entrar em contato com qualquer wafer de silício. O consumo diário de água de uma fábrica desse porte pode superar 10 milhões de litros, o que gerou um debate específico no Arizona, um estado que já enfrenta escassez hídrica estrutural por causa da seca que afeta o rio Colorado há anos. A TSMC firmou acordos com autoridades locais para reuso e tratamento de efluentes, mas a questão permanece monitorada por grupos ambientais e pela administração estadual.
O investimento total previsto para o complexo de Phoenix chega a 65 bilhões de dólares, tornando este o maior investimento estrangeiro direto em manufatura na história dos Estados Unidos
O número é expressivo por si só, mas ganha outra dimensão quando comparado ao orçamento anual de defesa de países como o Brasil, que em 2024 foi de aproximadamente 25 bilhões de dólares. Os 65 bilhões planejados para o Arizona incluem três fábricas no total: a primeira, já operacional, produz chips de 4 nanômetros; a segunda, em construção, usará o processo de 2 nanômetros; e uma terceira instalação está prevista para processos ainda mais avançados, potencialmente chegando a 1,6 nanômetros. Parte desse investimento é subsidiada pela Lei CHIPS americana, sancionada em 2022, que destinou 52 bilhões de dólares em incentivos para atrair e expandir a fabricação de semicondutores nos Estados Unidos.
A Apple foi confirmada como cliente da primeira fase de produção, o que significa que chips fabricados no Arizona já devem aparecer em dispositivos da empresa nos próximos ciclos de lançamento. Além dela, a NVIDIA e a AMD também integram a lista de clientes que dependem da TSMC para seus projetos mais avançados, e parte dessas encomendas deve migrar gradualmente para a produção americana conforme a capacidade da fábrica escala.
A escassez global de chips entre 2020 e 2022 paralisou indústrias inteiras e expôs a fragilidade de cadeias de fornecimento concentradas geograficamente em um único país
A crise de semicondutores que começou durante a pandemia e se estendeu até 2022 fechou linhas de montagem de automóveis no Brasil, na Alemanha e nos Estados Unidos. A Volkswagen, a Ford e a GM chegaram a paralisar turnos inteiros de produção por falta de chips que custam menos de cinco dólares por unidade, mas cujo impacto na linha era capaz de travar veículos que valem 50 mil dólares. No Brasil, o setor automotivo perdeu aproximadamente 300 mil unidades de produção em 2021 apenas por causa da escassez de semicondutores, segundo dados da Anfavea. Esse episódio tornou concreto, para governos e empresas, o risco de depender de uma cadeia de fornecimento tão geograficamente concentrada.
O vídeo institucional da TSMC sobre o projeto Arizona documenta a trajetória da fábrica desde a cerimônia de inauguração do terreno até a abertura oficial, destacando a colaboração entre engenheiros taiwaneses e americanos
A TSMC trouxe para o Arizona centenas de engenheiros de Taiwan nos primeiros anos do projeto para treinar a força de trabalho local e garantir que os padrões de produção da empresa fossem replicados com fidelidade. Esse processo não foi simples: relatos publicados pela imprensa americana descreveram tensões culturais e dificuldades de adaptação dos trabalhadores locais às exigências de precisão e disciplina operacional características das fábricas taiwanesas. A empresa chegou a atrasar o início da produção de chips de 4 nanômetros em cerca de um ano, de 2024 para garantir que os padrões de qualidade estivessem plenamente estabelecidos antes de escalar.
O vídeo da TSMC mostra o canteiro de obras em diferentes estágios, os equipamentos de litografia sendo instalados e os primeiros wafers produzidos no Arizona. É um registro raro do interior de uma das operações industriais mais herméticas do mundo: fábricas de semicondutores normalmente não permitem filmagens em suas salas limpas por razões de propriedade intelectual e segurança operacional.
Os equipamentos de litografia ultravioleta extrema que viabilizam a produção de chips de 2 nanômetros custam entre 150 e 200 milhões de dólares cada um e são fabricados por apenas uma empresa no mundo
A ASML, empresa holandesa sediada em Eindhoven, é a única fabricante mundial dos sistemas de litografia EUV (ultravioleta extrema) usados na produção de chips abaixo de 5 nanômetros. Cada máquina pesa cerca de 180 toneladas, é transportada em mais de 40 contêineres e leva meses para ser instalada e calibrada dentro de uma sala limpa. Uma fab do porte da TSMC Arizona pode operar dezenas dessas máquinas simultaneamente. O fato de existir apenas um fornecedor global desse equipamento cria, por si só, outro ponto de concentração na cadeia de semicondutores, desta vez na Europa, e tem sido alvo de pressão diplomática americana para restringir exportações para a China.
Quando a segunda fábrica do complexo de Phoenix entrar em operação plena com o processo de 2 nanômetros, previsto para 2028, os Estados Unidos passarão a concentrar uma parcela relevante da produção global dos chips mais avançados do mundo em solo próprio pela primeira vez desde os anos 1990. A TSMC já anunciou que a capacidade instalada no Arizona representará cerca de 20% da sua produção global de nós avançados até o final da década.
