A TSMC ergueu no deserto do Arizona uma fábrica de 3,5 milhões de pés quadrados para produzir chips de 2 nanômetros, mas os atrasos e os custos revelaram por que fabricar semicondutores avançados fora de Taiwan é muito mais difícil do que parece
Em 2020, o governo dos Estados Unidos declarou que depender de Taiwan para produzir os chips mais avançados do mundo era um risco inaceitável para a segurança nacional. Quatro anos depois, a resposta a esse diagnóstico tomou forma concreta no norte de Phoenix: um edifício de 3,5 milhões de pés quadrados erguido em 1.100 acres de deserto, operado pela TSMC e projetado para fabricar os processadores mais sofisticados do planeta em solo americano.
O projeto, batizado de Arizona Fab, recebeu US$ 6,6 bilhões em subsídios diretos do governo federal ao amparo do CHIPS and Science Act, aprovado em 2022, e outros US$ 5 bilhões em créditos fiscais. O investimento total declarado pela TSMC para as três fases planejadas chegou a US$ 65 bilhões, o maior compromisso de capital estrangeiro na história da indústria de semicondutores americana. A Apple foi a primeira cliente confirmada para os chips produzidos no local.
A primeira fase do projeto já produz chips de 4 nanômetros destinados à Apple, mas a segunda fase, que deveria entregar chips de 3 nanômetros em 2026, acumulou atrasos que forçaram a TSMC a rever cronogramas publicamente
A primeira fábrica do complexo entrou em operação em 2024, produzindo chips na arquitetura de 4 nanômetros, a mesma geração usada nos processadores da série A e M da Apple. É tecnologia de ponta por qualquer padrão global, mas não é a fronteira mais avançada da TSMC: em Taiwan, a empresa já fabrica chips de 3 nanômetros em volume e avança para 2 nanômetros.
A segunda fábrica do Arizona, onde seriam produzidos os chips de 3 nanômetros, deveria estar operacional em 2026. Conforme informou a própria TSMC em comunicados ao mercado, o cronograma foi estendido. A terceira fábrica, destinada à geração de 2 nanômetros, tem previsão para 2030. Cada nanômetro a menos no processo de fabricação representa transistores menores, mais eficientes energeticamente e mais rápidos, o que explica por que a indústria trata cada nó tecnológico como uma corrida separada.
O custo por wafer produzido no Arizona pode ser entre 30% e 50% mais alto do que em Taiwan, segundo analistas do setor, e a diferença vem de fatores que vão muito além do preço da mão de obra
Fabricar semicondutores avançados exige um ecossistema inteiro, não apenas uma fábrica. Em Taiwan, a TSMC opera há décadas rodeada por fornecedores de equipamentos especializados, gases ultrapuros, produtos químicos de grau semicondutor e profissionais treinados especificamente para esse ambiente. No Arizona, grande parte desse ecossistema ainda não existe.
A empresa precisou trazer engenheiros de Taiwan para treinar equipes locais, processo que gerou atrito público em 2022 quando trabalhadores americanos e taiwaneses entraram em conflito aberto sobre métodos de trabalho e qualificações. Além disso, o deserto do Arizona apresenta desafios logísticos reais: água ultrapura em volume industrial, gases especiais e componentes de reposição que em Taiwan chegam em horas levam dias para cruzar o Pacífico.
De acordo com análises publicadas pelo Semiconductor Industry Association, o custo de construção de uma fábrica de semicondutores nos Estados Unidos é aproximadamente 30% maior do que na Ásia, mesmo antes de considerar os custos operacionais recorrentes.
O CHIPS Act destinou 52 bilhões de dólares para repatriar a fabricação de semicondutores, mas críticos argumentam que o modelo de subsídios pode não ser suficiente para criar uma cadeia produtiva sustentável sem depender de Taiwan indefinidamente
O CHIPS and Science Act foi aprovado pelo Congresso americano com apoio bipartidário incomum, sinal de que o tema chegou ao nível de prioridade estratégica raramente vista em política industrial. Os US$ 52 bilhões alocados se dividem entre subsídios diretos à construção de fábricas, investimentos em pesquisa e desenvolvimento e programas de formação de mão de obra técnica.
Além da TSMC, a Intel recebeu até US$ 8,5 bilhões para expandir suas operações em Ohio, Oregon e Arizona, e a Samsung anunciou uma fábrica no Texas com suporte federal. O objetivo declarado pelo Departamento de Comércio americano é que os Estados Unidos respondam por pelo menos 20% da fabricação global de chips líderes de mercado até 2030. Em 2022, essa participação era próxima de zero.
Analistas independentes apontam que o projeto do Arizona enfrenta um problema estrutural: a TSMC depende de equipamentos de litografia EUV fabricados exclusivamente pela ASML, empresa holandesa cujas máquinas custam 350 milhões de dólares cada uma e têm fila de espera de anos
Cada fábrica de chips de última geração precisa de dezenas de máquinas de litografia por imersão em ultravioleta extremo, conhecidas como EUV. A ASML, empresa sediada em Eindhoven, na Holanda, é o único fornecedor mundial dessas máquinas. Uma unidade custa entre US$ 150 milhões e US$ 380 milhões dependendo da geração, é composta por mais de 100 mil peças e chega ao cliente desmontada em 40 contêineres.
A fila de entrega da ASML se estende por anos. Isso significa que a velocidade de expansão de qualquer fábrica de chips avançados, seja no Arizona, em Ohio ou em qualquer outro lugar, é diretamente limitada por quanto a ASML consegue produzir. Segundo a própria ASML em seu relatório anual de 2023, a empresa entregou 53 sistemas EUV naquele ano e projeta crescimento gradual da capacidade até 2025.
Para o Brasil, o debate americano sobre soberania em semicondutores tem implicações concretas, já que o país importa mais de 95% dos chips que consome e não possui nenhuma fábrica de processo avançado em operação
O Brasil consome anualmente bilhões de dólares em semicondutores importados, usados em produtos que vão de smartphones a equipamentos agrícolas de precisão. Segundo dados do Ministério do Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços, o país importou cerca de US$ 10 bilhões em componentes eletrônicos em 2023, com chips representando parcela expressiva desse total.
Iniciativas como o programa Brasil Semicondutores, lançado em 2024, buscam atrair investimentos para o design e embalagem de chips no país, etapas menos intensivas em capital do que a fabricação de wafers. A Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica, a ABINEE, defende que o Brasil pode se posicionar em nichos específicos, como chips para agronegócio e defesa, sem pretender competir com Taiwan ou com os volumes do Arizona no curto prazo.
A fábrica do Arizona representa a aposta mais cara da história na ideia de que fabricar chips estratégicos fora da Ásia é possível, mas os primeiros anos de operação mostram que o custo real dessa independência vai muito além do valor anunciado nos comunicados oficiais
A TSMC concluiu a primeira fábrica do Arizona dentro do prazo inicial e começou a produzir chips para a Apple em 2024, o que por si só é um feito de engenharia e logística sem precedente recente na indústria americana. Mas os atrasos na segunda e na terceira fábricas, os custos operacionais superiores aos de Taiwan e a escassez de mão de obra especializada formam um conjunto de obstáculos que nenhum subsídio resolve sozinho.
Conforme registrou a CNBC em cobertura do complexo, a fábrica emprega atualmente cerca de 2.200 pessoas em Phoenix, com previsão de chegar a 6.000 quando as três fases estiverem em operação. Para efeito de comparação, a maior fábrica da TSMC em Taiwan emprega mais de 50.000 pessoas em um único campus com décadas de acumulação tecnológica.
O deserto do Arizona pode um dia abrigar uma cadeia produtiva de semicondutores capaz de competir com o Leste Asiático. Mas os números de 2024 mostram que a distância entre a fábrica inaugurada e esse objetivo ainda se mede em décadas, não em anos.
Você acredita que os Estados Unidos conseguirão construir uma cadeia de semicondutores verdadeiramente independente da Ásia, ou os subsídios bilionários do CHIPS Act serão insuficientes para superar décadas de vantagem acumulada por Taiwan? Deixe sua opinião nos comentários.
