TSMC investirá mais de R$ 30 trilhões em sua segunda fábrica de semicondutores no Japão
(finance.yahoo.com)- A TSMC vai construir uma segunda fábrica de semicondutores em Kumamoto, no Japão, com início de operação previsto para o fim de 2027, e pretende elevar o investimento total no país para mais de US$ 20 bilhões
- A nova fábrica ficará a cargo da Japan Advanced Semiconductor Manufacturing, da qual a TSMC detém participação majoritária, para atender ao aumento da demanda dos clientes
- Quando as duas fábricas estiverem em operação, o polo de Kumamoto terá capacidade de produção de mais de 100 mil wafers de 12 polegadas por mês, destinados aos setores automotivo, industrial, de consumo e de computação de alto desempenho
- O governo japonês vê a expansão em Kyushu como um pilar central para reconstruir sua base de manufatura de semicondutores e garantir a estabilidade no fornecimento de chips
- Embora a maior parte da manufatura mais avançada permaneça em Taiwan, a TSMC está ampliando suas bases de produção no exterior para locais como Arizona, nos EUA, e Alemanha
Plano para a segunda fábrica em Kumamoto
- A TSMC vai construir uma segunda fábrica de semicondutores no Japão e pretende iniciar as operações até o fim de 2027
- Com essa decisão, o investimento total da operação no Japão, incluindo o apoio do governo de Tóquio, passa de US$ 20 bilhões
- Em 2021, a empresa havia anunciado o plano de construir sua primeira fábrica de semicondutores no Japão, em Kumamoto, na região sul de Kyushu, em um projeto de US$ 7 bilhões
- A primeira fábrica japonesa foi inaugurada em fevereiro e deve iniciar a produção em massa no quarto trimestre
Capacidade de produção e destino do fornecimento
- A segunda fábrica será construída em Kumamoto pela Japan Advanced Semiconductor Manufacturing, na qual a TSMC detém participação majoritária
- As obras devem começar até o fim deste ano
- A capacidade mensal combinada das duas fábricas no complexo de Kumamoto é estimada em mais de 100 mil wafers de 12 polegadas
- A produção será destinada a aplicações automotivas, industriais, de consumo e de computação de alto desempenho
- O plano de capacidade pode ser ajustado adicionalmente conforme a demanda dos clientes
Estrutura acionária da operação no Japão
- A TSMC detém 86,5% de participação na operação no Japão
- O restante está dividido entre empresas japonesas
- Sony Group: 6%
- Denso: 5,5%
- Toyota: 2%
A TSMC dentro da estratégia japonesa para semicondutores
- A expansão da TSMC em Kyushu está no centro dos esforços do governo japonês para recuperar o status do país como polo de manufatura de semicondutores e garantir a estabilidade no fornecimento de chips em meio às tensões comerciais entre EUA e China
- O setor japonês de manufatura de semicondutores foi o maior do mundo nos anos 1980, mas teve dificuldades para manter a competitividade ao longo dos últimos 30 anos, enquanto concorrentes como fabricantes taiwaneses cresceram
- Segundo a Reuters, a construção da primeira fábrica transcorreu sem problemas, e a TSMC vê o Japão como um local com mão de obra dedicada e um governo com o qual é fácil lidar
Manutenção do foco em Taiwan e expansão internacional
- A TSMC e o governo de Taiwan afirmaram que a maior parte da manufatura mais avançada da empresa continuará em Taiwan
- Ao mesmo tempo, a companhia está expandindo sua base global de manufatura para atender à demanda dos clientes
- Um dos principais investimentos externos é o projeto de US$ 40 bilhões para construir duas fábricas no Arizona, nos EUA
- O projeto apoia os planos de expansão da capacidade de fabricação de semicondutores nos Estados Unidos
- A empresa também planeja sua primeira fábrica na Europa, na Alemanha, voltada principalmente ao fornecimento para a indústria automotiva
Ações e tendência de demanda
- As ações da TSMC listadas em Taiwan subiram 8,9% neste ano
- No mesmo período, o índice mais amplo avançou 0,9%
- A alta foi impulsionada pela expansão da demanda por chips para aplicações de inteligência artificial
1 comentários
Opiniões do Hacker News
Há tempos, a TSMC entendeu que construir fábricas nos EUA é difícil na prática e, no longo prazo, parece ver o Japão como um backup caso a situação em Taiwan dê errado
Durante a pandemia, ao perceber que sua cadeia de suprimentos dependia demais da China e que, em uma emergência, até fábricas dentro do próprio país poderiam sofrer controles de exportação, o Japão trouxe de volta imediatamente a produção de grandes fabricantes como a Iris Ohyama
Já os EUA e a Europa continuam falando disso, mas executam pouco na prática; os EUA, ainda assim, ao menos tentam despejar dinheiro no problema
A TSMC perdeu o mercado chinês quando o governo de Taiwan passou a seguir de frente a política de guerra comercial dos EUA, enquanto as autoridades sul-coreanas fizeram lobby pesado para obter exceções de longo prazo e conseguiram reverter a situação de receita
Assim, se não se juntar à China, fica sob ameaça de invasão, e depende dos EUA para impedir isso
Olhando para as opções, não surpreende que Taiwan escolha os EUA para continuar existindo
O que parece estranho, na verdade, é as empresas taiwanesas não saírem ainda mais da China
A ASML, que fabrica os equipamentos de litografia de maior resolução, viu os pedidos por seus equipamentos aumentarem 400%
Isso não é uma escolha entre “Japão ou EUA”; é uma situação em que EUA, Japão e Europa estão construindo o máximo de fabs que conseguem
https://www.intel.com/content/www/us/en/corporate-responsibi...
Diz que “este é o primeiro passo do plano da Intel de investir até 80 bilhões de euros na cadeia de valor de semicondutores em toda a União Europeia ao longo da próxima década — de pesquisa e desenvolvimento à fabricação e ao encapsulamento avançado”
A Alemanha destinou US$ 22 bilhões para apoiar fabricantes de chips, mas especialistas estimam que a UE precise de US$ 500 bilhões
https://www.electronicsweekly.com/news/business/eu-chip-goal...
Há até uma base de dados que só inclui informações até 2018
https://reshoring.eurofound.europa.eu/reshoring-cases
Ouço com frequência que toda a indústria de semicondutores depende completamente da TSMC, e que nada funciona sem a TSMC, tornando-a geograficamente importante; mas, se é assim, não entendo bem onde Intel ou Arm entram nesse quadro
Imagino que a TSMC cuide de outras partes da cadeia de suprimentos, mas a fabricação de chips parece um processo bastante integrado de ponta a ponta
Especificamente, tenho curiosidade sobre o que a TSMC faz que outros lugares não conseguem fazer
Todos os chips dos novos produtos da Apple, todos os novos produtos da AMD, a maioria dos novos produtos da Nvidia etc. dependem disso
A maioria das empresas projeta os chips e terceiriza a fabricação para a TSMC, porque o custo inicial de construir uma fab é astronômico
A TSMC ganhou vantagem ao se concentrar profundamente em fabricação e manter P&D rodando em três turnos, 24 horas por dia, com uma operação em que, na prática, as luzes nunca se apagam
Construir uma única fab custa mais de US$ 20 bilhões, e a Intel está tentando alcançar, mas provavelmente ainda levará mais 3 a 5 anos
Se as fabs da TSMC fossem destruídas, as entregas de praticamente todos os produtos avançados parariam em poucos meses
Em termos de capacidade de fab, a Samsung está 2 anos atrás da TSMC, e a Intel, 3 a 4 anos
Perder 2 anos de avanço não é bom, mas não é no nível de o mundo deixar de funcionar sem a TSMC
É claro que levaria alguns anos para aumentar a produção, mas também não acho que a situação geopolítica de Taiwan vá mudar da noite para o dia
Com exceção da Intel, basicamente quase todo o restante usa a TSMC para fabricar chips de computação
Então ela tropeçou feio. O processo de 10 nm deveria sair em 2016, mas a produção em massa só começou em 2019, e nesse intervalo a TSMC teve a oportunidade de alcançá-la e ultrapassá-la
A TSMC entrou em produção em massa de 10 nm em 2017
A Samsung está aproximadamente uma geração atrás, mas não sei exatamente o motivo
A AMD separou suas fabs na GlobalFoundries, e essa empresa independente saiu do negócio de fabs de ponta. O processo de 14 nm foi licenciado da Samsung, e o processo de 7 nm foi totalmente cancelado
À medida que o custo de fabs de ponta continuou subindo, muitas empresas migraram para o modelo fabless. Diferentemente de outras empresas, a TSMC não fabricava seus próprios chips, então não representava uma ameaça competitiva, e esse é o verdadeiro núcleo do sucesso da TSMC
Empresas como GlobalFoundries e ON Semi preenchem volume em processos mais antigos, como 14 nm. Chips que precisam do máximo em energia e desempenho são apenas uma parte do total, e processos mais antigos são mais baratos graças ao menor investimento em equipamentos e a rendimentos muito melhores
Acho que um dia os equipamentos de litografia também vão descer para um nicho, como impressoras 3D. Já houve casos de hacking para fabricar chips diretamente na garagem; por enquanto ainda estão na faixa de 5 a 2.000 transistores, mas seria bem interessante se fosse possível produzir chips personalizados com 1 milhão de transistores
Elas detêm várias IPs, desde arquiteturas de conjunto de instruções (ISA) como x86 e ARMv8 até projetos reais de CPU, como Intel P-Core, E-Core, Skylake e núcleos AMD Zen, além de GPU, rede, interconexão de CPU e controladores de DRAM
A Arm trabalha com a TSMC, ou com outras fabs usadas em mercados específicos, para preparar designs adequados àquela fab e à sua tecnologia de processo
Simplificando muito, a estrutura é comprar várias IPs ou designs de referência, conectá-los entre si e enviar para a TSMC dizendo: “fabrique isto”
O que a TSMC consegue fazer no mesmo prazo e que os outros não conseguem é fabricar com tecnologia líder da indústria — ou seja, com os menores transistores atualmente possíveis — desde que você esteja disposto a pagar o custo
Claro que há muitos chips que não precisam da TSMC. Há muitos chips para os quais processos de fab muito antigos são suficientes, desde os automotivos até brinquedos, eletrônicos e semicondutores baratos usados em calculadoras simples
Se entra tanto investimento de capital e os limites físicos estão se aproximando de uma assíntota, daqui a 20 anos parece provável que os chips fabricados fiquem mais comoditizados, com preços menores e mais concorrência
Seria realmente empolgante poder encomendar produção em fab sem atrito, como quem manda fazer cartões de visita
Chips são bem pequenos, e seu tamanho é limitado pelo fato de precisarem ser resfriados depois de entrar no computador e porque um único defeito muitas vezes leva ao descarte do chip inteiro
No futuro, chips individuais podem ficar mais profundos em 3D e maiores graças a melhor tolerância a defeitos; e métodos de combinação de chips dentro do pacote, como chiplets, die-to-die e empilhamento, também devem avançar rapidamente
É difícil imaginar que o desenvolvimento das foundries vá estagnar no futuro próximo. Pelo contrário, pode até acelerar se a IA começar a ser usada no desenvolvimento de novos chips
Ninguém liga muito para quem fabrica o regulador de tensão LM317. É simplesmente uma commodity, e os fornecedores competem por preço e disponibilidade
Essa estrutura criou vários ciclos de alta e baixa em semicondutores
https://global.canon/en/technology/nil-2023.html
Se continuarmos indo para processos menores, devemos esperar aumento de preço
Só quando chegarmos a um limite físico insolúvel é que os preços poderão se estabilizar ou cair, e aí o progresso também vai parar
Pelo que sei, há fabricantes que compram fabs antigas para produzir chips usados em carros, barcos etc.
A capacidade é de 100 mil wafers por mês nos processos de 6 nm e 7 nm
Outros investidores são Sony, Toyota e Denso, que também são os principais clientes
Taiwan já tem no Japão uma fab que usa tecnologias de processo de 40 nm, 28 nm, 22 nm, 16 nm e 12 nm, operando com capacidade de 55 mil wafers por mês
Fala-se muito sobre a desimportância do software, mas fico curioso sobre quão bons e rápidos os chips realmente precisam ser para fins de defesa
Os chips atuais são tão bons que, mesmo ficando 2 ou 3 gerações para trás, parece que ainda dariam conta da missão
Para o Japão, é uma aposta mais importante do que para outros países dos EUA/UE e está mais perto do núcleo da economia
Um engenheiro de sistemas ocidental normalmente teria escolhido um único FPGA de grau aeroespacial/defesa, em vez de usar vários chips e conexões de forma tão complexa
Com a abordagem russa, é fácil se virar mesmo com fabricação de semicondutores algumas gerações atrasada
Com a abordagem ocidental, surge a vontade de se manter atualizado para continuar usando as ferramentas FPGA mais recentes com suporte de fabricantes proprietários de ponta
Se o radar é os olhos e ouvidos no campo de batalha moderno, faz sentido querer conectar o máximo possível de computadores para encontrar e distinguir mais alvos
Se você está 2 ou 3 gerações atrás dos chips aos quais o adversário tem acesso, ele tentará projetar sistemas de armas que explorem essa diferença
No ano passado também houve notícia sobre a fábrica da TSMC na Alemanha
“TSMC to build US$11 billion chip manufacturing plant in Germany”
https://www.scmp.com/news/china/article/3230440/tsmc-build-u...
Fico curioso sobre o quanto os equipamentos de litografia resistem a terremotos
O alinhamento deve ser extremamente sensível
Como eles são realmente sensíveis, o projeto da fab leva isso em conta
Máscaras, lentes objetivas e wafers ficam suspensos sobre dispositivos pneumáticos de isolamento, e equipamentos especialmente sensíveis às vezes são isolados individualmente do restante da fab para evitar influência de equipamentos vizinhos ou de passos
Um exemplo comum de dispositivo pneumático de isolamento, encontrado em quase qualquer laboratório de óptica, é este
https://www.newport.com/f/pneumatic-vibration-isolators-with...
Basta parar a fabricação, realinhar os equipamentos e então retomar
No terremoto do Japão em 2011, as vibrações sísmicas afetaram até litografias fora do Japão, e levou tempo até a Terra assentar novamente o suficiente para a litografia se estabilizar
Fontes de vibração como réplicas, tsunamis e reverberações da energia sísmica podem afetar a litografia
O problema maior está dentro da cadeia de suprimentos de semicondutores. Pelos padrões antigos, uma parcela considerável, talvez a maior parte, dos wafers básicos vinha do Japão
Entre os principais fornecedores estavam SUMCO e Shin-Etsu, que operavam fornos CZ em grande escala porque a eletricidade era relativamente barata e, acima de tudo, muito estável
O crescimento dos lingotes, etapa anterior ao wafer, leva de semanas a meses e consome muita energia, por isso a estabilidade da eletricidade é importante
Após o terremoto, os problemas de energia tiveram grande impacto no fornecimento de wafers por cerca de um ano
A vantagem do Japão é que as pessoas permanecem por muito tempo no mesmo emprego, os custos são administráveis, e o país tem tecnologia muito avançada e alto nível educacional
Parece uma combinação mais adequada do que os EUA
O presidente da TSMC disse que, em Taiwan, eles retêm funcionários por 10 anos
É interessante por que o Japão, e não um país da UE
Em termos de risco, se a China atacar Taiwan, a UE parece uma escolha mais segura do que o Japão
Membros da UE que pertencem à NATO recebem garantias de segurança dos EUA, assim como o Japão
O Japão tem um tratado de aliança direta garantido pelos EUA em caso de ataque, diferente do Memorando de Budapeste da Ucrânia
Olhando para a atual guerra Ucrânia-Rússia, é difícil dizer que a UE é mais segura do que o Japão
Japão e Taiwan têm culturas de trabalho parecidas e ficam muito mais perto um do outro do que dos EUA
Também é muito mais fácil para a alta direção da TSMC pegar um voo de 45 minutos para verificar a fab no Japão
Dito isso, a TSMC parece ter planejado fábricas em quase todos os lugares possíveis para não colocar todos os ovos na mesma cesta
A diferença provavelmente vai aparecer no nível do processo
Para mim, Taiwan e “algum país da UE” parecem mundos completamente diferentes
A Europa passou por anos difíceis recentemente, mas também é praticamente a única região do planeta capaz de competir com a América do Norte
Realisticamente, é muito difícil ver o Japão como menos seguro do que a maior parte da UE
Em termos simples, fabricar chips nos EUA parece algo que nunca faria sentido por uma lógica econômica rigorosa
O custo de vida é alto demais
A questão central, porém, é quanto se atribui de valor à autonomia em chips, à segurança da cadeia de suprimentos e à segurança da propriedade intelectual — e quem vai pagar por isso