Fábrica da TSMC no Arizona inicia produção em massa de chips avançados em 2025
(spectrum.ieee.org)- Após anos de planejamento, construção, coordenação geopolítica e problemas de mão de obra, a fábrica de Phoenix entra em produção em massa com o processo de 4 nanômetros, tornando-se um teste da capacidade dos EUA de fabricar semicondutores avançados
- Em outubro de 2024, foi anunciado que o rendimento da fábrica do Arizona era 4% maior que o das fábricas em Taiwan, e a segunda fábrica, prevista para 2028, mira processos de 2 nanômetros ou 3 nanômetros
- Como a TSMC produz 90% dos chips avançados do mundo e empresas como Apple, Nvidia, Google, Amazon e Qualcomm dependem dela, a produção nos EUA está alinhada à demanda dos clientes por reduzir riscos na cadeia de suprimentos
- É um movimento difícil de explicar apenas com os recursos do CHIPS Act; a escassez de chips no início da COVID e as declarações duras da China sobre Taiwan ampliaram a necessidade de fabs fora de Taiwan
- A fábrica do Arizona precisa superar choque cultural, regras americanas de licenciamento e construção, e a falta de engenheiros e técnicos, ao mesmo tempo em que coloca à prova a expansão internacional da TSMC e o renascimento da manufatura de semicondutores nos EUA
Produção em massa da fab de Phoenix em 2025
- A TSMC deve iniciar a produção em massa em 2025 em sua instalação de fabricação de chips avançados em Phoenix
- Essa fab é um exemplo de fabricação avançada de chips chegando aos EUA e serve para testar se o CHIPS and Science Act de 2022 pode ajudar a estabilizar a cadeia de suprimentos de semicondutores dos EUA e de seus aliados
- Atualmente, a fab do Arizona pode operar no nó de 4 nanômetros
- Esse processo é usado na fabricação das GPUs mais avançadas da Nvidia
- No fim de outubro de 2024, a TSMC anunciou que o rendimento da fábrica do Arizona era 4% maior que o da fábrica em Taiwan
- O rendimento inicial é interpretado como um sinal positivo para medir a eficiência da fab
Roteiro de processos e expansão nos EUA
- A segunda fab no Arizona tem como meta entrar em operação em 2028 e planeja oferecer processos nos nós de 2 nanômetros ou 3 nanômetros
- Chips de 4 nanômetros e 3 nanômetros já entraram em produção em massa em outras fabs da TSMC desde 2022
- O nó de 2 nanômetros deve iniciar produção em massa em Taiwan ainda este ano
- A TSMC também planeja abrir no futuro uma terceira fab nos EUA com tecnologia ainda mais avançada
CHIPS Act e exigências dos clientes sobre cadeia de suprimentos
- A TSMC deve receber US$ 6,6 bilhões em recursos do CHIPS Act para construir sua primeira fábrica no Arizona
- O retorno da fabricação de semicondutores aos EUA não se explica apenas por apoio governamental
- A TSMC produz 90% dos chips avançados do mundo
- Empresas sediadas nos EUA como Apple, Nvidia, Google, Amazon e Qualcomm dependem da TSMC
- A escassez de chips causada pelo choque econômico no início da COVID e as declarações duras do presidente chinês Xi Jinping sobre Taiwan aumentaram a ansiedade dos clientes da TSMC e de formuladores de políticas internacionais
- A TSMC anunciou sua intenção de investir no Arizona em 2020
- Dan Hutcheson, da TechInsights, avalia que o CHIPS Act não criou esse movimento; as empresas em grande parte se moveram por conta própria
- Grandes clientes como a Apple vêm exigindo que a TSMC construa fabs em outras regiões para minimizar riscos
Produção fora de Taiwan e lógica geopolítica
- Hutcheson considera melhor para os clientes e para Taiwan que a TSMC também tenha fabs fora de Taiwan
- O escudo de silício de Taiwan significa que o domínio da TSMC na fabricação de chips avançados tem dado aos EUA e a outros países um motivo para apoiar Taiwan
- Também permanece a preocupação de que esse escudo possa virar alvo
- Quanto mais os EUA e seus aliados dependerem de chips produzidos apenas em Taiwan, mais a China poderá causar danos significativos à economia americana ao mirar Taiwan
- A análise é de que a diversificação geográfica da TSMC pode reduzir o grau em que Taiwan se torna alvo
- A TSMC já abriu uma fab no Japão e está construindo outra na Alemanha
Mão de obra e choque cultural na fab do Arizona
- As reações à fab do Arizona em Taiwan são divididas
- Em abril de 2024, uma investigação da Rest of World apresentou queixas tanto de trabalhadores americanos quanto de trabalhadores taiwaneses
- Trabalhadores americanos que passaram um ano em treinamento em Taiwan apontaram condições de trabalho ruins e treinamento insuficiente
- Trabalhadores taiwaneses reclamaram que os americanos são arrogantes e não têm a ética de trabalho exigida em uma fab de semicondutores
- O professor de economia da University of Chicago, Chang-Tai Hsieh, afirma que a TSMC opera como uma organização de estilo militar, com decisões de cima para baixo e uma cultura de não questionamento
- Jason Hsu, do Hudson Institute, avalia que muitos engenheiros americanos têm a atitude do Vale do Silício de “move fast and break things”, mas processos de semicondutores podem ser afetados até por um único grão de poeira, o que dificulta a adaptação
- Hutcheson diz que esse choque cultural era algo previsível e que a TSMC parece tê-lo superado
- O problema pode ter estado no fato de a empresa ter definido metas e cronogramas irreais
- A TSMC viu a construção de fabs nos EUA como um problema simplesmente técnico, mas a capacidade real é fortemente influenciada por cultura e legislação
- Nos EUA, as leis de construção e os processos de licenciamento podem variar de cidade para cidade, então a forma de operar é diferente de Taiwan
- Com mais fabs sendo abertas, os EUA também enfrentam escassez de engenheiros e técnicos
Planos de fabs nos EUA de Samsung e Intel
- A TSMC não é a única empresa que, com apoio do CHIPS Act, pretende abrir fabs avançadas nos EUA
- A Samsung deve receber US$ 6,4 bilhões em financiamento potencial para abrir uma fab em Taylor, no Texas
- O início da produção foi adiado do segundo semestre de 2024 para uma possibilidade em 2026
- Hsieh avalia que o maior problema da Samsung não é choque cultural
- A explicação é que a Samsung não tem clientes suficientes nem para os chips que fabrica na Coreia, e pode não haver demanda para chips produzidos no Texas a um custo mais alto
- A Intel foi uma das principais empresas de lobby em torno do CHIPS Act e, desde que Pat Gelsinger assumiu como CEO em 2021, vem tentando reviver o negócio de fundição
- A tecnologia da Intel ficou para trás e, como a Samsung, ela tem dificuldade para garantir clientes suficientes
- A Intel planeja abrir novos sites nos EUA
- A Intel deve receber US$ 8,5 bilhões em recursos diretos do CHIPS Act
- Para construir fabs avançadas no Arizona e em Ohio
- Para converter duas fabs no Novo México em instalações de encapsulamento
- E para comprar equipamentos de litografia ultravioleta extrema de próxima geração para a instalação no Oregon
Variáveis que ainda restam
- No momento da publicação, não está claro como o governo Trump mudará a implementação do CHIPS Act
- Se não houver grandes mudanças, a abertura da fab da TSMC no Arizona colocará duas coisas à prova ao mesmo tempo
- Se o CHIPS Act consegue estimular a manufatura nos EUA
- Se a expansão internacional da TSMC pode funcionar
- Hutcheson avalia que o que está acontecendo em Phoenix é realmente surpreendente
1 comentários
Opiniões no Hacker News
No processo de foundry, a palavra ADVANCED agora passou a significar oficialmente abaixo de 7 nm, especialmente com critérios específicos nas regras de exportação para a China
É um critério que também apareceu há pouco em um anúncio da ASML
O feito importante aqui é a rapidez com que a TSMC construiu e colocou a fábrica em operação mesmo sem a vantagem de jogar em casa. Acho que a Intel não teria conseguido reproduzir esse prazo, mesmo que fosse uma fab Intel 7 nm
Em Taiwan, quando há planejamento prévio e licenças suficientes, há registros de a TSMC construir e colocar uma fab em funcionamento em 18 meses — se for olhar bem, mais perto de 12 meses
Por isso, a menos que aconteça um milagre ou que o governo dos EUA intervenha de forma injusta em certos pontos, vejo como quase zero a chance de a Intel, com a atual composição de equipe, gestão, conselho e investidores, alcançar a TSMC como foundry em capacidade de produção, preço e lead time. Depois que Pat Gelsinger saiu, perdi toda a fé e esperança
Quando o 2 nm da TSMC ganhar tração de verdade no fim deste ano, a fábrica da TSMC nos EUA também começará a trabalhar em 3 nm, se ainda não tiver começado
A Intel não tem o mesmo incentivo. Claro que ela aceita o dinheiro, e fica esperando que a demanda exploda depois de construir uma nova fab
Concluir a fábrica antes de a demanda surgir pode até ser prejudicial, então o senso de urgência é diferente
Mas, assim como a Intel perdeu a liderança de forma rápida e repentina, a TSMC também pode, em algum momento, chegar a um beco sem saída na pesquisa e ser ultrapassada por alguém
O que eu realmente não entendo é como a liderança de Taiwan não enxerga o objetivo final dos EUA em torno do CHIPS Act e das sanções à China
O governo dos EUA está tentando tomar a TSMC por meio de engano, pressão e má-fé, ao mesmo tempo em que impede a receita que poderia vir da venda de chips avançados para a China, fazendo Taiwan pagar esse custo
Mesmo que a TSMC se transfira com sucesso para os EUA, ela não deveria se sentir segura
O mundo anglo-americano tem uma longa tradição de pirataria e, como mostra o caso do TikTok, os EUA pregam livre comércio e uma ordem jurídica estável aos outros, mas eles próprios praticam um mercantilismo descarado, sem vergonha
É uma boa notícia e pode muito bem ser, sem controvérsia, o semicondutor mais avançado produzido atualmente nos EUA
A Intel está produzindo o Xeon 6 com Intel 3 [2]
Então, tecnicamente, pode-se dizer que a Intel tem um processo mais avançado que o da TSMC dentro dos EUA. A TSMC fará 4 nm nos EUA no ano que vem
Mas a produção da Intel provavelmente não deve ser alta
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/3_nm_process#cite_note-74
[2] https://www.intel.com/content/www/us/en/products/details/pro...
Espero que dê certo, mas, se falhar, acho que é o fim da Intel
“Grupos ambientais e de saúde pública, incluindo o Sierra Club, estão pedindo ao presidente Joe Biden que vete um projeto de lei controverso que permitiria que a maioria das empresas de semicondutores que solicitam recursos federais do CHIPS Act não precisasse concluir as principais análises ambientais exigidas pela National Environmental Policy Act, ou NEPA”
“Isentar a indústria de semicondutores da NEPA não tem absolutamente nenhuma justificativa, especialmente considerando que se espera um grande aumento no uso de PFAS e de outras substâncias químicas tóxicas por essa indústria, além de seu histórico de liberar essas substâncias perigosas no ar e na água ao redor das instalações”, disse Tom Fox, consultor legislativo sênior do Center for Environmental Health
https://www.sierraclub.org/press-releases/2024/10/environmen...
Isso mostra que, com pressão política e militar suficiente e a capacidade de distribuir dinheiro quase sem limite, transferir a produção para os EUA é de fato possível
Qualquer acordo entre os EUA e Taiwan sempre terá um pano de fundo militar. Taiwan também recebeu recentemente alguns equipamentos militares novos e decentes
Coisas que jamais veremos na Ucrânia
Mas o processo de 2 nm (N2{,P,X}) não deve chegar até por volta de 2028. Esse atraso ainda mostra protecionismo
Até que os EUA tenham uma empresa americana — de preferência várias — com capacidade de 2 nm em todo o processo, incluindo processos de difusão e empacotamento, é difícil dizer que exista uma verdadeira capacidade estratégica doméstica
A IBM ainda faz pesquisa relacionada, mas parou de usar isso em negócios reais
Se não me engano, a IBM licenciou a tecnologia de processo de 2 nm para a Rapidus, do Japão
Não me vem à cabeça outra empresa que assumiria o risco de lançar serviços de foundry de 2 nm nos EUA
No geral parecem semelhantes, e o cronograma para o ano que vem ainda parece mantido
Mas esta fábrica provavelmente não conseguirá se sustentar sozinha. Se algo ruim acontecer com a TSMC em Taiwan, não acho que ela conseguirá transferir as fabs para processos mais novos
Por destruição aqui, não quero dizer destruição física em grande escala. É uma combinação de remover chaves e alguns componentes essenciais
A mensagem é: “vocês podem tomar a ilha, mas não podem tomar o negócio”
Pelo que entendi, eles fabricam os dies, e precisam exportá-los para a China ou Taiwan para transformá-los em chips finais
É uma vitória para Taiwan, um país soberano, e uma forma de proteger a indústria que foi construída desde a base
É especulação, mas, se a China invadir Taiwan, do ponto de vista dos EUA talvez seja mais barato bombardear as fabs de Taiwan para que elas não caiam nas mãos da China durante a invasão
Além disso, poderiam oferecer asilo generoso a pesquisadores e engenheiros taiwaneses. Depois disso, talvez o que acontecesse com Taiwan deixasse de importar
Para manter o escudo de silício, Taiwan jamais colocará um processo mais avançado fora do país
Esta fab está no mesmo nível das fabs da TSMC em Taiwan? Estou curioso, porque não tenho acompanhado a situação dos vários processos
https://www.taipeitimes.com/News/biz/archives/2024/11/08/200...
A reportagem diz que Arizona estava se preparando para a produção em massa de 4 nm, então provavelmente esse é o processo que eles têm agora
3 nm já é enviado há mais de um ano e, atualmente e pelos próximos anos, será produzido apenas em Taiwan