No topo de um edifício recém-concluído de 3,5 milhões de pés quadrados que ocupa 1.100 acres no deserto do Arizona, ao norte de Phoenix, há um logotipo gigante de um wafer de microchip e as letras TSMC.
Empresa de fabricação de semicondutores de Taiwan a primeira fábrica de chips do Arizona, ou fábrica, está fazendo história porque é a fábrica de chips mais avançada em solo dos EUA, e Maçã se comprometeu a ser o site maior cliente.
A CNBC visitou a fábrica pela primeira vez em 2021, não muito depois do início da construção da TSMC. A TSMC anunciou inicialmente que a fábrica custaria US$ 12 bilhões e produziria chips de 5 nanômetros até o final de 2024. Três anos depois, esse preço disparou para US$ 20 bilhões e a produção total foi adiada até 2025.
Em vez disso, a fábrica está em produção piloto, produzindo amostras de wafers e enviando-as aos clientes para verificação. A TSMC se comprometeu a construir mais duas fábricas no local até o final da década, com um investimento total de US$ 65 bilhões.
O projeto está “quase de volta ao cronograma original”, disse o presidente da TSMC, Rick Cassidy, à CNBC durante uma primeira olhada exclusiva na fábrica concluída em novembro.
“Quando viemos para os EUA, sabíamos que passaríamos por um processo de aprendizagem”, disse Cassidy. “Seja permitindo, aprendendo a trabalhar com os ofícios, aprendendo a trabalhar com os sindicatos, as leis trabalhistas locais. Muitos aprendizados foram obtidos. Agora superamos isso.”
O presidente da TSMC, Rick Cassidy, mostra a Katie Tarasov da CNBC sua fábrica recém-concluída em 7 de novembro de 2024, onde fabricará chips avançados em solo americano pela primeira vez.
André Evers
Com a ajuda de cerca de 2.000 funcionários, a fábrica está preparada para fabricar chips mais avançados do que o planejado originalmente. Ela produzirá chips de 4 nanômetros, a uma taxa de 20.000 wafers por mês, disse a TSMC.
Os wafers custam mais de US$ 18 mil, de acordo com um Relatório do Morgan Stanley. Eles continuaram a subir de preço, levando o TSMC valor das ações com ele nos últimos dois anos.
“Vimos a TSMC ser capaz de definir seu preço e todos vão pagar porque agora é a confiabilidade e a qualidade que são necessárias”, disse Daniel Newman, CEO do Grupo Futurum.
‘No mesmo nível dos nossos compatriotas de Taiwan’
Prevê-se que os rendimentos da fábrica estejam “no mesmo nível dos nossos compatriotas taiwaneses”, disse Cassidy. Ainda assim, cerca de 92% dos chips mais avançados do mundo são actualmente fabricados pelas fábricas da TSMC em Taiwan, pelo que os EUA estão longe de ser autossuficientes.
“É difícil ou impossível para os EUA ou qualquer país ser totalmente autossuficiente em tudo o que é necessário para construir semicondutores”, disse Stacy Rasgon da Bernstein Research. “Isso é um sonho irrealizável.”
Apesar de ser o berço dos microchips na década de 1950 e continuar sendo um importante centro de design de chips, os EUA agora fabricam apenas 10% dos chips do mundo e nenhum dos mais avançados. Quando o caos na cadeia de abastecimento colidiu com a crescente procura de produtos eletrónicos de consumo durante a pandemia, a resultante escassez de chips expôs os grandes riscos de depender de terceiros para uma tecnologia tão crítica.
No caso de agressão entre a China e Taiwan, um terremoto ou algum outro evento que afete Taiwan por um período de tempo, “todo o mercado, o mundo inteiro poderá sofrer com a falta de disponibilidade de nós de ponta”, disse Newman.
UM terremoto mortal de magnitude 7,4 em abril interrompeu brevemente a produção em Taiwan e levou a um Perda de US$ 92 milhões para TSMC. Os edifícios do Arizona estão “bem preparados” para terremotos, disse Cassidy.
A primeira fábrica da TSMC no Arizona, exibida em novembro de 2024, onde fabricará chips avançados em solo americano pela primeira vez.
TSMC
Outros receios surgiram quando o presidente eleito Donald Trump expressou oposição à Lei CHIPS de 52 mil milhões de dólares em Outubro, durante a sua campanha. Semanas depois, o Departamento de Comércio dos EUA finalizou a alocação de US$ 6,6 bilhões da TSMC no projeto bipartidário.
“Revogar a Lei CHIPS tornaria os americanos menos seguros”, disse a secretária do Comércio, Gina Raimondo, à CNBC numa entrevista, acrescentando que não acredita que a próxima administração a revogaria.
“Eu simplesmente não acho que eles farão isso”, disse Raimondo.
As negociações com a TSMC sobre trazer a produção avançada de chips para os EUA começaram em 2018, durante o primeiro mandato de Trump.
“Marquei um telefonema entre o presidente da TSMC e o chefe da Apple”, disse Wilbur Ross, que era secretário de Comércio na época. “A Apple apoiou fortemente a ideia da vinda da TSMC.”
Rose Castanares, uma veterana de 26 anos na empresa e agora presidente da TSMC Arizona, também esteve envolvida nas primeiras conversas. Os clientes “queriam resiliência no fornecimento”, disse Castanares.
Depender de chips da Ásia também complicou o impulso dos EUA para o domínio tecnológico. É por isso que o presidente Joe Biden atingiu a indústria de chips com uma complexa rede de controles de exportação destinada a impedir a China de avançar com tecnologia avançada.
Em outubro, alguns chips TSMC foram visto em dispositivos Huaweiapesar das proibições de venda para a empresa chinesa.
“Este problema é tão antigo quanto o tempo”, disse Newman. “Há muitos redirecionamentos complexos de mercadorias para levar o mercado paralelo a diferentes países que têm acesso limitado à tecnologia de ponta ou à tecnologia mais avançada.”
A presidente da TSMC Arizona, Rose Castanares, com Katie Tarasov da CNBC na fábrica recém-concluída em 7 de novembro de 2024, onde fabricará chips avançados em solo americano pela primeira vez.
André Evers
Trabalhadores, água e energia
Perto de Chandler, Arizona, Informações também está construindo duas grandes fábricas.
A empresa norte-americana tem um modelo de negócios muito diferente, projetando e fabricando seus próprios chips, enquanto a TSMC só fabrica chips para terceiros. A relação entre as duas empresas é sólida, disse Cassidy.
“Nos encontramos com [Intel] semanalmente e o feedback é que os estamos ajudando a aumentar suas classificações”, disse Cassidy. “Estamos ajudando-os a treinar nas coisas mais avançadas, então acho que eles estão muito felizes com o que estamos fazendo.”
Ambas as empresas têm atrasado os cronogramas para a produção completa em suas novas fábricas no Arizona. Mas onde a TSMC permaneceu líder incontestada em chips avançados, a Intel tropeçou repetidas vezes.
Os dois também competirão por um recurso escasso na indústria de chips dos EUA: os trabalhadores.
“Quando terminamos a construção desta fábrica, era realmente a primeira fábrica de fabricação avançada construída nos Estados Unidos em pelo menos 10 anos. Semicondutores são uma tecnologia muito, muito resistente”, disse Castanares da TSMC. “A experiência simplesmente não existe aqui nos Estados Unidos.”
No início do projeto, a TSMC enviou cerca de 600 engenheiros para treinar em Taiwan. O engenheiro de integração de processos Jeff Patz passou 18 meses lá, começando em 2021.
“O objetivo era realmente fazer as coisas, certo? E aprender como elas são feitas”, disse Patz. “Você tem que ter uma cozinha para cozinhar.”
A TSMC também trouxe especialistas de Taiwan em missões temporárias de 3 anos. A TSMC planeja contratar pelo menos 6.000 trabalhadores quando todas as três fábricas forem concluídas.
“Para engenheiros, estamos recrutando ativamente em universidades do Arizona e de todos os EUA”, disse Castanares. A Arizona State University “tem até o que eles chamam de dia TSMC”.
A água é outro recurso escasso e necessário em abundância.
Com Taiwan a enfrentar recentemente a sua pior seca em quase um séculoa TSMC conhece bem a reciclagem da enorme quantidade de água necessária para fazer chips. A TSMC consumirá 4,7 milhões de galões de água diariamente para operar a primeira fábrica no Arizona, mas reduzirá essa demanda para 1 milhão de galões por dia, em parte reciclando cerca de 65% disso, disse a empresa.
Também é necessária uma enorme quantidade de energia para fazer chips.
A TSMC construiu energia solar no local, mas não é suficiente para cobrir os 2,85 gigawatts-hora por dia necessários para operar a primeira fábrica. Isso é equivalente à energia usada por aproximadamente 100.000 casas nos EUA. A TSMC disse que está comprando créditos de energia renovável para compensar isso. Mas em meio ao boom dos data centers alimentados pela IA, a maior empresa de serviços públicos do Arizona alertou que poderia ficar sem capacidade de transmissão antes do final da década.
É também quando a TSMC planeja iniciar a produção em sua terceira fábrica no Arizona, que Cassidy disse que “provavelmente será de 2 nanômetros e mais avançada”.
A TSMC também está ampliando sua presença global. Ela abriu sua primeira fábrica no Japão em fevereiro e iniciou uma fábrica de US$ 11 bilhões na Alemanha em agosto.
Nos EUA, Cassidy disse que a TSMC também provavelmente continuará se expandindo.
“Há espaço para muitas fábricas”, disse Cassidy.
Assista ao vídeo completo com imagens nunca antes vistas dentro da fábrica da TSMC no Arizona: https://cnbc.com/video/2024/12/12/inside-tsmcs-new-chip-fab-where-apple-will-make- chips nos EUA