A demanda por IA catalisa a TSMC para acelerar a expansão, capacidade produtiva de 2 nanômetros deve atingir 120 mil wafers por mês até o final do ano

A corrida armamentista por chips de IA está redesenhando o ritmo de expansão da capacidade global mais avançada de fabricação de wafers.

Segundo o jornal de Taiwan, China, Diário Econômico, em notícia de 28 de setembro, gigantes da tecnologia como Apple, NVIDIA, AMD, Qualcomm e MediaTek aumentaram coletivamente suas reservas de capacidade da família de 2 nanômetros da TSMC, com um crescimento de 10% a 20%. Impulsionada por isso, a TSMC acelerou significativamente seu plano de ampliação da produção de 2nm, estabelecendo como meta uma produção mensal de 120 mil wafers até o final deste ano, um número muito acima da estimativa anterior do mercado de 90 a 100 mil wafers, e equivalente a antecipar em dois anos a meta de capacidade originalmente prevista para 2027. Este ritmo de expansão já foi oficialmente confirmado pela TSMC como o mais rápido da sua história.

O vice-presidente sênior e co-diretor de operações da TSMC, Y. C. HOU, revelou no Fórum Técnico da TSMC na América do Norte deste ano que, para atender à forte demanda de IA, cinco fábricas de 2nm entrarão em operação simultaneamente pela primeira vez este ano, incluindo duas em Hsinchu e três em Kaohsiung. Ele também afirmou que a produção de wafers do primeiro ano de 2nm aumentará 45% em relação ao primeiro ano de 3nm em 2023, e que a taxa composta de crescimento anual da capacidade de 2nm entre 2026 e 2028 chegará a impressionantes 70%.

Ao mesmo tempo, a expansão da capacidade de 3nm da TSMC também está ocorrendo simultaneamente. No quarto trimestre deste ano, a produção mensal de 3nm em Nanke chegará a quase 180 mil wafers, e três novas fábricas de 3nm serão adicionadas em Taiwan, nos Estados Unidos (Arizona) e Japão, estabelecendo uma cadeia global de suprimentos de tecnologia avançada.

Alta procura dos clientes faz avanço de 2nm superar cronograma previsto

O mercado originalmente estimava que a capacidade mensal da família de 2nm da TSMC no final deste ano seria de cerca de 90 a 100 mil wafers, e que em 2027, com crescimento contínuo de dois dígitos, atingiria entre 110 e 140 mil wafers. Entretanto, segundo reportagens, fontes da indústria revelaram que, devido à forte demanda da Apple e de outros clientes, a velocidade e escala de ativação da nova capacidade de 2nm da TSMC bateu recordes históricos, superando de longe o ritmo de crescimento da família de 3nm em seu primeiro ano.

A fila de clientes que aumentou pedidos inclui os principais players em chips de IA e computação de alta performance (HPC) — Apple, NVIDIA, AMD, Qualcomm e MediaTek — com um aumento de 10% a 20% nas reservas. Diz-se que a TSMC normalmente não comenta sobre informações de clientes ou rumores de mercado, mas a declaração pública de Y.C. Hou no Fórum Técnico da América do Norte já confirmou oficialmente essa aceleração de expansão.

De acordo com reportagens, analistas da indústria apontaram que a agressiva expansão da capacidade da família de 2nm da TSMC é crucial para clientes que necessitam de fabricação de wafers de processo avançado em grande escala e de forma estável, ajudando a garantir segurança na cadeia de suprimentos e a sustentar seus respectivos roteiros de produtos de IA.

Cinco fábricas entrando em operação simultaneamente, subida de produção de 2nm é a mais rápida da história

Segundo reportagens, a declaração de Y.C. Hou no Fórum Técnico na América do Norte é até agora o sinal oficial mais claro de expansão de capacidade. Cinco fábricas de 2nm estarão operando simultaneamente este ano; é a primeira vez na história da TSMC e reflete a alta urgência da demanda.

De acordo com os dados quantitativos, o volume de produção de wafers de 2nm no primeiro ano será 45% maior do que o de 3nm em 2023, indicando que a TSMC alcançou uma curva de crescimento de capacidade ainda mais acentuada em um nó de processo mais avançado. De 2026 a 2028, a taxa composta de crescimento anual da capacidade de 2nm deverá chegar a 70%, um ritmo de expansão extremamente raro na indústria de semicondutores.

Por outro lado, a expansão de capacidade de 3nm da TSMC é relativamente estável — de 2022 a 2027, a taxa composta de crescimento anual está prevista em cerca de 25%. A diferença marcante entre os dois ritmos reflete a rápida migração da demanda do mercado para processos mais avançados.

Expansão global de 3nm avança em paralelo; nova fábrica nos EUA inicia produção em 2027

Enquanto acelera a expansão de 2nm, a TSMC também não desacelerou a capacidade de 3nm. No quarto trimestre deste ano, a produção mensal da Nanke 3nm atingirá quase 180 mil wafers, e espera-se, de forma otimista, que chegue a 200 a 210 mil wafers em 2027, um aumento anual de cerca de 16%.

Na distribuição global, a TSMC está adicionando três novas fábricas de wafers de 3nm, localizadas em Taiwan, EUA (Arizona) e Japão, para atender à demanda contínua de processos de 3nm. Além disso, a TSMC continua convertendo equipamentos de 5nm para suportar a produção de 3nm em Taiwan, aumentando ainda mais a eficiência de uso das instalações existentes.

O segundo wafer fab dos EUA irá adotar tecnologia de processo de 3nm, já está com a construção concluída e planeja iniciar a produção em massa no segundo semestre de 2027. Este será o nó de processo mais avançado da TSMC nos Estados Unidos e representa importância estratégica para atender as necessidades da cadeia de suprimentos de clientes americanos.

Analistas acreditam que esse avanço acelerado da expansão de 2nm da TSMC terá impactos diretos no mercado em vários níveis.

• Para os clientes, a antecipação da capacidade significa que Apple, NVIDIA e outros grandes clientes poderão obter mais cedo suprimento suficiente de wafers avançados, acelerando a produção em massa de chips de IA e produtos finais e reduzindo riscos de gargalos na cadeia de suprimentos.
• Para a própria TSMC, a expansão acima do esperado da capacidade de 2nm deve aumentar de forma significativa a receita de processos avançados, além de fortalecer a operação global com o layout de 3nm em vários pontos.
• Para toda a indústria de semicondutores, a rápida expansão da TSMC nos nós de processo mais avançados consolida ainda mais sua posição de liderança global em foundry, e também evidencia que o boom de investimentos em infraestrutura de IA está migrando cada vez mais rápido do design de chips para a fabricação.