‘Não há fim à vista’: tudo para saber sobre a grande escassez de microchip
Desde o final do ano passado, houve uma grande escassez de microchips, o que agora está afetando indústrias em todo o mundo
Quão ruim é a escassez? Nunca vi nada parecido, Elon Musk de Tesla tuitou no mês passado. Desde o final de 2020, o mundo enfrenta uma carência inesperada de microchips - os minúsculos circuitos integrados que hoje são encontrados em praticamente todos os dispositivos fabricados com bateria ou plugue - de torradeiras a TVs, airbags e aviões de combate.
A escassez foi observada pela primeira vez em eletrônicos sofisticados de consumo: consoles de jogos como o PlayStation 5 e o novo Xbox tiveram grandes pedidos em carteira; os preços das placas gráficas de computador dispararam. Mas, como os chips semicondutores são onipresentes, um grande número de indústrias foi afetado.
A indústria automobilística foi a mais atingida. Os carros modernos podem facilmente conter 3.000 chips, e a escassez desacelerou as linhas de montagem de veículos em todo o mundo: a produção global cairá quatro milhões de carros, quase 5%, este ano.
Por que isso está acontecendo?
Na melhor das hipóteses, as cadeias de suprimentos de chips são difíceis de manter: é uma indústria sujeita a excessos e escassez. As fábricas (fabs) de chips avançados estão entre as instalações de manufatura mais complexas do mundo, custando dezenas de bilhões de dólares para construir. Lasers imprimem bilhões de transistores em pequenas áreas de wafers de silício; pode levar de três a quatro meses para transformar um grande wafer de silício em um lote utilizável de chips.
Portanto, a indústria tende a oscilar entre a falta de oferta e a super oferta, no que os economistas chamam de ciclo de trabalho: como ocorre com os suínos reprodutores, há atrasos na produção. Os produtores investem quando os preços estão altos e descobrem que sobram capacidade demais quando ela finalmente entra em operação. No momento, porém, a tendência da indústria é de expansão implacável: tecnologia verde, computação em nuvem, 5G, inteligência artificial, criptomoeda, robótica - todas essas áreas de crescimento consomem chips. E a pandemia ajudou a criar a tempestade perfeita.
Qual foi o efeito da pandemia?
Fechou muitas fábricas temporariamente. Ao mesmo tempo, o grande aumento do trabalho em casa e o aumento da demanda por entretenimento doméstico criaram um aumento na demanda por eletrônicos. As vendas de PCs aumentaram 13% no ano passado. Somente na cidade de Nova York, o departamento de educação comprou 350.000 iPads. A videochamada significava que os data centers precisavam de mais capacidade.
E durante o pior da pandemia, a compra de carros despencou. Assim, enquanto as empresas de eletrônicos compravam toda a capacidade de produção disponível, os fabricantes de automóveis cancelaram seus pedidos. Mais tarde, porém, quando os fabricantes de automóveis estavam prontos para acelerar a produção novamente, eles se viram no final da fila: as fábricas de microchip podem levar até seis meses para reiniciar a produção de tipos específicos de chip.
Como isso nos afeta?
O fornecimento de carros à venda deve ser restrito ainda este ano por causa da escassez, advertiu a Pendragon, concessionária líder de veículos no Reino Unido, na semana passada. Com menos carros para vender, os preços vão subir; e recursos eletrônicos premium, como sistemas de navegação ou telas extras, estão sendo eliminados para estender ainda mais a oferta de chips.
Em eletrônicos, os preços de comércio de memórias de computador subiram cerca de 30% desde o início de 2020, elevando os custos de itens como laptops e impressoras. A HP aumentou os preços dos PCs ao consumidor em 8% e as impressoras em mais de 20% em um ano. Os preços de TVs, smartphones e eletrodomésticos também devem aumentar. A escassez de chips também preocupa os governos.
Por que os governos estão preocupados?
Os chips são agora um componente tão crucial em muitas tecnologias estratégicas - de sistemas de defesa a cibersegurança e energia renovável - que sua fabricação se tornou um grande problema geopolítico: os legisladores dizem que os chips são o novo petróleo. Eles foram inventados nos Estados Unidos e muito do design de ponta ainda ocorre lá, mas cerca de 80% da produção agora acontece na Ásia porque os custos são mais baixos: principalmente em Taiwan, Coreia do Sul e China.
O maior produtor mundial em volume é a TSMC em Taiwan. A Intel, com sede na Califórnia, é a maior em receita. Junto com a Samsung da Coreia do Sul, essas empresas dominam os chips especializados de ponta. Mas a China está posicionada para se tornar o maior produtor até 2030: seu último plano de cinco anos estabelece a meta de atender 70% de suas necessidades de semicondutores até 2025. A Europa é responsável por menos de 10% da produção global de chips.
Joe Biden segura um microchip enquanto fala durante uma reunião com membros da Câmara e do Senado sobre interrupções na cadeia de abastecimento devido ao coronavírus no Salão Oval em fevereiro de 2021
SAUL LOEB / AFP via Getty Images
O que os governos estão fazendo a respeito?
No mês passado, o Senado dos Estados Unidos aprovou a Lei de Inovação e Competição, uma conta de US $ 250 bilhões destinada a impulsionar a produção de semicondutores nos Estados Unidos, junto com pesquisas científicas e outras tecnologias estratégicas.
Em março, a Comissão Europeia estabeleceu um plano ambicioso para aumentar sua participação no mercado global de semicondutores para 20% até 2030 e comprometeu US $ 160 bilhões de seu fundo de recuperação Covid para projetos de tecnologia. O Reino Unido há muito tem uma forte presença no lado do design da indústria, mas poucos produtores; A Newport Wafer Fab, maior produtora de chips do Reino Unido, foi adquirida pela Nexperia, uma empresa de propriedade chinesa.
Quanto tempo vai durar a escassez?
Não há fim à vista. O presidente-executivo da Intel, Pat Gelsinger, disse acreditar que pode levar dois anos até que a produção possa aumentar. A escassez provavelmente continuará por alguns anos, disse Michael Dell, presidente-executivo da Dell Technologies, no início do ano. Empresas como TSMC, Samsung e Intel estão investindo pesadamente.
Mas mesmo que as fábricas de chips sejam construídas em todo o mundo, isso leva tempo, diz Dell. Muitas empresas estão examinando suas cadeias de suprimento: a Tesla está considerando comprar a fábrica daachip de uma vez. As indústrias de alta tecnologia provavelmente se recuperarão primeiro, no final deste ano. Carros e eletrodomésticos, que usam chips mais antigos e mais baratos, vão demorar mais: eles não são tão lucrativos para os fabricantes, então não há ímpeto para que eles invistam. Os atrasos nos produtos e a escassez de peças continuarão por algum tempo.
O triunfo do microchip
Um microchip é uma coleção de algumas centenas a dezenas de bilhões de minúsculos circuitos em uma pequena placa de silício. O silício é um semicondutor - pode conduzir eletricidade ou contê-la. Em um chip, os transistores de silício são interruptores em miniatura que podem ser ligados e desligados por sinais eletrônicos. Os computadores funcionam usando código binário. Os transistores refletem isso: os dígitos 1 e 0 usados em binário representam os estados ligado e desligado de um transistor. Essencialmente, o trabalho do chip é transportar elétrons de uma forma prescrita pelo código de computador. Todos os dados em computadores - números, fotos, música, imagens - são armazenados e processados dessa forma.
Funcionários da fabricante de microprocessadores do Japão Renesas Electronics em junho de 2021
KAZUHIRO NOGI/AFP via Getty Images
A invenção desse tipo de transistor, no Bell Labs em New Jersey, em 1947, e sua crescente miniaturização é a espinha dorsal da eletrônica moderna. A Lei de Moore, cunhada pelo pioneiro do chip Gordon Moore, afirma que o número de transistores em um chip dobra a cada dois anos, tornando os computadores cada vez mais poderosos.
Os chips avançados de hoje são estonteantemente complexos: os lasers imprimem circuitos de apenas 12 nanômetros de largura, o comprimento que uma unha cresce em 12 segundos. Os transistores são considerados os itens mais fabricados da história mundial. O número de microchips vendidos globalmente em abril atingiu um recorde de quase 100 bilhões.
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