À medida que a TSMC Domina, o Japão Aposta Bilhões em um Jogo de Chips Radical - Por Dentro da Aposta de Alto Risco da Rapidus para Refazer o Mundo dos Semicondutores
Enquanto a TSMC Domina, Japão Aposta Bilhões em uma Aposta Radical em Chips: Por Dentro da Tentativa de Alto Risco da Rapidus de Reinventar o Mundo dos Semicondutores
Nas planícies varridas pelo vento de Chitose, na província de Hokkaido, no norte do Japão, uma revolução silenciosa está começando a zumbir. Dentro de uma instalação industrial elegante, revestida de aço e vidro reflexivos, uma linha de produção protótipo está se preparando para tentar o que alguns no mundo dos semicondutores consideram quase impossível: desafiar o domínio global da Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) em chips de ponta, e fazê-lo em um ritmo mais rápido, com um modelo mais enxuto, do zero.
[Imagem da fábrica da Rapidus em construção em Chitose, Hokkaido]
A empresa por trás da iniciativa é a Rapidus, uma startup pouco conhecida fora do Japão até recentemente. Mas suas ambições, alimentadas por bilhões em capital público e privado, estão longe de ser modestas. Até 2027, a Rapidus pretende produzir em massa chips de 2 nanômetros – componentes de silício avançados que alimentam tudo, desde smartphones a sistemas de inteligência artificial (IA) – colocando-a em concorrência direta com a TSMC e a Samsung, as titãs indiscutíveis do mercado global de fundição de US$ 90 bilhões.
“As crescentes tensões entre os EUA e a China levantaram vozes sobre a necessidade de outro fornecedor de chips”, observou o CEO da Rapidus, Atsuyoshi Koike, enquadrando a estratégia da empresa não apenas como ambição tecnológica, mas como proteção geopolítica.
Participação de mercado global de fundição de semicondutores por receita, destacando o domínio da TSMC.
| Fundição | Participação de Mercado (%) | Trimestre/Ano |
|---|---|---|
| TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) | 67,1% | Q4 2024 |
| Samsung Electronics | 8,1% | Q4 2024 |
| SMIC (Semiconductor Manufacturing Int'l Corp.) | 5,5% | Q4 2024 |
| UMC (United Microelectronics Corp.) | 4,7% | Q4 2024 |
| GlobalFoundries | 4,6% | Q4 2024 |
| HuaHong Group | 2,6% | Q4 2024 |
E agora, conforme revelado pelo jornal de negócios Nikkei hoje, a empresa está em negociações profundas com alguns dos maiores nomes da tecnologia: Apple, Google, Amazon, Meta e Microsoft. Ainda não são acordos – mas sinalizam uma corrente subterrânea tectônica: o mundo dos semicondutores pode estar se preparando para um realinhamento.
A Mudança Estratégica: A Aposta Industrial do Japão
Durante décadas, o Japão foi um peso-pesado dos semicondutores. Nomes como Toshiba e NEC já dominaram os mercados globais de chips de memória. Mas, à medida que a era dos chips lógicos e das fundições amanheceu, o Japão foi superado. A TSMC, com sua escala e precisão, tornou-se indispensável. Hoje, mais de 90% dos chips mais avançados do mundo são fabricados em Taiwan – uma concentração desconfortável, dadas as crescentes tensões entre os EUA e a China e as crescentes preocupações com a exposição geopolítica de Taiwan.
O modelo de fundição de semicondutores envolve empresas especializadas apenas na fabricação de circuitos integrados com base em projetos fornecidos por outras empresas, muitas vezes chamadas de empresas de semicondutores fabless. Ao contrário dos Fabricantes de Dispositivos Integrados (IDMs), que projetam e produzem seus próprios chips, as fundições operam como fabricantes contratados, concentrando-se puramente no processo de fabricação para seus clientes.
“As crescentes tensões entre os EUA e a China levantaram vozes sobre a necessidade de outro fornecedor de chips”, disse o CEO da Rapidus, Atsuyoshi Koike, enquadrando o empreendimento como uma jogada de negócios e um imperativo geopolítico.
Para esse fim, Tóquio está apostando tudo. Começando neste ano fiscal, o governo japonês injetará ¥ 200 bilhões (aproximadamente $ 1,37 bilhão) na Rapidus, com mais fundos esperados sob sua estratégia nacional de semicondutores. Oito grandes empresas japonesas – incluindo Sony, Toyota e SoftBank – também apoiaram o empreendimento, sinalizando um raro alinhamento de vontade política e força industrial.
[Imagem da Sociedade 5.0]
A Grande Aposta da Rapidus: Superando a Lacuna com Ambições de 2 nm
A barra técnica não poderia ser mais alta. A TSMC já está produzindo chips de 2 nm este ano. Intel e Samsung estão correndo pelo mesmo caminho. A Rapidus, enquanto isso, está apenas ligando sua linha de protótipos. O cronograma é audacioso: três anos para passar de uma planta piloto parcialmente operacional para a produção em massa em escala comercial de uma das tecnologias mais avançadas da Terra.
A medida 'nanômetro' (por exemplo, 2nm) em chips se refere a uma geração específica ou "nó" de tecnologia de fabricação de semicondutores. Embora historicamente relacionada ao tamanho de recursos como transistores, agora serve principalmente como um rótulo da indústria indicando maior densidade de transistores, levando a melhor desempenho e eficiência energética em comparação com nós mais antigos.
Ao contrário de seus rivais, no entanto, a Rapidus não está tentando escalar a mesma montanha. Em vez disso, está abrindo um caminho diferente, com o objetivo de superar, não superar em força. A empresa planeja superar os modelos de fabricação legados com uma abordagem de processamento de wafer único – um ciclo de feedback potencialmente mais rápido que permite controle de qualidade e personalização em tempo real.
Este modelo pode atrair clientes focados em IA que precisam de iteração rápida e projetos de chips especializados. Mas também não é comprovado em escala.
“O modelo tradicional é construído para volume. A Rapidus está apostando em velocidade e especificidade”, disse um analista da indústria de chips baseado em Tóquio que pediu anonimato. “Isso é inteligente, mas se seus rendimentos não aumentarem rápido o suficiente, sua base de custos o mata.”
Pode Escalar? A Curva de Rendimento e o Desafio de Fabricação
No coração de qualquer fundição de chips está uma equação brutal: rendimento. Quantos chips funcionais você pode extrair por wafer? A vantagem da TSMC vem não apenas da proeza da engenharia, mas de uma obsessão de uma década com ganhos incrementais de rendimento que reduzem o custo por unidade. A Rapidus, por outro lado, está visando um rendimento de primeira execução de 50%, visando 80–90% ao longo do tempo – uma meta ambiciosa que alguns especialistas chamam de “matematicamente otimista”.
Na fabricação de semicondutores, o rendimento se refere à porcentagem de chips funcionais, ou dies, produzidos com sucesso a partir de um wafer de silício em relação ao número máximo possível. É uma métrica crítica porque rendimentos mais altos indicam maior eficiência de fabricação e se traduzem diretamente em menores custos de produção por chip.
Curva ilustrativa de melhoria de rendimento de fabricação de semicondutores ao longo do tempo para um novo nó de processo.
| Fase | Período de Tempo Típico | Faixa de Rendimento (Ilustrativo) | Principais Fatores e Notas |
|---|---|---|---|
| P&D / Piloto | Fase inicial | Baixo (< 50%) | Estabilização do processo, identificação de principais fontes de defeitos, testes de projetos iniciais. O rendimento é altamente variável e muitas vezes limitado por problemas sistemáticos. |
| Aumento | Primeiros trimestres de produção | 50% - 80% | A produção em volume começa. O foco muda para o aprendizado rápido de rendimento, redução de defeitos, otimização de processos e identificação de defeitos sistemáticos versus aleatórios. |
| Maturidade | 1-3 anos após a introdução | > 80% - 90%+ | O processo é estável, as melhorias de rendimento diminuem (aproximando-se do rendimento de direito). Foco na redução de custos, pequenos ajustes de processo e manutenção da estabilidade. |
| Refinamento | Em andamento durante o ciclo de vida do nó | > 90% | Melhoria contínua, otimização de custos por meio de ajustes de processo (por exemplo, redução de camadas EUV), potencialmente introduzindo versões aprimoradas do nó (por exemplo, N3 -> N3E). |
Os riscos dessa abordagem são altos. Qualquer tropeço no rendimento inicial pode disparar os custos e fazer com que os clientes voltem correndo para costas mais seguras.
“Não há espaço para atraso”, disse um consultor de semicondutores baseado nos EUA familiarizado com o fluxo de processo da Rapidus. “Cada trimestre perdido não é apenas dinheiro queimado – é confiança perdida.”
Ainda mais desafiador, a Rapidus está construindo seu ecossistema do zero. Ao contrário da TSMC, que está no centro de uma cadeia de suprimentos madura em Taiwan, a Rapidus deve coordenar equipamentos, ferramentas, infraestrutura de fotomáscara, embalagem e testes em um país que não constrói chips de ponta há décadas.
[Imagem da cadeia de suprimentos de semicondutores]
Para superar essa lacuna, a empresa fez parceria com a IBM para transferência de tecnologia central. Mas a execução continua sendo tudo.
Negociações vs. Pedidos: O Abismo Entre Interesse e Compromisso
O relatório do Nikkei de que a Rapidus está em negociações com Apple, Google, Amazon, Meta e Microsoft iluminou os círculos de investidores. Mas, até agora, são negociações exploratórias – não contratos. A distinção é crítica.
As grandes empresas de tecnologia estão cada vez mais diversificando sua base de fornecedores. O U.S. CHIPS Act os impulsionou para a produção doméstica ou aliada, e o Japão é um destino atraente, dada sua base de engenharia e alinhamento político. Mas nenhum cliente importante ainda assinou um acordo vinculativo com a Rapidus.
“É uma proteção”, disse um estrategista de cadeia de suprimentos de uma empresa de nuvem dos EUA. “Eles estão fazendo reuniões, fazendo as contas. Mas ninguém vai se comprometer até que haja uma fábrica produzindo wafers consistentes com rendimentos confiáveis.”
De fato, a lição da GlobalFoundries – uma fundição baseada nos EUA que tentou competir de igual para igual com a TSMC e, finalmente, recuou da vanguarda – é que a ambição por si só não é suficiente. Escala, ecossistema e tempo são importantes.
O Fator Governo: Capital Público Encontra Risco Privado
O maior apoiador da Rapidus é o Estado japonês. Isso é uma força e um risco.
Politicamente, sinaliza que o projeto é de importância nacional – semelhante ao programa espacial do Japão ou aos investimentos em trens de alta velocidade. Economicamente, reduz os riscos de perdas iniciais. Mas também aumenta os riscos. Um fracasso pode ser lido não apenas como um erro corporativo, mas como uma acusação da política industrial liderada pelo estado.
“Existe uma possibilidade muito real de que a Rapidus se torne um símbolo”, disse um ex-funcionário do comércio japonês. “Seja de ressurgimento nacional – ou dos perigos da nostalgia industrial.”
Ainda assim, o potencial econômico mais amplo é atraente. Se a Rapidus for bem-sucedida, poderá catalisar toda uma cadeia de valor – impulsionando o emprego em setores de alta tecnologia, atraindo empresas de EDA e equipamentos de volta ao Japão e reduzindo a dependência de importações coreanas e taiwanesas.
A Batalha pelo Futuro: Implicações Estratégicas para a Guerra Global de Chips
O mundo dos semicondutores está em fluxo. A IA está remodelando as necessidades de computação. As tensões geopolíticas estão redesenhando os mapas de suprimentos. Risco climático, escassez de mão de obra e custos crescentes de fabricação estão corroendo o antigo modelo de fundição.
[Gráfico do crescimento projetado do mercado global de chips de IA]
Nesse contexto, a proposta da Rapidus – fabricação de chips ágil, personalizável e amigável à soberania – não é apenas plausível. É oportuna.
Se a empresa atingir suas metas de 2027, mesmo uma participação de mercado modesta – 5 a 10% da demanda de fundição de alto desempenho – poderá forçar os titulares a mudar. A TSMC pode precisar acelerar a capacidade no Japão ou nos EUA. A Samsung pode reconsiderar seus preços de fabricação por contrato. Nvidia, AMD e até mesmo start-ups podem ter novas opções para prototipar aceleradores de IA em alta velocidade.
Mas o oposto é igualmente verdadeiro: se a Rapidus vacilar, o empreendimento pode se tornar um estudo de caso de como não construir uma fundição do zero.
Uma Linha Tênue Entre Reinvenção e Exagero
A Rapidus está tentando fazer algo que ninguém fez em uma geração: construir um campeão nacional em semicondutores avançados – rápido, do zero e contra o relógio. Tem dinheiro, talento e um vento favorável geopolítico. Também enfrenta um desafio de fabricação, risco econômico e de execução.
Para investidores e estrategistas, a questão não é mais se a Rapidus importa. É se pode cumprir. Os próximos dois anos – em metas de rendimento, assinaturas de clientes e construção de ecossistema – determinarão se isso se tornará o renascimento dos semicondutores do Japão ou apenas outra nota de rodapé na longa saga da disrupção tecnológica.
Até então, as máquinas em Hokkaido estão aquecendo. E a corrida também.