A história da TSMC – História da Tecnologia

A série de história da tecnologia vai falar sobre  uma das empresas mais poderosas e importantes do mundo da tecnologia, mas que é tão discreta que  você mal pode ter ouvido falar dela. É a TSMC, a gigante da fabricação de semicondutores,  que ao mesmo é a solução e uma das causas da escassez de chips nesse mercado. Pra saber  a origem, a evolução e a importância dela, primeiro deixa o joinha no vídeo, se increva  no canal pra mais conteúdos como esse e toca no sininho pra ser avisado dos novos conteúdos. 

Beleza? Então vamos lá pra história da TSMC. Não dá para falar da fundação da TSMC antes da  gente conhecer um pouco sobre o empresário que será o fundador dela.

O Morris Chang nasceu na  China em 1931, mas ele se mudou com os pais cedo pra Hong Kong. Aos 18 anos, consegue uma vaga  em Harvard e vai fazer faculdade nos Estados Unidos. A sua formação é em engenharia  elétrica, com direito a um doutorado no Instituto de Tecnologia do Massachusetts, o MIT.

Em 1958, depois de passar por algumas empresas como engenheiro, ele começa a trabalhar  na Texas Instruments, uma das maiores empresas de tecnologia e de todo o país naquele  período. O Morris ficou 25 anos na companhia, trabalhando de perto com grandes novidades do  mercado, com os semicondutores e os processos de fabricação mais avançados possíveis. Com mais de 50 anos de vida, ele percebe que atingiu o posto mais alto possível pra ele na  empresa, passando entre várias vice presidências, e não tinha oportunidades maiores por lá,  como um cargo de CEO.

A aposentadoria nem passava pela cabeça dele, mas o Chang também não  imaginava que a sua vida mudaria tanto assim. Em 1985, ele é recrutado pelo governo  de Taiwan para alavancar a indústria local de tecnologia e semicondutores.  Taiwan queria ser um polo industrial, uma referência assim como Japão e Estados  Unidos já eram, e como a China logo começaria também.

Ele então entra para o centro de pesquisas  Industrial Technology Research Institute e começa a trabalhar em um novo empreendimento. Ele via  algum potencial na fabricação de semicondutores no país, que não tinha quase nada em outros  segmentos, e decidiu investir nessa área. O seu principal produto seriam os wafers, discos  feitos de silício originados de um processo super preciso de corte, e que levam esse nome porque  parecem a comida mesmo.

Eles são uma das etapas da fabricação de chips: os semicondutores são  ajustados, recebem pigmentação e ficam prontos para que os circuitos sejam impressos na sua  superfície. Só então eles são “recortados” do wafer e ganham a forma de chips que conhecemos. Feito o planejamento, em 1987 é fundada a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, ou TSMC.

No  início, ela pertence 50% ao governo de Taiwan, 28% da Philips, que foi uma das poucas  gigantes que acreditou nela desde o começo, e o resto de empresas locais. A sede no Hsinchu  Science Park, uma área industrial de Taiwan, e a primeira fábrica dela foi instalada ainda  dentro do centro de pesquisas onde tudo começou. O segredo da TSMC é que ela não lança produtos  próprios.

Você não vai ver um smartphone com o logo da empresa, nem mesmo um chip com design e  fabricação dela. O foco da companhia está 100% em montar um centro industrial capaz de produzir  o maior número de componentes possíveis com base em encomendas. Outras empresas fazem o  design da peça, “alugam” um tempo e espaço das fábricas existentes e depois lançam os  processadores ou eletrônicos com esses chips dentro.

Em alguns casos, a TSMC oferece  ferramentas e modelos prontos que são de propriedade ou de outros parceiros. Em outros,  a própria cliente também fornece essa parte. Essa estratégia faz com que a TSMC não só fique  focada em uma tarefa, que é a linha de montagem pura, mas também aumenta a sua reputação na  indústria, já que ela não compete com as próprias clientes.

Isso acontece com a Samsung, por  exemplo, que fabrica chips e módulos de memória para outras marcas, mas ao mesmo tempo tem também  as próprias linhas como os processadores Exynos. Nos anos 80, essa é uma ideia muito esquisita. As  empresas de componentes do tipo, como Intel e AMD, faziam questão de ter as próprias fábricas  e controlar absolutamente todo o processo.

Mas a ideia era muito boa e, em 10 anos, a  TSMC já estava no páreo contra as principais rivais do setor. Hoje, ela é a responsável pela  produção de chips do iPhone, do Mac, de marcas como NVIDIA e Qualcomm, de carros, dispositivos  de Internet das Coisas e componentes presentes em produtos de Microsoft, Facebook, Apple. Até  a própria AMD virou cliente em alguns casos.

Mas voltando pra linha do tempo, ainda estamos  em 1990. Esse é o ano em que ela inaugura a sua segunda fábrica, que é a primeira totalmente  da TSMC, sem o envolvimento do instituto de pesquisa. Nesse começo, a empresa tinha poucas  parcerias porque as rivais só encomendavam excedentes de pedidos para a TSMC, sem um  fluxo contínuo.

Marcas que foram crescendo ou nascendo no período, como Qualcomm e Nvidia,  foram percebendo que a ideia era boa e desde o início começaram a confiar nessa terceirização. Em 91, ela consegue um feito interno importante, mesmo não sendo inédito: o processo de litografia  na fabricação de wafers ultrapassa a barreira do 1 micrômetro. Isso já é bem impressionante,  porque 1 micrômetro é 0,001 milímetro, mas duas décadas depois ela já estaria na categoria dos  nanômetros, que é uma unidade ainda menor.

Aliás, parênteses rápidos aqui sobre as medidas: quando  dizemos que um processador tem "5 nanômetros", esse é um termo geral de marketing. A explicação  técnica é que o chip tem transistores com uma distância equivalente a 5 nanômetros, e  quanto mais miniaturizados eles ficam, menor a distância e mais avançada a  tecnologia empregada na fabricação. A terceira fábrica da TSMC, que é sua  a primeira de wafers de 8 polegadas, abre em 93 também em Taiwan.

E a fase é  tão boa que em 1994 ela já faz a oferta pública de ações em Taiwan, deixando de lado o  financiamento governamental. Três anos depois, ela é a primeira empresa da história do país a  ser listada na bolsa de valores de Nova York. Em 95, a empresa reforça uma estratégia  econômica que também seria um diferencial.

Ela começa a receber depósitos de reserva  de empresas que querem garantir um espaço mais duradouro nas fábricas, como vários anos  fabricando chips para uma só marca. E em 96 ela faz a sua primeira grande parceria nos Estados  Unidos, construindo uma fábrica de wafers em Washington chamada WaferTech. É nesse período  que ela atinge a capacidade total de produção de 1 milhão de wafers em suas plantas.

Mas, nesse final da década, ela vê o lucro despencar por uma queda geral na demanda  e com o surgimento de concorrentes como a também taiwanesa United Microelectronics  Corporation, a UMC. Ela precisa mudar o jogo e anuncia um programa de expansão de dez anos  e com um investimento enorme em novas fábricas ou no aumento da capacidade das já existentes. Ela também não para de fazer novas parcerias, como uma aliança de tecnologias com a Motorola  em 98, e adquirindo a divisão de fabricação de chips da Acer em 99, além de virar investidora  na marca.

A crise já estava superada no ano 2000, mas ela queria mais e adquiriu a terceira  maior empresa de fundição de Taiwan, a WSMC. Nesse período, o mercado ainda tinha mais  ou menos 20 empresas fazendo chips avançados em tecnologia. É a partir daqui que essa quantidade  despenca, quando as rivais iam ou fechando, sendo vendidas ou abandonadas por empresas  que preferiram começar a terceirizar.

Em 2005, a TSMC começa a ensaiar uma mudança  corporativa. O chefe executivo e fundador Morris Chang se aposenta e deixa o cargo com Rick Tsai,  que era um de seus principais executivos. Mas isso não dura muito: em 2009, o Morris retorna aos 78  anos como CEO para retomar o comando e colocar a TSMC no contato de toda as fabricantes  de chips de um mercado que iria estourar: os smartphones.

É inclusive nesse período que ele  fecha a primeira grande parceria com a empresa que seria a sua principal aliada comercial nos anos  seguintes: a Apple. A negociação foi bem difícil, porque a Maçã não queria entregar toda  a produção nas mãos de uma só empresa, mas ao mesmo tempo estava dependendo demais dos  chips de uma rival, que era a Samsung. Aos poucos, a Apple foi cedendo e hoje é uma das clientes  mais fiéis e que mais exige das fábricas das TSMC.

Já o Rick vai pra outras empresas e  hoje é um dos chefes executivos da MediaTek. No ano de 2012, impulsionada pela explosão do  setor de smartphones, ela chega no incrível número de ter 49% do mercado global de fundição. E um ano  depois o Morris sai de novo do cargo, mas dessa vez se mantendo como presidente.

A aposentadoria  só veio cinco anos depois, quando o executivo C. C. Wei ocupa um cargo que ele mantém até hoje.

E claro que a TSMC não para de experimentar e quebrar barreiras. Em 2013, ela é a primeira  a oferecer chips de 16 nanômetros na tecnologia FinFET, que é uma tecnologia de transistores  em 3D que reduz o consumo de energia e também permite a produção de processadores  cada vez menores. E no ano seguinte ela começa o desenvolvimento de chips de  10 nanômetros, em parceria com uma de suas principais aliadas desde o começo da vida: a ARM.

E esse ritmo segue intenso, com pouca atenção e novidades aqui e ali no tamanho dos chips e  na arquitetura de fabricação. O mercado volta os olhos de novo pra TSMC em 2019, quando ela  anuncia que a capacidade de produção de chips de 5 nanômetros, que é o mais avançado daquele período.  A fabricação em massa começa no ano seguinte e ela é a primeira a fazer isso, na frente da  rival Samsung e das concorrentes chinesas.

E claro que tanto domínio traz riscos: nesse  mesmo ano, a rival GlobalFoundries processou a TSMC por suposta quebra de patentes na produção  de arquiteturas de vários tamanhos. No mesmo ano, depois de a TSMC abrir um processo parecido  contra a rival, elas fazer um acordo conjunto de licenciamento de patentes envolvendo  semicondutores que vai durar até 2029. Entre 2019 e 2020, a TSMC já tinha quase 500  clientes, oferecia mais de 280 processos de tecnologia e viu a receita aumentar em 31%.

Ela  até chegou a encerrar os contratos com a Huawei quando a crise com os Estados Unidos chegou  ao auge, mas depois voltou atrás. Segundo a TrendForce, no primeiro semestre de 2020 ela  chega a 51% do mercado global, deixando Samsung com 18,8% e outras rivais ainda mais atrás.  E ela faz isso com a maior parte das fábricas ainda em Taiwan e com algumas unidades na China.

Só que tem um problema no crescimento: o mercado ficou dependente demais dela, e isso cobrou o seu  preço. A escassez no mercado de semicondutores já foi tema aqui no canal, então eu não vou citar  o que aconteceu em detalhes aqui. Mas pandemia, desastres naturais e uma demanda cada vez  maior fizeram com que a empresa simplesmente não conseguisse superar a quantidade enorme  de encomendas e uma fila absurda de espera.

Na tentativa de conter muitas perdas, ela promoveu  até um inédito aumento nos preços dos chips, o que fez eletrônicos ficarem ainda  mais caros. A Apple foi uma das poucas que escapou, já que é uma parceria especial. Em abril de 2021, ainda com a crise rolando, a TSMC anunciou um plano trienal de investir  100 bilhões de dólares para aumentar sua capacidade.

Abrir fábricas de semicondutores é  um negócio bem difícil: leva anos e custa muito, pela complexidade de equipamentos e processos.  Mas ela prometeu até mesmo uma unidade no estado norte-americano do Arizona, pra melhor atender a  região. Mas produção nela deve começar só em 2024.

Uma das últimas novidades da marca é a chegada  da litografia de 3 nanômetros, em um processo ainda mais avançado e complexo. A produção  só começa em 2022, mas já deixou animados os muitos e muitos clientes dessa empresa. E essa é a história da TSMC, uma empresa essencial pra toda a tecnologia que temos por aí hoje, mesmo  que faça tudo isso de um jeito bem discreto.

Se você tiver uma sugestão de uma empresa, produto  ou serviço aqui pro quadro, deixa um comentário que a gente lê! As fontes consultadas para o  roteiro estão na descrição e não se esqueça que esse é só um resumo, um recorte, e muita  coisa acaba ficando de fora. Confira ainda a playlist do História da Tecnologia pra saber do  que a gente já falou por aqui.

Até a próxima!