A Grande Crise dos Semicondutores

Grande parte do funcionamento da  sociedade contemporânea depende de um material peculiar extremamente  necessário pro funcionamento da maioria dos aparelhos eletrônicos: os semicondutores. Os semicondutores são um tipo de material usado nos microchips de todo o mundo. Com eles,  foi possível transformar um computador do tamanho de uma sala, em circuitos  que cabem dentro de um smartwatch.

A rápida evolução do mundo tecnológico  das últimas décadas sem dúvidas deve seu sucesso aos semicondutores e um de seus usos mais  importantes: os transistores. O aparelho que você tá usando pra assistir esse vídeo provavelmente  tem dezenas ou centenas de milhões deles. Mas o que possibilitou tantos avanços e  maravilhas tecnológicas, também pode ser o calcanhar de Aquiles da nova revolução industrial. 

A dependência de semicondutores tem causado uma crise na indústria de tecnologia nos últimos anos. Uma série de fatos e acontecimentos tem feito com que a disponibilidade desse recurso tão  valioso tenha se tornado cada vez mais escassa, ameaçando o próprio mundo da  tecnologia que criou os transistores. Da falta de insumos na pandemia a disputas  comerciais por liderança tecnológica, o que tem levado o mundo a viver uma  escassez de semicondutores?

E afinal, qual a verdadeira importância desse  tipo de material nas nossas vidas? As primeiras pesquisas que contribuíram pro  surgimento dos semicondutores datam do final da década de 40, graças aos avanços tecnológicos  na área de comunicações e informática, que foram intensificados pela Segunda  Guerra Mundial e conduziram uma das descobertas mais importantes da humanidade. Foram os físicos norte-americanos John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley  que construíram o primeiro transistor, um tipo de semicondutor, e graças a ele  obtiveram o Prêmio Nobel de Física em 1956.

Os semicondutores são pequenos componentes  utilizados na fabricação de quase todos os dispositivos eletrônicos utilizados atualmente,  por serem versáteis e muito compactos. Antes da invenção deles, era impossível pensar em  um computador que não fosse uma engenhoca gigante e muito trabalhosa. O primeiro computador do mundo foi construído pouco antes da descoberta dos  semicondutores, na Universidade da Pensilvânia, em 1946.

Ele foi feito de tubos de  vácuo e pesava mais de 30 toneladas. O computador era tão grande que ocupava  um prédio inteiro da universidade, além de consumir uma quantidade absurda  de eletricidade e gerar muito calor. Graças a invenção do semicondutor, os  computadores passaram a ocupar muito menos espaço nas décadas seguintes, além  de terem ganhado velocidade e eficiência, desempenhando mais tarefas em tempo menor.

E por falar em eficiência, uma das aplicações mais importantes dos semicondutores é o tão  famoso microprocessador. O primeiro modelo lançado comercialmente foi o 4004, criado em  1971 pela Intel, ele foi fabricado a partir de uma única peça de silício e era capaz  de fazer até 1. 200 cálculos por segundo, um número impressionante na época.

Os semicondutores foram responsáveis por grandes mudanças na sociedade, principalmente na  introdução de novas tecnologias à vida cotidiana das pessoas. Com a rápida evolução deles, a  empresa norte-americana Fairchild Semiconductor — a pioneira do Vale do Silício — criou o primeiro  circuito integrado, ou em outras palavras, o microchip que conhecemos hoje. A partir do microchip, itens como uma simples calculadora de mesa  tornaram-se comuns na vida das pessoas, além de mais acessíveis — já que antes elas custavam  mais de mil dólares e eram grandes demais.

Os microchips também ajudaram a colocar o homem  na lua: graças a eles, o computador da missão Apollo era do tamanho de uma pasta de escritório e  foi essencial pra executar as tarefas vitais pros astronautas, como o gerenciamento do oxigênio,  temperatura e a filtragem do dióxido de carbono. Hoje, é quase impossível imaginar  um mundo sem essas peças minúsculas, já que estão em computadores, smartphones, carros,  televisões e tantos outros aparelhos inteligentes. Os semicondutores representam o verdadeiro ouro  do século 21 e é exatamente por isso que eles tão no centro das novas disputas por poder e  a corrida pelo controle das novas tecnologias.

A chamada quarta revolução industrial, ou  indústria 4. 0 transformou drasticamente a maneira como a própria economia funciona – hoje,  a indústria já incorporou o uso de computadores e softwares avançados, como a inteligência  artificial, com uma tendência de automatizar completamente as fábricas nessa nova etapa. Não é preciso dizer que pra isso tudo funcionar, a quantidade de microchips necessária é simplesmente  inimaginável.

Ou seja, toda uma revolução na indústria depende da capacidade do mundo de  produzir semicondutores e chips. Uma crise na indústria de semicondutores pode significar um  atraso nos avanços tecnológicos e industriais. Atualmente, a China é o país que mais consome  semicondutores no mundo, por serem usados em diversos itens que são fabricados lá.

Mais  de 90% dos smartphones e 65% dos computadores pessoais produzidos no mundo vem da China,  resultando numa alta demanda por microchips, que corresponde a mais de 30% das receitas da  indústria de semicondutores dos Estados Unidos. Os Estados Unidos atualmente dominam a  propriedade intelectual dos semicondutores, o que gera grande receita pro país. Nesse cenário, Estados Unidos e China disputam uma espécie de  “guerra dos chips” pelo domínio dessa indústria.

Por isso, os Estados Unidos impuseram  restrições à comercialização de chips pra China, na tentativa de controlar a expansão  da tecnologia 5G em outros países. O país passou de uma postura pró-globalização pra um regime  mais agressivo e restrito, com limites ao livre comércio e à competitividade internacional. Com essas restrições, a China encontrará dificuldades em desenvolver supercomputadores  e fabricar semicondutores, o que pode afetar seu poderio militar, a colocando pra trás na  corrida por se tornar líder em artificial.

Atualmente, a Ásia sai na frente com  a produção de semicondutores: Taiwan, Coreia do Sul e, claro, a China. Em especial,  mais de 90% do que é produzido de mais avançado vem da fábrica da Taiwan Semiconductor, que  atualmente é a empresa mais valiosa da Ásia, avaliada em mais de 400 bilhões de dólares. A ilha de Taiwan abriga a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, que tem um papel central  na geopolítica global por ser o pilar da indústria dos semicondutores, logo, qualquer problema no  seu funcionamento pode representar uma grave ameaça à economia mundial e à segurança  de gigantes como Estados Unidos e China.

Taiwan já vive uma situação extremamente delicada  por si só, sendo um dos principais conflitos geopolíticos das últimas décadas, e cenário  de vários episódios de tensão elevada entre os norte-americanos e os chineses, que disputam  a influência sobre a ilha no mar da China. Mas o clima de Taiwan também foi uma ameaça à  indústria dos semicondutores: a ilha passou, em 2021, por uma grave seca que comprometeu a  produção dos microchips, que dependem de muita água. Se o país sofrer mais uma vez com isso no  futuro, algo semelhante, ou pior, pode acontecer.

A Taiwan Semiconductor utiliza 156 mil toneladas  de água por dia pra fabricar os microchips, o que equivale a aproximadamente 60 piscinas  olímpicas. Pode parecer estranho que tanta água seja necessária pra produzir um componente  como esse, mas ela é utilizada pra limpar a superfície do metal que forma o semicondutor. Mas além da ameaça climática, que já comprometeu parte da produção, a pandemia colocou em xeque a  fabricação dos semicondutores no mundo inteiro.

A falta de insumos e as pressões geopolíticas  resultaram numa escassez de microchips que amedrontaram principalmente o setor de tecnologia. Como se não bastasse a situação complicada por si só, o destino resolveu pregar uma peça na  humanidade, e a pandemia foi a cereja desse bolo. A verdade é que a escassez global de  semicondutores foi impulsionada ainda mais pela pandemia, que afetou severamente  a indústria no mundo inteiro e ainda pode afetar no futuro.

Esse cenário caótico  impactou diretamente o consumidor, que teve que pagar mais caro e ainda paga mais caro  pra adquirir aparelhos eletrônicos ou enfrentou dificuldade até para encontrá-los no mercado. A crise sanitária agravou uma crise que já vinha se estendendo desde 2019, graças  às sanções aplicadas pelo governo dos Estados Unidos contra companhias que  fabricam os microchips — e precisam de semicondutores pra isso — como a chinesa Huawei. Mas o fato é que, como a gente comentou em outros vídeos, o regime de lockdown alterou drasticamente  o comportamento dos consumidores.

Um dos impactos foi a maior procura por aparelhos eletrônicos, o  que fez com que a demanda por chips aumentasse, por sua vez fazendo o preço disparar e o  tempo de espera tornou-se quase indeterminado. Porém a pandemia acabou, e no início de 2023 vimos  que o pior já havia passado e que algumas coisas retornaram ao normal, mas segundo uma matéria da  Fortune, ainda teremos mais problemas no futuro. A CHIP Science act, aprovada em 2022, é uma  lei que fornece cerca de US$ 280 bilhões em novos financiamentos para impulsionar a pesquisa  doméstica e a fabricação de semicondutores nos Estados Unidos.

União Européia, Japão e Índia  também estão lançando programas parecidos. Mas a escassez de chips resultou de  uma incompatibilidade entre oferta e demanda que não pode ser resolvida  rapidamente tanto pelos fabricantes de chips aumentando a produção quanto pelo mercado  se adaptando ao perfil de produção de chips. Portanto é possível que num futuro com novas  tecnologias surgindo, teremos mais problemas, por que a demanda por semicondutores é  imprevisível mesmo em um cenário sem pandemia.

No futuro a demanda por chips  será impulsionada por I. A. , veículos elétricos e autônomos, Internet das  Coisas e 5G / 6G.

No entanto, a natureza exata, a velocidade e magnitude desse aumento  na demanda ainda são desconhecidos. É difícil prever que tipo de IA.  vai dominar nos próximos anos e essa incerteza dificulta o planejamento  da demanda por chips de diferentes tipos.

Os chips que estavam em falta no  mercado mundial eram, principalmente, os de tecnologia mais simples, que são usados em  mais tipos de produtos, como nos automóveis por exemplo. E a indústria tende a priorizar os  chips de tecnologia mais complexa, por serem os que geram mais lucro, já que são utilizados  em equipamentos de suporte ao 5G e servidores. Devido à instabilidade na indústria, várias  empresas começaram a estocar semicondutores, por temerem uma falta generalizada e a paralisação  da fabricação dos produtos.

Esse movimento também contribuiu pro aumento da demanda e a escassez. O mercado automotivo foi o mais afetado, em especial as montadoras norte-americanas,  que sofrem pra se recuperar dos prejuízos de ter a produção quase paralisada. Um levantamento feito pela agência AFS, aponta que a indústria automotiva produziu  2 milhões de veículos a menos do que o esperado pra primeira metade de 2022  por conta da falta de semicondutores.

Pat Gelsinger, diretor da Intel, disse no  final de 2021, que a crise dos semicondutores iria durar até 2023, mas 6 meses depois  já afirmou que pode se estender até 2024. Ainda de acordo com Pat, é preciso criar novas  fábricas na América do Norte e na Europa, diminuindo a dependência da Ásia pra produção  e aumentando a gama de produtores. Mesmo com a retomada da economia, as fábricas  atuais simplesmente não dão conta de atender as demandas do mercado.

Com a quarta revolução industrial, as indústrias vão depender cada vez mais desses  componentes, tanto pra automatizar suas produções, quanto pra suprir as necessidades do mercado. Com a evolução do 5G e a Internet das Coisas, aparelhos eletrônicos foram incorporados ao  cotidiano atendendo às mais diversas funções, desde refrigeradores a carros autônomos,  necessitando de tecnologia de ponta e chips que alimentem a crescente  demanda por eficiência e minimalismo. A indústria dos semicondutores rege esses avanços  e tem se mostrado cada dia mais essencial, mas as relações geopolíticas conflituosas entre grandes  nações, o clima e um futuro incerto podem alterar severamente seu funcionamento, comprometendo  inclusive a economia mundial — e consequentemente, todo mundo que depende dessas pecinhas  minúsculas, mas absolutamente fundamentais.

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