Entre 2020 e 2023, ocorreu uma escassez de chips mundial que afetou mais de 169 indústrias, levando a grandes aumentos de preços, filas longas e revenda entre consumidores e fabricantes de automóveis, placas de vídeo, consoles de video game, computadores, eletrodomésticos e outros eletrônicos de consumo que requerem circuitos integrados (comumente chamados de "chips"). Desde o início de 2020, os efeitos e as medidas de mitigação da pandemia de COVID-19 causaram interrupções nas cadeias de suprimentos e na logística que, somadas a um aumento de 13% na demanda global por PCs devido à transição de alguns países para uma economia de ficar em casa, impactaram a disponibilidade de chips-chave necessários para a fabricação de uma ampla gama de eletrônicos. O impacto da pandemia na fabricação de semicondutores na Coreia do Sul e em Taiwan foi citado como uma causa da escassez, com a oferta restrita afetando indústrias tão diversas quanto os jogos de console e a indústria automobilística. Em fevereiro de 2021, analistas de mercado da IHS Markit foram citados pela BBC como previsores de que o impacto da escassez duraria até o terceiro trimestre de 2021; os prazos de entrega do fornecimento de chips neste momento já haviam se estendido para 15 semanas, o prazo mais longo desde 2017. Em abril de 2021, os prazos de entrega para semicondutores da Broadcom Inc. haviam "aumentado para 22,2 semanas, acima das 12,2 semanas em fevereiro de 2020". Eventos climáticos severos, incluindo as secas em Taiwan durante o verão de 2021, também podem ter sido um fator contribuinte significativo. As secas ameaçaram afetar a produção devido à falta de água ultrapura disponível necessária para limpar as fábricas e as pastilhas de silício. No final do primeiro trimestre de 2021, os preços dos carros usados em alguns países estavam aumentando devido à demanda tanto da recuperação econômica quanto da escassez de chips. O preço de alguns carros aumentou até 10% no primeiro trimestre. Em 2023, a indústria automotiva em grande parte se recuperou, com a produção global de carros aumentando 3%. No mesmo ano, a escassez global de chips havia diminuído em grande parte.

Causas A crise global de chips foi devida a uma combinação de diferentes eventos descritos como uma tempestade perfeita com o efeito bola de neve da pandemia de COVID-19 sendo a principal razão para o agravamento das escassezes. Outro fator contribuinte foi que a demanda é tão grande que a capacidade de produção existente não consegue acompanhar. Outras causas foram atribuídas à guerra comercial China-Estados Unidos e à seca de 2021 em Taiwan.

Pandemia de COVID-19

Um aumento no trabalho remoto e no ensino remoto causou um aumento na demanda por computadores, periféricos de rede e outros eletrônicos de consumo com chips. Devido aos confinamentos, as instalações de produção de chips foram fechadas, levando à depleção dos estoques. No quarto trimestre de 2020, as vendas tradicionais de computadores tiveram um crescimento de 26,1% em relação ao ano anterior.

Guerra comercial entre China e Estados Unidos Em setembro de 2020, como parte do conflito econômico entre a China e os Estados Unidos, o Departamento de Comércio dos Estados Unidos impôs restrições à maior fabricante de chips da China, a Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), dificultando sua venda para empresas com vínculos americanos. Essas restrições forçaram empresas a usar outras fábricas, como a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC) e a Samsung. No entanto, essas empresas já estavam produzindo em capacidade máxima. Em 2020, a GlobalFoundries, uma fabricante de chips sediada nos EUA e braço de fabricação de semicondutores da AMD antes de seu IPO, cessou as operações de sua única fábrica chinesa. A fábrica deveria produzir pastilhas de 300 mm, mas a fábrica de 65.000 metros quadrados em Pequim nunca iniciou a produção. Em outubro de 2022, os Estados Unidos anunciaram que introduziriam novas medidas para restringir as vendas de tecnologia de chips de computador para empresas chinesas, afetando principalmente as vendas de chips avançados necessários para tecnologias de ponta. Como resultado, as ações das principais empresas asiáticas fabricantes de chips caíram durante a reabertura dos mercados de ações em Taiwan, Japão e Coreia do Sul após feriados públicos. Em outubro de 2022, Washington determinou que empresas que usam software ou hardware dos EUA devem obter licenças antes de exportar chips para a China. Isso independentemente de seu país de origem. Os EUA também instaram o Japão e os Países Baixos a implementarem regulamentações similares.

Criptomoedas O aumento do uso de criptomoedas baseadas em prova de trabalho levou a uma grande quantidade de mineração, feita principalmente com unidades de processamento gráfico de propósito geral (GPGPUs). A alta demanda por GPUs para mineração de criptomoedas reduziu sua disponibilidade para outros usos.

Clima severo Uma forte tempestade de inverno [en] em fevereiro de 2021 forçou o fechamento de três fábricas em Austin, Texas, propriedade da Samsung, Infineon e NXP Semiconductors, devido à falta de eletricidade. Isso atrasou o fornecimento dessas fábricas por vários meses. Taiwan é líder da indústria global de semicondutores, com a TSMC sozinha respondendo por mais de 50% do mercado global de foundries de pastilhas em 2020. Em 2021, Taiwan enfrentou sua pior seca em mais de meio século, levando a problemas entre fabricantes de chips que usam grandes quantidades de água ultrapura para limpar suas fábricas e pastilhas. Por exemplo, as instalações da TSMC usavam mais de 63.000 toneladas de água por dia, mais de 10% do suprimento de dois reservatórios locais.

Incêndios em instalações Uma fábrica de semicondutores da Asahi Kasei que se especializa em componentes ADC e DAC pegou fogo em outubro de 2020. Outra fábrica japonesa de propriedade da Renesas Electronics, que fornece 30% do mercado global de unidades de microcontrolador usadas em carros, pegou fogo em março de 2021; a Renesas disse que levaria pelo menos 100 dias para retornar à produção normal. Em janeiro de 2022, um incêndio na fábrica de Berlim da ASML afetou a produção de equipamentos de lito grafia ultravioleta extrema (EUV) usados na produção de chips.

Guerra Rússia-Ucrânia

O preço do néon, um gás nobre necessário para lasers na fabricação de chips, aumentou seis vezes entre dezembro de 2021 e março de 2022 devido à pandemia de COVID-19 e à guerra na Ucrânia. O fornecimento de néon foi severamente restringido pela invasão da Ucrânia pela Rússia, gerando temores de que o conflito pudesse piorar a escassez de chips. A Ucrânia produz cerca de metade do suprimento global de néon como um subproduto da indústria siderúrgica russa, e 90% do néon de grau semiconductor usado nos Estados Unidos. Os fabricantes de semicondutores procuraram fornecedores alternativos, como fabricantes de gases nobres na China, mas qualquer novo fornecedor levaria pelo menos nove meses para aumentar a produção. O fornecimento de criptônio e xenônio, dos quais a Ucrânia também é um grande exportador, também foi afetado. A Rússia exporta cerca de 40% do suprimento global do metal paládio, usado em certos componentes de chips, e o fornecimento de paládio pode ser afetado por sanções comerciais impostas pelos governos ocidentais.

Indústrias impactadas De acordo com uma análise da Goldman Sachs, pelo menos 169 indústrias foram impactadas pela escassez global de chips, com as indústrias automobilística e de eletrônicos de consumo entre as mais afetadas pela crise.

Carros

O carro moderno médio pode ter entre 1.400 e 1.500 chips, alguns até 3.000. Os carros respondem por 15% do consumo global de chips, enquanto os eletrônicos pessoais representam cerca de 50%. As receitas de chips são ainda mais inclinadas para setores não automotivos. A escassez de chips deveria custar à indústria automotiva global US$ 210 bilhões em receita em 2021, 2,5 milhões de automóveis a mais foram vendidos em 2021 vs 2020. Em 2024, as unidades automotivas vendidas não haviam se recuperado para os níveis pré-pandemia. Apesar das vendas menores, alguns fabricantes aumentaram os lucros em relação a 2020, pois a Toyota e a General Motors, por exemplo, tiveram lucros recordes em 2021, devido à demanda resiliente e à diminuição dos incentivos financeiros oferecidos aos compradores. No início da pandemia, os fabricantes de carros previram incorretamente que as vendas cairiam, cancelaram pedidos de chips e não estavam preparados para atender à demanda. Os fabricantes de chips tinham mais compromissos do setor de TI, o que reduziu a capacidade para chips automotivos. A Ford estacionou milhares de veículos inacabados no Kentucky Speedway enquanto a empresa aguardava chips para concluir a montagem desses carros. A Toyota planejava reduzir a produção de veículos em todo o mundo em 40% em setembro de 2021, enquanto a General Motors anunciou que interromperia a produção de quase todos os carros em suas fábricas na América do Norte por uma ou duas semanas no mesmo mês. Durante o terceiro trimestre de 2021, houve apenas dois terços das vendas de carros novos nos Estados Unidos em comparação com o mesmo período em 2020, pois a oferta não conseguia atender à demanda. A Opel fechou sua fábrica de Eisenach até 2022 por causa da escassez, fazendo com que 1.300 trabalhadores fossem temporariamente demitidos. Em meados de 2022, a corporação de fabricação automotiva Stellantis pausou a produção em duas fábricas na França alegando falta de semicondutores.

Computadores desktop e placas gráficas A disponibilidade de praticamente todos os componentes necessários para construir um computador desktop foi muito impactada pela escassez global de chips. Os dois principais fabricantes de chips de CPU, AMD e Intel, têm lutado para acompanhar a crescente demanda de seus produtos como resultado da pandemia global. Além disso, a escassez global de chips dificultou a aquisição de placas gráficas, com a disponibilidade de placas de unidade de processamento gráfico (GPU) novas e usadas sendo ainda mais prejudicada por um aumento na mineração de criptomoedas em 2021. Além disso, a AMD e a Nvidia, as principais fabricantes de placas GPU, lançaram novos modelos de suas placas principais durante a pandemia; esses modelos mais novos estavam em demanda extremamente alta e raramente encontrados em estoque. Além disso, revendedores especulativos frequentemente utilizam bots da Internet para comprar automaticamente o estoque de um varejista em questão de segundos. Essas placas são então revendidas com o preço aumentado em até 300% acima do preço de venda sugerido pelo fabricante (MSRP). No entanto, os preços das GPUs começaram a voltar ao MSRP devido ao Ether (uma das criptomoedas mais usadas, atrás apenas do Bitcoin por capitalização de mercado) passar por uma mudança no mecanismo de consenso apelidada de "The Merge" (A Fusão), que a mudou de prova de trabalho (PoW) para o mais eficiente prova de participação (PoS) por volta de 15 de setembro de 2022. Isso, combinado com o lançamento das GPUs da série 40 da Nvidia, juntamente com a diminuição da rentabilidade da mineração de criptomoedas à medida que os preços das moedas despencavam, resultou em mineradores de criptomoedas descarregando suas placas usadas no mercado.

Consoles de video game Durante a pandemia de COVID-19, cinemas e teatros foram fechados para evitar a propagação do vírus, levando muitas pessoas a recorrerem ao entretenimento doméstico durante períodos de autoisolamento, o que aumentou a demanda por consoles de video game. Com o lançamento da nona geração de consoles de video game coincidindo com a pandemia, a demanda aumentou ainda mais, com a Microsoft e a Sony relatando demanda recorde por seus novos consoles. A Microsoft esperava em fevereiro de 2021 que a escassez do Xbox Series X e Series S continuasse pelo menos até meados de 2021, enquanto a Sony alertou em maio de 2021 que a baixa oferta do console PlayStation 5 continuaria até 2022. Ambas as empresas usam chips da AMD fabricados pela TSMC em seus consoles de nona geração, o que coloca pressão extra na cadeia de suprimentos. Conforme os problemas de oferta persistiam, revendedores especulativos revendiam os consoles em sites como o eBay por 50 a 100% acima de seu preço de varejo. A Nintendo produziu 20% a menos de consoles Switch. A empresa originalmente planejava produzir até 30 milhões de unidades, mas só conseguiu produzir 24 milhões durante seu ano fiscal, que foi até março de 2022.

Cartões de crédito e outros cartões com CI Cartões de crédito modernos possuem chips EMV usados para pagamentos por aproximação. A escassez fez com que o tempo típico de substituição de um cartão de crédito nos EUA aumentasse de dez dias úteis para seis a oito semanas. Em junho de 2023, as operadoras ferroviárias japonesas JR East e Tokyo Metro decidiram suspender temporariamente as vendas dos cartões Suica e PASMO, inicialmente os não registrados, depois completamente, exceto passes de transporte, cartões para crianças e variantes com tempo limitado para turistas estrangeiros.

Reações

Governos Em 24 de fevereiro de 2021, o presidente dos EUA, Joe Biden, assinou uma ordem executiva tentando abordar a escassez de chips ao revisar opções para fortalecer a cadeia de suprimentos de semicondutores. Posteriormente, em abril, CEOs de grandes empresas de tecnologia e autoridades do governo dos EUA participaram de uma cúpula virtual com a Casa Branca para discutir a melhoria da resiliência da cadeia de suprimentos de semicondutores. Em uma reunião virtual em 23 de setembro de 2021, que seguiu outra reunião em maio, a Casa Branca pressionou montadoras, fabricantes de chips e outros a fornecerem informações sobre a crise em curso que forçou cortes na produção automobilística dos EUA e a assumir a liderança para ajudar a resolvê-la. Em 15 de setembro de 2021, a presidente da Comissão Europeia, Ursula von der Leyen, prenunciou um futuro Ato Europeu de Chips (European Chips Act) em seu discurso sobre o Estado da União Europeia. Foi anunciado que a União Europeia usará legislação para promover maior resiliência e soberania nas cadeias de suprimentos regionais de semicondutores. Em dezembro de 2021, a Índia delineou um plano para impulsionar sua base de fabricação de chips. O Congresso dos EUA aprovou a Lei CHIPS [en] no verão de 2022 e, em 9 de agosto de 2022, o presidente Biden sancionou o projeto de lei. O projeto de lei é focado em fabricação doméstica, pesquisa e segurança nacional, fornecendo US$ 52,7 bilhões em subsídios e créditos fiscais para empresas que fabricam chips nos Estados Unidos. Ele também inclui US$ 200 bilhões para novas iniciativas de fabricação e pesquisa científica. Em janeiro de 2023, os EUA, o Japão e os Países Baixos chegaram a um acordo para limitar certas exportações de chips avançados para a China. Em março de 2023, o governo japonês pretende impor restrições à exportação de equipamentos para fabricação de chips de computador. Essa medida segue ações semelhantes tomadas anteriormente pelos Países Baixos e pelos EUA. Espera-se que entre em vigor em julho de 2023. No entanto, Yasutoshi Nishimura, ministro do Comércio japonês, enfatizou que esse plano não está relacionado com o movimento dos EUA. Essa restrição afetará 23 tipos de ferramentas usadas na produção de semicondutores, desde máquinas de litografia por imersão até limpadores de pastilhas de silício. Além disso, entre as principais empresas de tecnologia a serem afetadas estão a Nikon e a Tokyo Electron. Em 6 de setembro de 2024, o governo holandês expandiu o licenciamento de exportação para equipamentos de fabricação de chips da ASML, alinhando-se com os esforços dos EUA para restringir o acesso da China à tecnologia avançada.

Empresas Em 22 de julho de 2021, o CEO da Intel, Pat Gelsinger, disse que espera que a escassez de chips piore no segundo semestre de 2021 e que levará um ano ou dois antes que os suprimentos voltem ao normal. Em 19 de agosto de 2021, Jensen Huang, CEO da Nvidia, disse que espera que a escassez continue até bem dentro de 2022, enquanto a CEO da AMD, Lisa Su, disse em 27 de setembro de 2021, que a escassez melhoraria ao longo do segundo semestre de 2022, embora tenha alertado que a oferta permaneceria apertada até então. No entanto, o CEO da IBM, Arvind Krishna, disse em 11 de outubro que qualquer previsão de resolução da escassez de chips até o final de 2022 é otimista, e que ele vê como "mais provável" que o problema não seja totalmente resolvido até 2023 ou 2024. Em 24 de setembro de 2021, a TSMC de Taiwan disse que está apoiando ativamente e trabalhando com todas as partes interessadas para superar a crise global de chips, após sua participação na reunião virtual da Casa Branca em 23 de setembro. Anteriormente, em abril de 2021, a TSMC anunciou que planeja investir US$ 100 bilhões nos próximos três anos para aumentar a capacidade de suas fábricas, dias depois que a Intel anunciou um plano de US$ 20 bilhões para expandir sua capacidade avançada de fabricação de chips no Arizona. Já em maio de 2020, a TSMC anunciou seu plano de US$ 12 bilhões para construir e operar uma fábrica de semicondutores no Arizona, seu segundo local de fabricação nos Estados Unidos. A construção está em andamento a partir de junho de 2021, com a produção de chips com início previsto para 2024. Em dezembro de 2022, a TSMC anunciou que triplicaria seu investimento em sua fábrica do Arizona para um total de US$ 40 bilhões. O início da produção de chips na primeira fábrica foi adiado para 2025, enquanto a segunda fábrica deve estar operacional até 2027 ou 2028. Em 8 de abril de 2024, o Departamento de Comércio dos Estados Unidos concedeu à TSMC um subsídio de US$ 6,6 bilhões para produção avançada de semicondutores em Phoenix, Arizona, e até US$ 5 bilhões em empréstimos governamentais de baixo custo. A TSMC concordou em expandir seu investimento planejado em US$ 25 bilhões para US$ 65 bilhões e em adicionar uma terceira fábrica até 2030. A fábrica do Arizona começou a produzir chips de 4 nanômetros em janeiro de 2025. Em 9 de novembro de 2021, a TSMC anunciou uma parceria com a Sony (Sony Semiconductor Solutions Corporation) para uma nova fábrica de chips de US$ 7 bilhões em Kumamoto, Japão. A fábrica produzirá chips de 22 nanômetros e 28 nanômetros para atender à forte demanda global por tecnologias de chips especiais. A construção da fábrica começou em 2022. A fábrica foi inaugurada dois anos depois, em fevereiro de 2024. No mesmo mês, a TSMC anunciou que abrirá uma segunda fábrica no Japão com apoio da Sony e da montadora Toyota. Espera-se que a segunda fábrica esteja operacional até 2027. Em 20 de setembro de 2021, a CEO da montadora americana General Motors, Mary Barra, disse que a escassez de chips forçou uma repensada na cadeia de suprimentos. Barra disse que a empresa irá obter mais semicondutores diretamente dos fabricantes de chips em vez de fornecedores para se adaptar à escassez global de chips em curso. Em fevereiro de 2023, a General Motors fechou um acordo com a fabricante de chips GlobalFoundries para dedicar parte de uma fábrica no norte do estado de Nova York para abastecer a montadora e evitar interrupções futuras por escassez de chips. A ASML Holding, maior fornecedora da indústria de semicondutores e única fornecedora de máquinas de litografia ultravioleta extrema para produzir os chips de computador mais avançados, tem se beneficiado da escassez de chips. Em 29 de novembro de 2021, o CEO da Nissan, Makoto Uchida, disse à BBC que era muito cedo para dizer quando as entregas normais de microchips e, portanto, de carros acabados, seriam retomadas. Em 17 de janeiro de 2023, o presidente da ABB, Peter Voser, disse à CNBC que acredita que o pior da crise de oferta de chips diminuiu e acrescentou que a desaceleração do crescimento ajudou a equilibrar oferta e demanda.

Referências