Resumo:
À medida que a demanda por inteligência artificial e chips de computação de alto desempenho continua a explodir, a TSMC está acelerando a expansão da capacidade de produção de processos avançados. As últimas notícias da cadeia de suprimentos mostram que a TSMC planeja expandir ainda mais sua capacidade de produção de processos de 2 e 3 nanômetros em 2027. A taxa de expansão de 2 nanômetros será significativamente maior do que a de 3 nanômetros. Espera-se que até meados de 2027, a capacidade de produção mensal de 2 nanômetros aumente para cerca de 110.000 wafers, enquanto a capacidade de produção mensal de 3 nanômetros atingirá cerca de 210.000 wafers.
De acordo com o plano atual, a capacidade de produção mensal de 2 nanômetros da TSMC até o final de 2026 deverá ser de aproximadamente 90.000 peças, e sua capacidade de produção mensal de 3 nanômetros atingirá aproximadamente 180.000 peças. Em meados de 2027, a capacidade de produção dos dois processos avançados aumentará para 110.000 peças e 210.000 peças, respetivamente. Em comparação, a capacidade de produção de 2nm aumentará aproximadamente 22%, e a de 3nm será de aproximadamente 16%.
Isso significa que a TSMC está acelerando significativamente o aumento de sua capacidade de processo de 2 nm. Embora 2nm ainda seja um processo de nova geração que acaba de entrar na fase de produção em massa, a demanda do mercado cresceu mais rápido do que 3nm, forçando a TSMC a investir mais recursos para atender aos pedidos dos clientes.
O processo de 2 nanômetros da TSMC entrou oficialmente no estágio de produção de alto volume no quarto trimestre de 2025. A empresa afirmou anteriormente que o processo tem uma boa taxa de rendimento inicial e espera-se que atinja uma rápida expansão da produção em 2026. 2nm adota uma estrutura de transistor de nanofolha, que é um nó importante para a TSMC promover ainda mais a evolução da arquitetura do transistor após o FinFET.
Em comparação com o processo anterior de 3 nanômetros, uma das maiores mudanças técnicas no 2 nanômetros é a mudança do FinFET para o GAA, que é uma estrutura de transistor surround-gate. Ao fazer com que a porta envolva mais completamente o canal, a capacidade do transistor de controlar o fluxo de corrente pode ser melhorada ainda mais e um melhor equilíbrio entre desempenho, consumo de energia e densidade do transistor pode ser alcançado.
Atualmente, 2nm se tornou um dos processos avançados mais importantes da TSMC nos próximos anos. A Apple é considerada um dos primeiros grandes clientes a adotar o processo de 2 nanômetros da TSMC. Os chips topo de linha usados na nova geração de iPhones já entraram nessa era de processos. À medida que outras grandes empresas de design de chips, além da Apple, mudam gradualmente para 2 nm, espera-se que a TSMC enfrente uma pressão crescente sobre a capacidade de produção.
A demanda por chips de IA é outro fator-chave que impulsiona a expansão da capacidade de produção de processos avançados. Nos últimos anos, NVIDIA, AMD e outros fabricantes de chips de IA continuaram a lançar aceleradores mais complexos e produtos de computação de alto desempenho. Esses produtos exigem o uso dos processos de fabricação mais avançados para melhorar o desempenho da computação e, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de energia por unidade de potência computacional.
Em comparação com 3nm, a escala de capacidade de 2nm ainda é menor no momento, mas a TSMC obviamente espera expandi-la o mais rápido possível para um nível suficiente para atrair mais clientes. De acordo com o plano atual, a capacidade de produção mensal de 2nm chegará a 110 mil peças até meados de 2027. Embora esse número ainda seja inferior às 210 mil peças de 3nm, a diferença entre as duas começou a diminuir.
Ao mesmo tempo, a TSMC não desacelerou a expansão da produção de 3 nanômetros. A expectativa é que até meados de 2027 a capacidade de produção mensal de 3 nanômetros atinja aproximadamente 210 mil peças. A TSMC está expandindo as capacidades de fabricação de 3 nanômetros em múltiplas bases de produção em Taiwan e fora de Taiwan. Entre elas, a segunda fábrica de wafers no Arizona, nos Estados Unidos, também planeja adotar o processo de 3 nanômetros e deverá iniciar a produção em massa no segundo semestre de 2027.
A base de produção da TSMC no sul de Taiwan também está adicionando capacidade de produção de 3nm. A empresa anunciou anteriormente que adicionará uma nova fábrica de wafer de 3 nanômetros no Parque Científico de Tainan e deverá entrar em produção em massa no primeiro semestre de 2027. Além disso, a segunda fábrica de wafer do Japão em Kumamoto também planeja usar o processo de 3 nanômetros e deverá iniciar a produção em massa em 2028.
O layout avançado do processo no Arizona, EUA, é uma parte importante da estratégia de produção global da TSMC. Além da primeira fábrica que iniciou a produção, a construção da segunda fábrica também foi concluída e está planejado iniciar a produção em massa de 3 nm no segundo semestre de 2027. Isso expandirá ainda mais as capacidades de fornecimento de 3 nm da TSMC e permitirá que alguma produção avançada de chips seja concluída diretamente nos Estados Unidos.
Para expandir ainda mais a capacidade de produção de 3 nm, a TSMC também está ajustando alguns equipamentos de produção existentes em Taiwan e convertendo equipamentos originalmente usados para o processo de 5 nm para produção de 3 nm. Dessa forma, a TSMC pode aumentar sua produção de wafers de processo avançados com mais rapidez, sem depender inteiramente de novas fábricas.
Esse ajuste de capacidade também reflete a mudança na estrutura de demanda do mercado de chips. O crescimento do mercado de smartphones abrandou nos últimos anos, e a procura de processos maduros para alguns chips de telefones móveis de gama básica e média diminuiu, enquanto a IA, a computação de alto desempenho e os smartphones topo de gama continuaram a aumentar a procura de processos avançados. Portanto, a conversão de alguns equipamentos de processo antigos em nós mais avançados pode melhorar a eficiência da utilização de recursos de todo o sistema de produção.
A TSMC enfrenta atualmente não apenas pressão sobre a capacidade de fabricação de wafers, mas as embalagens avançadas também se tornaram um elo importante que restringe o fornecimento de chips de IA. Como os aceleradores de IA exigem integração em larga escala com a memória de alta largura de banda da HBM, a demanda por tecnologias de empacotamento avançadas, como o CoWoS, cresceu rapidamente nos últimos anos. A TSMC também continua a expandir a sua capacidade de produção de embalagens avançadas para evitar ser limitada pelo processo de embalagem após aumentar a sua capacidade de produção de wafers.
Nos próximos anos, a rota do processo avançado da TSMC continuará a avançar para nós menores. A empresa começou a promover o processo A14 de 1,4 nanômetros e planeja atingir a produção em massa em 2028. Notícias recentes da cadeia de suprimentos se espalharam de que a TSMC pode avançar ainda mais a produção experimental e o tempo de produção em massa do processo de 1,4 nm, mas o cronograma específico ainda depende do progresso da construção da fábrica e do desenvolvimento do processo.
Ao mesmo tempo, o 2nm em si não permanecerá na versão inicial. A TSMC planejou processos derivados de 2 nm, como N2P, e lançou ainda o A16. O N2P melhorará ainda mais o desempenho e o consumo de energia com base no N2 original, enquanto o A16 apresenta a tecnologia de fonte de alimentação traseira Super Power Rail da TSMC, que é mais adequada para computação de alto desempenho e chips com caminhos de sinal complexos e alta densidade de fonte de alimentação.
Do ponto de vista de toda a tendência da indústria, a TSMC está atualmente formando um escalão de processo avançado contínuo que consiste em 3 nanômetros, 2 nanômetros e 1,4 nanômetros no futuro. 3nm continuará a realizar tarefas avançadas de produção de chips em larga escala nos próximos anos, enquanto 2nm se tornará gradualmente o principal nó de fabricação dos principais processadores de smartphones, aceleradores de IA e chips de computação de alto desempenho.
A taxa de crescimento da capacidade de produção de 2nm excede a de 3nm, o que também mostra que a TSMC está realocando capital e recursos de produção de acordo com a demanda do mercado. Espera-se que até 2027, à medida que a taxa de rendimento de 2 nm continue a melhorar e mais produtos de clientes entrem na produção em massa, a proporção da capacidade de produção deste processo aumente ainda mais.
Se o plano de expansão atual for implementado sem problemas, a TSMC terá uma capacidade de produção mensal de aproximadamente 110.000 wafers de 2 nm e 210.000 wafers de 3 nm até meados de 2027. Para a indústria global de semicondutores, que está passando por um boom na construção de infraestrutura de IA, isso expandirá significativamente a escala de fornecimento dos chips lógicos mais avançados e consolidará ainda mais a posição de liderança da TSMC na fabricação de processos avançados.
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