TSMC: semicondutores atingirão US$ 1,5 trilhão até 2030; IA substitui celulares como principal motor

A TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) declarou, em 14 de maio, durante o Fórum Anual de Tecnologia da TSMC, que o valor global da produção de semicondutores deve atingir US$ 1,5 trilhão em 2030, acima das estimativas amplamente aceitas no mercado de US$ 1 trilhão. Ele observou que, nos últimos 10 anos, a indústria de semicondutores foi impulsionada principalmente por smartphones, mas que, nos próximos 10 anos, o motor central migrará totalmente para IA e computação de alto desempenho (HPC).

Previsão da estrutura do mercado de semicondutores para 2030: dados segmentados

Zhang Xiaoqiang revelou, no fórum, a previsão da TSMC para a estrutura do mercado global de semicondutores em 2030:

IA e HPC: cerca de 55% do valor global da produção de semicondutores

Smartphones: cerca de 20% (queda acentuada em relação ao patamar atual)

Automóveis: cerca de 10%

Internet das Coisas (IoT): cerca de 10%

A TSMC também estimou que, se o valor global da produção de semicondutores alcançar US$ 1,5 trilhão em 2030, o tamanho do mercado de dispositivos eletrônicos relacionados se expandirá ainda mais para cerca de US$ 4 trilhão, e o valor total da indústria de TI tem chance de superar US$ 15 trilhão.

Tecnologia COUPE: definição, objetivos e contexto técnico

Zhang Xiaoqiang afirmou que, atualmente, o desenvolvimento de chips de IA está se aproximando gradualmente dos limites físicos da transmissão tradicional de sinais eletrônicos. No futuro, os sistemas de IA dependerão fortemente de comunicação óptica e tecnologias fotônicas para resolver os problemas de largura de banda e de consumo de energia dos data centers.

O objetivo central do COUPE é melhorar a capacidade de transmissão de dados em alta velocidade entre sistemas de IA por meio da miniaturização e da generalização do motor fotônico, ao mesmo tempo em que reduz o consumo de energia. A TSMC apresentou desta vez a arquitetura de “bolo em três camadas de IA”, que inclui a camada de computação lógica, a integração heterogênea e a camada de 3D IC, além de uma camada de transmissão em alta velocidade centrada em fótons e interconexões ópticas.

Impacto na cadeia de suprimentos: expansão da demanda na fase de inferência e corrida por infraestrutura de IA

Zhang Xiaoqiang disse que, atualmente, praticamente todos os aceleradores de IA globais são construídos sobre um modelo de divisão de trabalho entre empresas de design de IC e fundições de semicondutores. Esse modelo acelera a velocidade de inovação da arquitetura dos chips de IA. A TSMC observou que o foco do desenvolvimento de IA tem mudado gradualmente do treinamento (training) para a fase de inferência (Inference). Isso significa que a demanda por chips de IA se expandirá de poucas grandes empresas de tecnologia para o lado corporativo, dispositivos finais e o mercado de computação de ponta. Analistas de mercado apontaram que o contínuo aumento dos investimentos em infraestrutura de IA por grandes empresas como NVIDIA, AMD, Google e Amazon tem impulsionado o crescimento da demanda por itens da cadeia de suprimentos relacionados, como empacotamento avançado, HBM, interconexões de alta velocidade e AI ASIC.

Perguntas frequentes

Em quanto a TSMC estima mais do que o consenso de mercado para os US$ 1,5 trilhão em 2030?

Zhang Xiaoqiang afirmou que a previsão da TSMC é que o valor global da produção de semicondutores chegue a US$ 1,5 trilhão em 2030, enquanto antes o mercado estimava em geral cerca de US$ 1 trilhão. A previsão da TSMC fica em torno de 50% acima, e a diferença se deve principalmente a uma estimativa maior do tamanho da demanda por IA e HPC.

Qual é a diferença de posicionamento entre COUPE e CoWoS?

CoWoS é a tecnologia de empacotamento avançado que a TSMC usa atualmente para empacotar memória de alta largura de banda (HBM) e chips de IA, sendo amplamente utilizada em aceleradores de IA como os da NVIDIA. Zhang Xiaoqiang posicionou o COUPE como uma nova direção importante após o CoWoS, com foco em avanços na tecnologia de interconexão fotônica, capazes de ultrapassar os limites da transmissão de sinais eletrônicos. A TSMC ainda não divulgou especificações técnicas completas do COUPE nem um cronograma para uso comercial.

Quais impactos estruturais a mudança da IA do treinamento para a fase de inferência tem na demanda de chips da TSMC?

A inferência distribui a demanda por chips de forma mais ampla, deixando de se concentrar apenas em poucas infraestruturas de treinamento de grande porte e passando a se expandir para servidores corporativos, dispositivos finais e cenários de computação de ponta. Zhang Xiaoqiang indicou que isso significa que o universo potencial de clientes para chips de IA se amplia significativamente, reforçando ainda mais os motores de crescimento de longo prazo da indústria de semicondutores.