O ambicioso plano do Japão para transformar Hokkaido em um polo global de chips

Por que Hokkaido está no centro da retomada japonesa na fabricação de chips

Hokkaido é famosa por seus rebanhos leiteiros, campos de lavanda e neve profunda, mas agora a ilha é palco do impulso industrial mais agressivo do Japão em uma geração. Guindastes e empresas especializadas em salas limpas estão remodelando os arredores de Chitose, perto do Aeroporto de New Chitose. O objetivo é simples e ousado: inaugurar uma nova era de fabricação avançada de semicondutores no Japão e reduzir a dependência do fornecimento externo, em um momento em que os chips alimentam desde carros e celulares até data centers e inteligência artificial.

A principal força por trás do projeto é a Rapidus, uma jovem fabricante japonesa de chips criada em 2022 com o apoio de oito gigantes industriais do país e forte respaldo de Tóquio. Em pouco tempo, a Rapidus garantiu acesso a conhecimentos de ponta sobre processos por meio de parcerias, instalou em Hokkaido equipamentos de litografia ultravioleta extrema e produziu um protótipo funcional de dispositivo de 2 nm em uma linha-piloto. A empresa pretende iniciar a produção em massa ainda nesta década. Se o cronograma for cumprido, o Japão voltará ao grupo dos fabricantes de chips mais avançados pela primeira vez em décadas, ao lado da TSMC, de Taiwan, e da Samsung, da Coreia do Sul.

Os riscos são altos. O mercado global de chips movimenta centenas de bilhões de dólares por ano. A demanda está crescendo à medida que as montadoras avançam na eletrificação e provedores de nuvem e startups correm para implementar inteligência artificial. As interrupções no fornecimento durante a pandemia expuseram a fragilidade da cadeia de produção de chips. Para o Japão, que já fabricou mais da metade dos semicondutores do mundo, mas hoje responde por apenas uma pequena parcela da produção, recuperar parte da fabricação de chips essenciais também é uma questão de segurança econômica.

O que é a Rapidus e o que está previsto para Chitose

A Rapidus foi criada como um consórcio que reúne Toyota, Sony, NTT, SoftBank, Kioxia, Denso, NEC e MUFG, com apoio estratégico do Ministério da Economia, Comércio e Indústria. A empresa licenciou da IBM uma tecnologia essencial de lógica de 2 nm, estabeleceu uma parceria com o instituto de pesquisa belga imec e decidiu construir uma nova fábrica, chamada IIM 1, em Chitose. O local foi escolhido por oferecer amplas áreas industriais, acesso a energia e água e um aeroporto que reduz o tempo de transporte de pessoas e equipamentos sensíveis.

As decisões de projeto da IIM 1 refletem tanto necessidades técnicas quanto um toque local. O complexo está sendo revestido com grama para se integrar à paisagem de Hokkaido. As autoridades locais também descrevem a região como relativamente menos sujeita a grandes terremotos do que outras partes do país. A Rapidus está instalando sistemas de manuseio totalmente automatizados e ferramentas de processo de última geração, projetadas para transistores gate-all-around da classe de 2 nm.

Um elemento central desse conjunto de ferramentas é a litografia ultravioleta extrema. A Rapidus recebeu um sistema ASML TWINSCAN NXE:3800E, o único modelo de EUV amplamente disponível capaz de fabricar em alto volume nos nós mais avançados. A empresa inaugurou uma linha-piloto no início de 2025 e, em seguida, confirmou o funcionamento de um protótipo de dispositivo de 2 nm. A meta continua sendo iniciar a produção em massa em 2027, desde que sejam atingidas as metas de rendimento e qualidade.

O presidente-executivo da Rapidus, Atsuyoshi Koike, engenheiro veterano do setor de chips, manteve um ritmo acelerado e uma mensagem clara sobre a colaboração internacional e a urgência do projeto.

Antes de apresentar suas declarações, vale destacar seu papel. Koike lidera a Rapidus e supervisiona o projeto de Chitose desde o início. Ele tem enfatizado tanto a velocidade de desenvolvimento quanto o valor das parcerias com detentores de tecnologia no exterior.

Conseguimos fabricar o protótipo de 2 nm pela primeira vez no Japão, em uma velocidade sem precedentes no país e no mundo.

Koike também ressaltou como as parcerias ajudaram a equipe a avançar rapidamente e por que pretende competir com produção personalizada de ciclo rápido, em vez de apostar apenas em escala.

As parcerias com empresas globais são essenciais para adquirir tecnologia desse nível. Nossa vantagem é a velocidade: conseguimos produzir e entregar chips de três a quatro vezes mais rápido do que qualquer outra empresa.

Só a ambição não garante o sucesso. A empresa ainda precisa passar da demonstração de um dispositivo em uma linha-piloto para uma produção em massa estável, uma etapa que já representou um desafio para muitas novas concorrentes.

Por que Hokkaido é adequada à fabricação avançada de chips

Para uma fábrica de ponta, a localização importa. Hokkaido oferece várias vantagens frequentemente destacadas por executivos e autoridades. A ilha tem água em abundância, clima frio, que ajuda a resfriar data centers e instalações, e grandes áreas disponíveis para desenvolvimento em comparação com regiões urbanas congestionadas. Também tem forte potencial para gerar energia renovável a partir de fontes eólica, hidrelétrica e solar, o que, com o tempo, pode ajudar a compensar o elevado consumo de energia da produção de chips.

Essas vantagens naturais vêm acompanhadas de iniciativas de política pública. A Visão de Promoção da Indústria de Semicondutores e Digital da província prevê a formação de um polo concentrado capaz de atrair investidores e distribuir benefícios pela região. Fornecedores já estão acompanhando a Rapidus em Chitose. ASML, Tokyo Electron, Applied Materials e Lam Research estão entre as líderes de equipamentos e materiais que começaram a estabelecer uma presença local para atender à nova fábrica. A imec e outros parceiros de pesquisa estão trabalhando com universidades e centros de formação para desenvolver talentos e projetos conjuntos.

O impacto local já é visível na maior demanda por profissionais qualificados, moradia, serviços e logística nas proximidades do corredor do aeroporto. Os responsáveis pelo planejamento urbano de Chitose estão trabalhando em opções de hospedagem e conexões de transporte, enquanto empresas dos setores de construção a restaurantes se preparam para a chegada de engenheiros, técnicos e suas famílias.

A questão do financiamento

O Japão está investindo pesado para trazer de volta ao país a produção avançada de semicondutores. O esforço vai muito além de uma única fábrica. Inclui subsídios para fabricantes nacionais e estrangeiros, programas de pesquisa e novas leis voltadas à segurança econômica. Ainda assim, o custo de alcançar a liderança tecnológica é alto sob qualquer critério.

Quanto vai custar

Estimativas do setor indicam que a Rapidus precisa de cerca de 5 trilhões de ienes para financiar o início da produção em massa. O apoio governamental já soma bilhões de dólares, e novos pacotes para inteligência artificial e semicondutores foram anunciados no fim de 2024. Segundo relatos, Tóquio também planeja investir mais 100 bilhões de ienes no ano fiscal de 2025, o que tornaria o Estado acionista majoritário à medida que acelera o esforço nacional para ampliar a capacidade de produção interna. Embora a combinação exata de subvenções, incentivos fiscais e garantias mude a cada orçamento, a direção é consistente: ampliar o apoio público para impulsionar a produção de ponta no Japão.

Recursos públicos e instrumentos de política pública

Os subsídios são acompanhados de iniciativas de política pública. O marco japonês de Promoção da Segurança Econômica busca proteger cadeias de fornecimento essenciais. O Estado designou empresas como a ROHM como fornecedoras de produtos essenciais e ampliou o apoio a líderes de memória, como a Micron, para expandir instalações em Hiroshima. Outras medidas incluem financiamento de pesquisas pelo Centro de Tecnologia de Semicondutores de Ponta e incentivos para atrair investimentos estrangeiros. Paralelamente, a TSMC recebeu apoio para novas instalações em Kumamoto, que já produzem dispositivos de 12 a 28 nm e estão construindo uma segunda fábrica, prevista para começar a operar por volta de 2027.

Para a Rapidus, o apoio público reduz os riscos iniciais, mas não elimina a necessidade de um investimento privado expressivo nem da disciplina necessária para conquistar e manter clientes. Críticos temem uma dependência permanente de subsídios. Defensores argumentam que, sem financiamento decisivo, o país ficará ainda mais para trás. O resultado dependerá da rapidez com que a Rapidus conseguir transformar protótipos em produtos confiáveis, com alto rendimento, nos quais os clientes possam confiar.

A corrida tecnológica dos 2 nm

A meta mais destacada da Rapidus é chegar aos 2 nm, o que a coloca diante de concorrentes de nível mundial. Entender o que isso significa ajuda a explicar tanto o entusiasmo quanto a dificuldade da tarefa.

O que os 2 nm realmente significam

As designações de nós de processo, como 7 nm, 3 nm ou 2 nm, são abreviações usadas pelo setor. Elas já não correspondem a uma única dimensão física do chip. Em vez disso, indicam uma geração de tecnologia de processo, com estruturas menores, novos projetos de transistores e conexões mais compactas. Nessa classe, as principais fabricantes de chips usam transistores gate-all-around, nos quais a porta envolve o canal por vários lados para melhorar o controle e reduzir a corrente de fuga. Em comparação com nós anteriores, o resultado pode ser mais desempenho e menor consumo de energia na mesma frequência de clock.

Por que a EUV é importante

Avançar para esses nós exige litografia ultravioleta extrema. A EUV usa um comprimento de onda de luz muito menor do que as ferramentas de ultravioleta profundo das gerações anteriores. Isso permite criar padrões mais precisos em estruturas minúsculas. A ASML é a única empresa que fabrica scanners de EUV. O modelo NXE:3800E instalado pela Rapidus foi projetado para oferecer alta produtividade nos nós lógicos mais avançados. Instalar e colocar em operação uma dessas máquinas complexas já é um marco, pois isso exige habilidades especializadas, ambientes ultralimpos e coordenação rigorosa entre dezenas de fornecedores.

O maior desafio é o rendimento

Produzir um dispositivo funcional em uma linha-piloto comprova que o conjunto de processos pode funcionar. A produção em massa é outra história. As fabricantes de chips precisam entregar milhares de wafers por mês com alto rendimento, ou seja, uma grande parcela dos chips em cada wafer deve atender a requisitos rigorosos de desempenho e confiabilidade. Aumentar o rendimento exige tempo, capital e ajustes em conjunto com os clientes. A TSMC e a Samsung têm ampla experiência nessa área, uma das razões pelas quais dominam a produção de ponta. Para competir, a Rapidus precisará avançar rapidamente no controle dos processos, na redução de defeitos e no tempo de operação dos equipamentos.

O cenário competitivo também está mudando. A TSMC começou os trabalhos iniciais em 2 nm e continua aprimorando o processo de 3 nm. A Samsung divulga seu próprio cronograma para 2 nm. A Intel está avançando com seu processo Intel 18A, muitas vezes descrito no setor como aproximadamente equivalente à classe de 1,8 nm, embora suas convenções de nomenclatura sejam diferentes. O resultado é uma disputa acirrada, com vários líderes aprimorando seus processos a cada ano.

Clientes, concorrentes e estratégia

Conquistar clientes é tão essencial quanto construir a fábrica. A TSMC e a Samsung mantêm há muito tempo relações com fabricantes de celulares, empresas de computação em nuvem e desenvolvedores de chips. Essas parcerias influenciam as decisões de projeto e até o desenvolvimento conjunto no mesmo local, o que dificulta a entrada de uma nova concorrente no espaço das empresas estabelecidas.

A Rapidus afirma que vai competir com velocidade e foco no cliente, oferecendo produção personalizada e rápida para clientes que querem chips lógicos avançados adaptados às suas necessidades. Essa abordagem pode atrair montadoras e empresas industriais japonesas que buscam um fornecimento local mais previsível após a escassez dos últimos anos. Também pode atrair desenvolvedores de chips de inteligência artificial que precisam de iterações rápidas nos primeiros ciclos de desenvolvimento de produtos. Para construir essas relações, a Rapidus abriu um escritório nos Estados Unidos e promoveu eventos para clientes em Hokkaido em 2025, a fim de demonstrar seu progresso e conversar com potenciais clientes.

Enquanto isso, o restante do ecossistema japonês de chips está ganhando impulso. A Kioxia ampliou suas instalações em Yokkaichi e Kitakami com apoio de Tóquio. A Toshiba construiu uma nova fábrica em Ishikawa. A Micron está ampliando sua capacidade em Hiroshima com subsídios de bilhões de dólares. A Samsung está montando uma base de pesquisa e desenvolvimento em Yokohama. E a presença da TSMC em Kumamoto já impulsionou fornecedores, o crescimento dos salários e melhorias na infraestrutura local em Kyushu, reforçando a ideia de que uma única fábrica pode ajudar a formar um polo industrial mais amplo.

Talentos e comunidade local

Máquinas não fabricam chips sozinhas. Uma nova fábrica precisa de milhares de profissionais qualificados, de engenheiros de processos e técnicos de equipamentos a equipes de instalações, segurança e logística. O Japão enfrenta um mercado de trabalho restrito no setor de semicondutores, com uma estimativa de dezenas de milhares de engenheiros a menos do que o necessário nos próximos anos. Hokkaido precisa convencer profissionais a se mudar para o norte e permanecer na região.

Formação e educação

A Rapidus está formando parcerias com a Universidade de Hokkaido e outras instituições de ensino para criar canais de formação de futuros funcionários. O plano nacional inclui o Centro de Tecnologia de Semicondutores de Ponta, que coordena pesquisas e treinamento com o setor. Há planos de oferecer cursos ministrados por especialistas para acelerar o desenvolvimento de habilidades em litografia, corrosão, deposição, metrologia, encapsulamento e telecomunicações. Os programas são voltados tanto a recém-formados quanto a profissionais em meio de carreira que estejam migrando de áreas relacionadas.

Imigração e moradia

Os líderes da empresa reconhecem que precisarão contratar especialistas estrangeiros para cumprir cronogramas ambiciosos. O tema continua sensível em um país onde o apoio público à entrada de grandes contingentes de trabalhadores é baixo. As autoridades locais de Chitose estão preparando moradias e serviços comunitários para os trabalhadores que chegarem e suas famílias. Coordenar escolas, transporte e serviços será essencial se a região quiser manter esses profissionais no longo prazo.

A energia é outro fator importante para os profissionais e para as operações. Fábricas avançadas consomem grandes quantidades de eletricidade e exigem fornecimento de alta qualidade. A geração hidrelétrica, eólica e solar de Hokkaido está crescendo, e continuam os debates sobre a melhor forma de garantir energia de base estável para uma instalação que não pode se dar ao luxo de parar. O planejamento energético regional será mais um desafio prático a enfrentar, ao lado do recrutamento e da formação de profissionais.

Geopolítica e segurança das cadeias de fornecimento

Os semicondutores estão no centro da competição estratégica. O impulso de Tóquio combina objetivos econômicos com metas de segurança nacional, incluindo o desejo de reduzir o risco de que tensões políticas ou militares possam restringir o fornecimento de chips. A preocupação com uma crise no Estreito de Taiwan reforçou o foco na diversificação geográfica. O Japão se alinhou a parceiros nos Estados Unidos e na Europa para estabelecer controles de exportação dos equipamentos mais avançados. Também trabalha em estreita colaboração com centros de pesquisa e empresas americanos e europeus para compartilhar conhecimentos e construir cadeias de fornecimento resilientes.

O Japão ainda ocupa posições fortes em materiais, produtos químicos especializados e equipamentos para fabricação de chips, por meio de empresas como Tokyo Electron, Shin Etsu e JSR. Ao acrescentar a produção de chips lógicos avançados a esses pontos fortes, os formuladores de políticas esperam criar um mercado interno que apoie o projeto e a fabricação locais, sem deixar de manter laços estreitos com os mercados de países aliados.

O que acompanhar daqui para frente

Os próximos dois anos mostrarão se a aposta em Hokkaido pode passar da promessa à produção em escala. Entre os principais marcos estão a continuidade da instalação e qualificação das ferramentas de processo na IIM 1, a produção regular na linha-piloto e as primeiras entregas de protótipos de chips a clientes pagantes. Vale observar sinais de que o rendimento está aumentando e de que um grupo de clientes de destaque se comprometeu a fazer novos pedidos.

O financiamento continuará sendo uma questão central. O governo está preparando apoio adicional, e o capital privado terá um papel maior se os marcos técnicos forem alcançados dentro do cronograma. O número de trabalhadores em Chitose e o ritmo das contratações por universidades e centros de formação mostrarão se a falta de profissionais está diminuindo. O planejamento energético para garantir um fornecimento estável e de alta qualidade em Hokkaido também estará em pauta nos debates locais e nacionais.

Em outras partes do Japão, a segunda fábrica da TSMC em Kumamoto deve entrar em operação por volta de 2027. Esse cronograma coincide com a meta da Rapidus de iniciar a produção em massa e colocará à prova a capacidade do Japão de sustentar, ao mesmo tempo, vários polos de crescimento na fabricação avançada. Se o efeito de concentração se concretizar, poderá transformar as economias regionais tanto de Kyushu quanto de Hokkaido.

Principais pontos

• A Rapidus instalou um scanner de EUV em Chitose, iniciou uma linha-piloto e confirmou o funcionamento de um protótipo de dispositivo de 2 nm.
• A empresa pretende iniciar a produção em massa em 2027, competindo com a TSMC e a Samsung na classe de nós de ponta.
• Hokkaido oferece terrenos, água, clima frio e uma quantidade crescente de energia renovável, atraindo fornecedores como ASML e Tokyo Electron para a região.
• As necessidades de financiamento são elevadas: cerca de 5 trilhões de ienes para a produção em massa, com o Estado planejando novos investimentos e apoio de políticas públicas.
• O Japão combina subsídios com pesquisa e formação por meio do Centro de Tecnologia de Semicondutores de Ponta para enfrentar uma grave escassez de profissionais.
• As fábricas da TSMC em Kumamoto e as expansões da Micron, Kioxia, Toshiba e Samsung mostram uma retomada mais ampla da atividade de semicondutores no Japão.
• A geopolítica e a segurança econômica são fatores centrais, e Tóquio busca cadeias de fornecimento resilientes em parceria com os Estados Unidos e a Europa.
• O avanço entre 2025 e 2027 dependerá do aumento do rendimento, dos compromissos dos clientes, do crescimento da força de trabalho e de um fornecimento estável de energia para manter as fábricas em operação contínua.