{"id":5856,"date":"2023-06-05T13:01:47","date_gmt":"2023-06-05T16:01:47","guid":{"rendered":"https:\/\/hml.artica.capital\/asset-cartas\/chips-o-cerebro-da-economia-digital\/"},"modified":"2023-06-05T13:01:47","modified_gmt":"2023-06-05T16:01:47","slug":"chips-o-cerebro-da-economia-digital","status":"publish","type":"cartas","link":"https:\/\/hml.artica.capital\/en\/asset-cartas\/chips-o-cerebro-da-economia-digital\/","title":{"rendered":"Chips: o c\u00e9rebro da economia digital"},"content":{"rendered":"

Dear investors,<\/p>\n\n\n\n

Em abril de 1965, um artigo intitulado \u201cCramming More Components Onto Electronic Circuits\u201d apareceu na revista Electronics Magazine. Esta publica\u00e7\u00e3o, cujo t\u00edtulo pode ser compreendido em toda sua magnitude apenas por entusiastas da engenharia, transformou-se em uma das contribui\u00e7\u00f5es mais influentes na hist\u00f3ria.<\/p>\n\n\n\n

O artigo havia sido escrito por Gordon Moore, engenheiro eletr\u00f4nico, ent\u00e3o diretor de P&D da empresa Fairchild Semiconductor, um dos futuros fundadores da Intel. Em seu artigo, Moore previa que o n\u00famero de transistors em um circuito integrado iria dobrar em m\u00e9dia a cada dois anos. Essa previs\u00e3o acabou se tornando conhecida como a Lei de Moore.<\/p>\n\n\n\n

A previs\u00e3o foi originalmente feita para os 10 anos seguintes, mas ela se prova verdadeira at\u00e9 hoje, quase 60 anos depois. E \u00e9 gra\u00e7as a ela que o n\u00famero de transistors que cabem em um chip saiu de 4 para mais de 16 bilh\u00f5es hoje\u00b9 e possibilitou que essa tecnologia ficasse cada vez mais predominante em nossas vidas. No centro do universo digital, os chips, ou microprocessadores, s\u00e3o os c\u00e9rebros por tr\u00e1s dos computadores, smartphones, tablets e de uma infinidade de dispositivos eletr\u00f4nicos que formam a base da economia digital. Sem eles, muitos dos avan\u00e7os que vemos em campos como intelig\u00eancia artificial, Big Data, Internet das Coisas (IoT) e computa\u00e7\u00e3o em nuvem, por exemplo, n\u00e3o seriam poss\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n

A demanda por chips est\u00e1 crescendo em uma variedade de setores, desde a automobil\u00edstica \u00e0 sa\u00fade, passando pela agricultura e at\u00e9 mesmo a explora\u00e7\u00e3o espacial. A escassez de chips pode ter efeitos dram\u00e1ticos na produ\u00e7\u00e3o e na economia como um todo, efeito que ficou evidente durante a pandemia, quando a escassez de chips teve um impacto significativo na ind\u00fastria automobil\u00edstica. Um ve\u00edculo moderno possui, em m\u00e9dia, 1.500 chips. Sem eles, muitos ve\u00edculos deixaram de ser produzidos, o que se estima que tenha levado a ind\u00fastria a perder at\u00e9 ~USD 200 bilh\u00f5es em vendas nos \u00faltimos anos. Esse impacto \u00e9 igualmente not\u00e1vel no forte aumento de pre\u00e7os de carros que testemunhamos no mesmo per\u00edodo.<\/p>\n\n\n\n

Considerando que a tecnologia dessa ind\u00fastria \u00e9 detida por pouqu\u00edssimas empresas, cada uma especializada em uma etapa da cadeia produtiva, novos gargalos n\u00e3o s\u00e3o impens\u00e1veis e podem ser muito mais severos que os enfrentados durante a pandemia \u2013 especialmente considerando que a empresa respons\u00e1vel pela produ\u00e7\u00e3o de quase 90% dos chips mais avan\u00e7ados do mundo\u00b2 (TSMC) est\u00e1 localizada em Taiwan.<\/p>\n\n\n\n

Nos pr\u00f3ximos par\u00e1grafos, explicamos brevemente a hist\u00f3ria da ind\u00fastria, como ela est\u00e1 configurada hoje e seu papel no cen\u00e1rio geopol\u00edtico global e implica\u00e7\u00f5es para os nossos investimentos. Para quem tiver interesse em se aprofundar no assunto, recomendamos a leitura do livro Chip War, do autor Chris Miller.<\/p>\n\n\n\n

O que exatamente \u00e9 um chip<\/h2>\n\n\n\n

Para entender como um chip funciona, \u00e9 \u00fatil come\u00e7ar com o conceito de um semicondutor.<\/p>\n\n\n\n

Os semicondutores s\u00e3o materiais com propriedades el\u00e9tricas que ficam entre as dos condutores (como o cobre, que conduz a eletricidade muito bem) e dos isolantes (como a borracha, que n\u00e3o conduz a eletricidade). O sil\u00edcio \u00e9 o semicondutor mais comumente usado na fabrica\u00e7\u00e3o de chips \u2013 foi a partir desse elemento que a regi\u00e3o dos EUA chamada de Silicon Valley foi nomeada.<\/p>\n\n\n\n

Nos chips, pequenos componentes chamados transistores s\u00e3o criados a partir desse semicondutor. Imagine o transistor como uma pequena chave que pode ligar e desligar a eletricidade. Esta capacidade de controlar a eletricidade \u00e9 crucial para o funcionamento do chip, pois \u00e9 assim que a linguagem bin\u00e1ria (c\u00f3digo de 1s e 0s) \u00e9 representada. Quando o transistor est\u00e1 “ligado”, registra-se um “1” e quando est\u00e1 “desligado”, registra-se um “0”. Esta s\u00e9rie de 1s e 0s \u00e9 a linguagem fundamental que os computadores usam para processar informa\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

Breve hist\u00f3rico da ind\u00fastria de chips<\/h2>\n\n\n\n

A ind\u00fastria de semicondutores tem suas ra\u00edzes no s\u00e9culo 20, quando a inven\u00e7\u00e3o do transistor na Bell Labs em 1947 mudou o curso da tecnologia. Este pequeno dispositivo, que poderia amplificar e comutar sinais el\u00e9tricos, eventualmente substituiu a v\u00e1lvula de v\u00e1cuo, que era maior, consumia mais energia e era menos confi\u00e1vel. Em 1958, Jack Kilby da Texas Instruments e Robert Noyce da Fairchild Semiconductor, de forma independente, criaram o primeiro circuito integrado (ou chip), que combinava v\u00e1rios transistores em um \u00fanico dispositivo. Esta inven\u00e7\u00e3o marcou o in\u00edcio da era do sil\u00edcio e o nascimento da ind\u00fastria de chips.<\/p>\n\n\n\n

Nos anos iniciais, os produtos n\u00e3o tinham demanda comercial e encontraram uso em aplica\u00e7\u00f5es militares. O fato de os EUA estarem ficando para tr\u00e1s na corrida espacial forneceu o incentivo necess\u00e1rio para a demanda por computa\u00e7\u00e3o. A Fairchilld Semiconductor recebeu um grande pedido da NASA para a miss\u00e3o Apollo (miss\u00e3o que levou o homem para a lua em 1969). Enquanto isso, a Texas Instruments recebeu um grande pedido da For\u00e7a A\u00e9rea Americana para um sistema de orienta\u00e7\u00e3o de m\u00edsseis.<\/p>\n\n\n\n

Na d\u00e9cada de 1970, empresas como a Intel e a AMD emergiram como players importantes no setor, com a Intel introduzindo o primeiro microprocessador comercialmente dispon\u00edvel, o Intel 4004, em 1971. A inven\u00e7\u00e3o do microprocessador levou a avan\u00e7os significativos na computa\u00e7\u00e3o e em outras tecnologias, alimentando a ascens\u00e3o dos computadores pessoais na d\u00e9cada de 1980.<\/p>\n\n\n\n

A partir da d\u00e9cada de 1980 e continuando at\u00e9 o s\u00e9culo 21, a ind\u00fastria de semicondutores expandiu-se al\u00e9m dos computadores para incluir uma gama cada vez maior de aplica\u00e7\u00f5es, incluindo telefones celulares, dispositivos de Internet das Coisas (IoT) e sistemas de intelig\u00eancia artificial. Al\u00e9m disso, surgiu uma divis\u00e3o global do trabalho, com algumas empresas, como a Intel, projetando e fabricando seus pr\u00f3prios chips, enquanto outras, como a Apple e a Qualcomm, projetando chips, mas terceirizando a fabrica\u00e7\u00e3o para empresas como a TSMC.<\/p>\n\n\n\n

Panorama atual da ind\u00fastria<\/h2>\n\n\n\n

Considerando a import\u00e2ncia da ind\u00fastria, chega a ser surpreendente qu\u00e3o concentrada ela \u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Empresas como Apple, Nvidia e AMD tem papel importante, mas s\u00e3o respons\u00e1veis apenas por projetar o chip. Para desenvolver esse projeto, essas empresas dependem de softwares cuja tecnologia \u00e9 dominada por apenas 4 empresas (3 americanas e 1 alem\u00e3) que, em conjunto, det\u00e9m 90% do mercado global: Synopsis, Cadence, Ansys e Siemens.<\/p>\n\n\n\n

Quando o projeto \u00e9 conclu\u00eddo, ele \u00e9 enviado para uma das fabricantes de chip. Dependendo da complexidade do produto, h\u00e1 apenas 2 ou 3 empresas no mundo capazes de produzi-los: TSMC (Taiwan), Samsung (Cor\u00e9ia do Sul) e Intel (EUA)\u00b3. Para chips com tecnologia inferior, outras empresas passam a atuar, como a americana Global Foundries (antigo spin-off da AMD), a tamb\u00e9m taiwanesa UMC e a chinesa SMIC.<\/p>\n\n\n\n

Chama a aten\u00e7\u00e3o a domin\u00e2ncia que a TSMC exerce nesse mercado \u2013 para os chips mais avan\u00e7ados, com nodos inferiores a 10 nm, ela possui 90% de market share. E mesmo para os nodos inferiores, a empresa tem posi\u00e7\u00e3o dominante, com market share superior a 50%. Detalhes no gr\u00e1fico abaixo.<\/p>\n\n\n\n

Gr\u00e1fico 1 \u2013 Market share<\/em> de fabricantes de chips n\u00e3o-integrados por nodo, dados de 2020<\/p>\n\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n\n

Fonte: Bain\/IC Insights\/Gartner<\/p>\n\n\n\n

Obs.: No gr\u00e1fico, as barras da direita representam os chips mais avan\u00e7ados (com menor dist\u00e2ncia entre os elementos)<\/p>\n\n\n\n

Empresas como Apple e Nvidia acabaram ficando mais famosas, a primeira por ser a mais valiosa do mundo, e a segunda por ser a mais bem preparada para surfar a onda de AI (o que fez suas a\u00e7\u00f5es saltarem incr\u00edveis 175% em 2023), mas ambas s\u00e3o extremamente dependentes da TSMC \u2013 100% dos chips de ambas s\u00e3o fabricados pela empresa taiwanesa.<\/p>\n\n\n\n

A TSMC consegue desenhar o projeto de seus clientes em sil\u00edcio utilizando algumas das m\u00e1quinas mais precisas do mundo, que gravam, depositam e medem camadas de materiais em dimens\u00e3o de nan\u00f4metros (20.000 vezes menor que um fio de cabelo). Essas m\u00e1quinas s\u00e3o produzidas principalmente por 5 empresas: uma holandesa (ASML), uma japonesa (Tokyo Electron), e tr\u00eas americanas (Applied Materials, Lam Research e KLA), cada uma focada em uma etapa do processo.<\/p>\n\n\n\n

A ASML em especial (a maior empresa da Holanda em market cap) \u00e9 a \u00fanica detentora da tecnologia de litografia EUV4<\/sup>, que \u00e9 essencial para projetar o design do chip nas camadas de sil\u00edcio. Cada uma dessas m\u00e1quinas tem um custo m\u00e9dio de USD 150 milh\u00f5es (s\u00e3o poucas as empresas capazes de fazer tal investimento \u2013 apenas TSMC, Samsung, Intel e fabricantes de chip de mem\u00f3ria como SK Hynix e Micron), e \u00e9 produto de um investimento de 3 d\u00e9cadas pela ASML. Hoje, a empresa colhe os benef\u00edcios, dado que ele \u00e9 essencial para a produ\u00e7\u00e3o dos chips mais avan\u00e7ados e n\u00e3o h\u00e1 substitutos \u2013 menciona-se que a ASML est\u00e1 livre de concorrentes para essa tecnologia por algumas d\u00e9cadas.<\/p>\n\n\n\n

E como viemos parar nessa situa\u00e7\u00e3o? Em que uma ind\u00fastria t\u00e3o importante \u00e9 dominada por t\u00e3o poucas empresas?<\/p>\n\n\n\n

Em toda a ind\u00fastria de chips, as \u00faltimas d\u00e9cadas trazem hist\u00f3rias de consolida\u00e7\u00e3o. E h\u00e1 duas raz\u00f5es para isso: a primeira \u00e9 que v\u00e1rias partes do processo de fabrica\u00e7\u00e3o de chips s\u00e3o brutalmente intensivas em capital, com m\u00e1quinas muito caras. Isso desincentiva a competi\u00e7\u00e3o, pois um novo entrante precisa investir bilh\u00f5es de d\u00f3lares antes de saber se seu produto sequer funcionar\u00e1.<\/p>\n\n\n\n

A segunda \u00e9 que o n\u00edvel de conhecimento necess\u00e1rio para fabricar esses equipamentos \u00e9 muito espec\u00edfico e requer experi\u00eancia pr\u00e1tica, n\u00e3o \u00e9 algo que pode ser ensinado de forma te\u00f3rica nas faculdades. Isso significa que as empresas detentoras das tecnologias possuem em seu quadro de funcion\u00e1rios a grande maioria das pessoas do mundo com o conhecimento necess\u00e1rio, e torna muito dif\u00edcil o surgimento de um novo entrante na ind\u00fastria.<\/p>\n\n\n\n

Dilema geopol\u00edtico<\/h2>\n\n\n\n

A import\u00e2ncia dos chips vai al\u00e9m de aspectos econ\u00f4micos, eles tamb\u00e9m t\u00eam desempenhado um papel fundamental em aplica\u00e7\u00f5es militares, contribuindo para o avan\u00e7o tecnol\u00f3gico em \u00e1reas como comunica\u00e7\u00f5es, vigil\u00e2ncia, intelig\u00eancia e armamentos. Durante a Guerra Fria, por exemplo, o pioneirismo dos EUA na utiliza\u00e7\u00e3o dessa tecnologia foi um fator decisivo para eles sa\u00edrem vencedores em rela\u00e7\u00e3o a Uni\u00e3o Sovi\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n

No mundo atual, os chips t\u00eam papel ainda mais relevante, especialmente dado que os sistemas militares e de intelig\u00eancia ser\u00e3o cada vez mais dependentes de intelig\u00eancia artificial. Sistemas de AI s\u00e3o treinados em data centers cheios de chips sofisticados. Se um pa\u00eds n\u00e3o det\u00e9m a tecnologia para fabricar tais chips, ele n\u00e3o ser\u00e1 capaz de treinar os sistemas de AI. E \u00e9 nisso que os EUA apostam em seu conflito com a China.<\/p>\n\n\n\n

Nesse contexto, os EUA t\u00eam adotado medidas para restringir o acesso da China a tecnologias de semicondutores avan\u00e7adas. Por exemplo, v\u00e1rias empresas chinesas foram colocadas em uma lista do Departamento de Com\u00e9rcio dos EUA com restri\u00e7\u00f5es para comprar tecnologia de semicondutores dos EUA. Ao mesmo tempo, empresas americanas e de pa\u00edses aliados (como ASML, Tokyo Electron, Applied Materials, Lam Research, KLA e at\u00e9 a TSMC) est\u00e3o com uma s\u00e9rie de restri\u00e7\u00f5es que as impedem de comercializar seus produtos mais avan\u00e7ados para a China.<\/p>\n\n\n\n

Em resposta, a China tem investido fortemente no desenvolvimento de sua pr\u00f3pria capacidade de produ\u00e7\u00e3o de semicondutores, embora ainda haja um longo caminho a percorrer para atingir o n\u00edvel de tecnologia dos principais fabricantes de chips.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, h\u00e1 ainda a quest\u00e3o de Taiwan. A China tem reivindicado Taiwan como parte de seu territ\u00f3rio, o que tem sido uma fonte cont\u00ednua de tens\u00f5es entre a China, Taiwan e os EUA, que s\u00e3o um importante apoiador de Taiwan. Qualquer conflito em Taiwan ou tentativa da China de exercer controle mais direto sobre a regi\u00e3o teria implica\u00e7\u00f5es significativas para a TSMC e, consequentemente, para a cadeia de fornecimento global de semicondutores.<\/p>\n\n\n\n

Para se proteger de uma eventual escalada do conflito em Taiwan, os EUA aprovaram em 2022 o Chips Act. A lei estabelece a destina\u00e7\u00e3o de USD 280 Bi para investimentos em pesquisa e fabrica\u00e7\u00e3o de chips nos EUA, e tem o objetivo de reduzir a depend\u00eancia americana dos chips fabricados no leste asi\u00e1tico, especialmente os mais avan\u00e7ados. A passagem da lei j\u00e1 atraiu investimentos de empresas como Intel, Global Foundries, Samsung e at\u00e9 a TSMC \u2013 todas pretendem construir f\u00e1bricas nos EUA nos pr\u00f3ximos anos. Apesar do cheque vultuoso, h\u00e1 muitos que s\u00e3o c\u00e9ticos quanto aos impactos que esses investimentos realmente ter\u00e3o na mudan\u00e7a na estrutura global de produ\u00e7\u00e3o, dado que cada f\u00e1brica \u00e9 incrivelmente cara (uma f\u00e1brica de tecnologia de ponta custa entre USD 20-25 Bi para ser constru\u00edda, e ela s\u00f3 tem tecnologia de ponta por alguns anos), e o fato de a produ\u00e7\u00e3o nos EUA ser naturalmente mais cara que em Taiwan, especialmente devido a custos mais altos em recursos importantes como pessoal, terra \u00e1gua e eletricidade, uma legisla\u00e7\u00e3o ambiental mais r\u00edgida, e um regime tribut\u00e1rio mais severo.<\/p>\n\n\n\n

O desenrolar de toda essa din\u00e2mica \u00e9 algo para ser monitorado de perto nos pr\u00f3ximos anos.<\/p>\n\n\n\n

Impacto nos investimentos<\/h2>\n\n\n\n

Sob o ponto de vista dos investimentos, h\u00e1 duas formas de pensarmos em como agir.<\/p>\n\n\n\n

A primeira \u00e9 identificar potenciais oportunidades na pr\u00f3pria ind\u00fastria, uma vez que ela certamente possui caracter\u00edsticas bastante atrativas: \u00e9 um produto essencial para a economia global, com claras tend\u00eancias de crescimento e repleto de empresas dominantes em seus respectivos segmentos. Dadas essas caracter\u00edsticas, n\u00f3s analisamos as empresas e estamos acompanhando os pre\u00e7os das a\u00e7\u00f5es, a fim de potencialmente investir em um momento de pre\u00e7os adequados.<\/p>\n\n\n\n

Uma empresa que, em particular, chama a aten\u00e7\u00e3o \u00e9 a TSMC. Como vimos, ela tem posicionamento competitivo dominante e, analisando seu hist\u00f3rico de crescimento e rentabilidade (ela cresce a um ritmo de 22% ao ano nos \u00faltimos 30 anos, com um ROE consistentemente na casa dos 20-30%), seria de se esperar que ela negociasse a m\u00faltiplos elevados. No entanto, ela \u00e9 atualmente avaliada em USD 465 Bi5<\/sup> e negocia a um m\u00faltiplo de 14x o lucro dos \u00faltimos 12 meses \u2013 baixo considerando a qualidade da empresa. No entanto, a sua presen\u00e7a em Taiwan coloca a empresa em uma posi\u00e7\u00e3o de fragilidade dado a constante amea\u00e7a de invas\u00e3o chinesa, o que pode representar uma amea\u00e7a ao investimento na TSMC. O megainvestidor Warren Buffett investia na empresa, mas vendeu suas a\u00e7\u00f5es no in\u00edcio de 2023. Quando perguntado sobre o motivo, Buffett respondeu que considera a TSMC uma das empresas mais bem geridas do mundo, mas n\u00e3o gosta da localiza\u00e7\u00e3o da empresa.<\/p>\n\n\n\n

A segunda forma \u00e9 pensar em impactos de segunda ordem, especialmente em como a evolu\u00e7\u00e3o da din\u00e2mica dessa ind\u00fastria pode impactar a economia global. Um grande ponto de preocupa\u00e7\u00e3o \u00e9 uma eventual guerra ou bloqueio em Taiwan, que poderia ter impactos perto de catastr\u00f3ficos para a economia global. Se a escassez de chips vista durante a pandemia serve de amostra, \u00e9 prov\u00e1vel que ficar\u00edamos 1 ou 2 anos sem trocar de carro, e o mesmo n\u00edvel de disrup\u00e7\u00e3o seria visto em diversas outras ind\u00fastrias como celulares, computadores e eletrodom\u00e9sticos.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m de buscar novas oportunidades de investimento nessa ind\u00fastria, tamb\u00e9m estamos atentos aos impactos que mudan\u00e7as na cadeia de semicondutores podem ter para as empresas que temos em portf\u00f3lio. Dada a import\u00e2ncia do tema para a economia global, continuaremos o acompanhando de perto nos pr\u00f3ximos anos.<\/p>\n\n\n\n

Dia 06\/06 faremos uma live via Youtube comentando sobre a carta desse m\u00eas. Inscreva-se clicando aqui<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

\u00b9 N\u00famero de transistores do Apple A16, microprocessador do iPhone 14 Pro<\/p>\n\n\n\n

\u00b2 Dados de 2020 mostram que a TSMC possui um market share de 90% nos chips com nodos menores que 10 nm<\/p>\n\n\n\n

\u00b3 A Intel \u00e9 a \u00fanica empresa que ainda projeta e fabrica seus pr\u00f3prios chips. Dado seu foco duplo, ela acabou perdendo a corrida com os fabricantes puros (especialmente a TSMC), e conseguiu lan\u00e7ar os produtos de tecnologia mais avan\u00e7ada somente v\u00e1rios anos ap\u00f3s as concorrentes<\/p>\n\n\n\n

4<\/sup> Extreme ultraviolet lithography<\/p>\n\n\n\n

5<\/sup> Considerando os pre\u00e7os de fechamento de 02\/06\/2023<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Caros investidores, Em abril de 1965, um artigo intitulado \u201cCramming More Components Onto Electronic Circuits\u201d apareceu na revista Electronics Magazine. Esta publica\u00e7\u00e3o, cujo t\u00edtulo pode ser compreendido em toda sua magnitude apenas por entusiastas da engenharia, transformou-se em uma das contribui\u00e7\u00f5es mais influentes na hist\u00f3ria. O artigo havia sido escrito por Gordon Moore, engenheiro eletr\u00f4nico, […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":5854,"template":"","meta":[],"class_list":["post-5856","cartas","type-cartas","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hml.artica.capital\/en\/wp-json\/wp\/v2\/cartas\/5856","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hml.artica.capital\/en\/wp-json\/wp\/v2\/cartas"}],"about":[{"href":"https:\/\/hml.artica.capital\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/cartas"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hml.artica.capital\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hml.artica.capital\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5854"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hml.artica.capital\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5856"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}