A guerra dos chips

Nossa conversa neste microbook parte das reflexões de Chris Miller na obra A guerra dos chips.

Em 18 de agosto de 2020, enquanto o destróier USS Mustin atravessava o estreito de Taiwan com sistemas computadorizados e mísseis de precisão a bordo, outra disputa decisiva se desenrolava por meio de uma regra comercial dos Estados Unidos. A medida restringia o acesso da Huawei a chips e tecnologias americanas e ameaçava interromper linhas inteiras de produtos de uma empresa que parecia poderosa, mas dependia de fornecedores estrangeiros. A cena resume a tese de Chris Miller: a capacidade de computação, concentrada em poucos fabricantes e numa cadeia internacional delicada, sustenta tanto a economia digital quanto o poder militar. Em A guerra dos chips, a história desses circuitos revela como eles se tornaram um dos centros da rivalidade entre Estados Unidos e China.

Do interruptor microscópico à infraestrutura do mundo

Antes dos chips, os computadores dependiam de tubos de vácuo grandes, frágeis e sujeitos a falhas, como mostrou o Eniac, que ocupava uma sala e precisava de reparos frequentes. Em 1947, Walter Brattain e John Bardeen demonstraram na Bell Labs o transistor, dispositivo semicondutor capaz de controlar e amplificar correntes elétricas. William Shockley elaborou depois um transistor que funcionava como interruptor, ligando e desligando o fluxo elétrico, operação que permite representar os uns e zeros da computação. Mas inventar o componente era apenas o começo, pois era preciso torná-lo pequeno, confiável e barato.

Jack Kilby, na Texas Instruments, e Robert Noyce, na Fairchild, chegaram por caminhos diferentes à ideia de reunir vários componentes num único pedaço de material semicondutor, o circuito integrado. A contribuição do processo planar de Jean Hoerni permitiu a Noyce construir transistores dentro do silício e conectá-los por linhas metálicas, protegendo-os de impurezas e facilitando a produção. Jay Lathrop, por sua vez, desenvolveu a fotolitografia, usando luz e materiais fotossensíveis para imprimir padrões precisos nos wafers. Esse conjunto de técnicas substituiu montagens cheias de fios por circuitos miniaturizados que podiam ser replicados em escala.

Em 1965, Gordon Moore percebeu que o número de componentes em um chip crescia rapidamente e formulou a previsão que ficou conhecida como Lei de Moore. O avanço não ocorreu automaticamente: especialistas como Morris Chang aumentaram o rendimento das fábricas, enquanto gestores e empreendedores organizaram a produção, os custos e os mercados. Ao longo de décadas, a capacidade de processamento e armazenamento ficou muito mais barata, abrindo caminho para computadores pessoais, smartphones, internet e serviços em nuvem. Para Miller, portanto, a revolução do silício combina descoberta científica com fabricação disciplinada e visão comercial.

A Guerra Fria financiou os chips e redesenhou a guerra

A disputa espacial e militar ofereceu aos primeiros circuitos integrados um mercado inicial que o setor civil ainda não possuía. Depois do Sputnik soviético, os Estados Unidos aceleraram seus programas espaciais, e a Nasa escolheu chips da Fairchild para o computador de orientação da Apollo. A Texas Instruments, por sua vez, forneceu circuitos para o computador de orientação do míssil Minuteman II, mais leve e capaz que o equipamento anterior. Contratos como esses pagavam por produção em volumes crescentes, testavam a confiabilidade dos chips e ajudavam a legitimar uma tecnologia ainda cara.

Essa relação não significava que o Pentágono controlasse toda a inovação. Noyce preferia que a Fairchild tratasse os militares como clientes, não como patrões, e limitou a parcela da pesquisa da empresa dirigida por contratos de defesa. Ele apostou que reduzir os preços abriria um mercado civil muito maior, e a queda do custo dos circuitos ajudou computadores comerciais a consumir mais chips que o programa Apollo. Assim, a demanda militar deu impulso à indústria, mas a escala de longo prazo dependeria também de clientes civis.

A microeletrônica alterou ainda a forma como os Estados Unidos concebiam o poder militar. No Vietnã, Weldon Word e a Texas Instruments adaptaram uma bomba convencional com sensor a laser e eletrônica simples, criando a Paveway, que atingiu a ponte Thanh Hoa após centenas de ataques anteriores fracassarem. William Perry e Andrew Marshall viram munições de precisão, sensores e comunicação como uma maneira de compensar a superioridade numérica soviética. Na Guerra do Golfo de 1991, bombas guiadas, mísseis e sistemas de vigilância confirmaram o potencial dessa estratégia, sem que isso eliminasse os limites políticos e humanos da guerra.

A globalização dos chips foi construída por escolhas políticas

Desde a década de 1960, empresas americanas transferiram etapas de montagem para Hong Kong e, depois, para Taiwan, Cingapura, Malásia e outros pontos da Ásia, onde os custos eram menores. Na Fairchild e em outras companhias, trabalhadoras, muitas delas mulheres, montavam e testavam componentes que haviam sido projetados e fabricados nos Estados Unidos. Para Washington, essa produção também criava empregos, ampliava vínculos econômicos com aliados asiáticos e ajudava a conter a influência comunista. Com o tempo, a montagem virou uma porta de entrada para adquirir experiência e subir na cadeia tecnológica.

O Japão seguiu uma trajetória própria, combinando licenciamento de tecnologia americana, políticas industriais e empresas voltadas a produtos de consumo. Akio Morita, da Sony, entendeu que transistores pequenos e econômicos poderiam alimentar mercados que ainda nem existiam, como os rádios portáteis, e a empresa japonesa se destacou também em dispositivos como o Walkman. Taiwan atraiu fábricas americanas, como a Texas Instruments, para gerar empregos e conhecimentos e, mais tarde, o governo investiu deliberadamente na criação de uma indústria local. Na Coreia do Sul, o apoio estatal e os conglomerados empresariais ajudaram a Samsung a fazer uma transição semelhante, inicialmente com tecnologia e experiência ligadas ao Vale do Silício.

O contraste soviético mostra que não basta copiar um produto ou reunir cientistas talentosos. A URSS criou Zelenograd e produziu pesquisa importante, mas sua estratégia de replicar chips americanos não lhe deu acesso aos detalhes tácitos de fabricação, aos equipamentos e aos materiais necessários. Além disso, a indústria operava sob hierarquia burocrática e demanda militar, com poucos mercados civis e pouca liberdade para inovar, enquanto a Lei de Moore tornava rapidamente obsoletos os projetos copiados. Miller apresenta, assim, a cadeia global e o aprendizado industrial, não a espionagem isolada, como bases decisivas da liderança tecnológica.

Chegamos à metade deste microbook

Até aqui, vimos que os chips surgiram da combinação de invenção, fabricação em escala e mercados, e que a Guerra Fria acelerou esse processo ao financiar aplicações espaciais e militares. Também acompanhamos a formação de uma cadeia transnacional que aproximou os Estados Unidos da Ásia, enquanto a experiência soviética mostrou os limites da cópia e do isolamento. Agora, a disputa pela liderança revela como empresas podem se reinventar, como a fabricação se concentrou em Taiwan e como as tensões com a China transformaram a dependência tecnológica em instrumento geopolítico.

A liderança muda quando empresas se adaptam à concorrência

Nos anos 1980, fabricantes japoneses como NEC, Toshiba e Hitachi conquistaram espaço em memórias Dram com qualidade e escala que pressionaram duramente os concorrentes americanos. Testes da Hewlett-Packard encontraram taxas de falha menores nos chips japoneses, enquanto capital mais barato e coordenação industrial permitiam investimentos contínuos. Empresas dos Estados Unidos denunciaram subsídios, barreiras de mercado e dumping, mas os acordos comerciais e o consórcio Sematech não conseguiram restaurar por decreto a antiga liderança. A queda da GCA, fabricante americana de equipamentos de litografia, também mostra que apoio público não substitui gestão, confiabilidade e atendimento ao cliente.

Uma recuperação começou em empresas que mudaram a maneira de competir. A Micron, em Idaho, sobreviveu no mercado de Dram ao reduzir custos de forma obsessiva, redesenhar chips e ajustar máquinas e processos para produzir mais por wafer. Seu investidor improvável, o empresário de batatas Jack Simplot, percebeu que a memória havia virado uma commodity e apostou quando muitos rivais estavam abandonando o setor. Na Intel, Andy Grove aceitou que a companhia talvez precisasse abrir mão de sua identidade: encerrou a aposta em Dram e concentrou recursos nos microprocessadores para computadores pessoais.

A transformação da Intel incluiu reproduzir com rigor os processos de fabricação mais eficientes e explorar a expansão dos computadores pessoais, onde a arquitetura x86 ganhou posição dominante. Ao mesmo tempo, os Estados Unidos apoiaram empresas coreanas como a Samsung, que tinham custos competitivos, capital e disposição para investir em memória, uma forma de limitar o domínio japonês. Os fabricantes japoneses, muito concentrados em Dram, perderam parte do impulso ao subestimar microprocessadores, PCs e novas categorias de memória, enquanto a Coreia avançava em chips Dram. O resultado não foi uma simples volta ao passado: os Estados Unidos retomaram a liderança geral em remessas, a Coreia ultrapassou o Japão em memória, e as fronteiras de especialização da indústria mudaram.

A divisão entre projeto e fabricação concentrou o poder na TSMC

Em 1985, o governo taiwanês convidou Morris Chang a construir uma indústria de semicondutores, e a resposta dele foi apostar num modelo então pouco comum: fabricar chips projetados por outras empresas. Fundada em 1987 com apoio público de Taiwan e tecnologia licenciada da Philips, a TSMC prometeu não competir com seus clientes. Essa neutralidade permitiu que empresas sem fábrica, como Qualcomm e Nvidia, se concentrassem em arquitetura e projeto sem arcar com o custo de erguer instalações próprias. Também reduziu barreiras para novos participantes e ampliou a variedade de chips e produtos.

À medida que os transistores diminuíam, a fabricação exigia fábricas mais caras, equipamentos mais precisos e coordenação de fornecedores especializados. Chegar à litografia ultravioleta extrema levou décadas e bilhões de dólares, envolvendo a ASML, na Holanda, a óptica da Zeiss e lasers da Trumpf e da Cymer, entre outros parceiros. Uma máquina dessas não é obra de um país ou de uma única descoberta, mas de uma cadeia altamente interdependente e, ao mesmo tempo, concentrada em poucos fornecedores. A TSMC usou sua escala para organizar uma grande aliança de clientes, projetistas, fornecedores e fabricantes de equipamentos, fortalecendo sua posição.

Essa especialização tornou a produção eficiente, mas empurrou a fabricação mais avançada para Taiwan e, em alguns segmentos, para a Coreia do Sul. A Apple ilustra a divisão: projeta seus processadores, mas depende da TSMC para fabricá-los, e não controla sozinha os numerosos chips que compõem seus aparelhos. Enquanto isso, a Intel, que preservou o modelo integrado, perdeu oportunidades em smartphones ao priorizar negócios muito lucrativos de PCs e servidores, e depois enfrentou atrasos de fabricação. Por isso, a globalização da cadeia não espalhou a capacidade igualmente, ela criou pontos de estrangulamento e uma concentração geográfica extraordinária.

A rivalidade com a China transforma dependência em arma geopolítica

A China aprendeu com o atraso soviético e investiu em fabricantes como SMIC e YMTC, em fundos públicos, contratações no exterior e parcerias para ampliar sua capacidade. Mesmo assim, construir uma indústria competitiva exige mais do que capital: softwares de projeto, equipamentos, materiais, know-how e produção em escala continuam concentrados fora do país. Empresas como a Huawei chegaram a projetar chips avançados, mas precisavam de fabricantes como a TSMC e de tecnologias estrangeiras para produzi-los. Pequim passou então a tratar a autonomia em semicondutores como questão de segurança e de poder econômico, ainda que os resultados dos subsídios tenham sido desiguais.

Os Estados Unidos converteram essa dependência em instrumento de pressão. Após casos como as acusações de roubo de segredos da Micron envolvendo a chinesa Jinhua e o bloqueio de vendas à ZTE, Washington restringiu a Huawei não apenas na compra de produtos feitos nos Estados Unidos, mas também no acesso a chips fabricados no exterior com tecnologia americana. Como softwares de projeto, máquinas e outros insumos essenciais passam por poucos fornecedores, uma regra dos Estados Unidos conseguiu interromper a cadeia global de uma empresa chinesa. Isso exemplifica a interdependência armada: redes econômicas que geram eficiência também podem ser usadas para coagir e excluir.

A pandemia e a escassez de chips expuseram outra face do sistema, embora Miller ressalte que a produção global atingiu níveis recordes e que o problema veio sobretudo de mudanças bruscas na demanda, não apenas de cadeias que falharam. A dependência mais delicada está em Taiwan, cuja TSMC fabrica parcela decisiva dos processadores avançados, perto de uma disputa militar que Pequim não descarta resolver pela força. Uma crise ou conflito no estreito poderia afetar telefones, automóveis, data centers, redes e sistemas militares, com consequências que ultrapassam a região. Por isso, a próxima competição por chips, inteligência artificial e capacidade militar não tem desfecho garantido, e concentrar a produção em poucos pontos segue sendo, ao mesmo tempo, fonte de eficiência e risco.

Notas Finais

A história de Miller mostra que os chips não são apenas componentes: são o resultado de décadas de ciência, engenharia, gestão, políticas públicas e competição entre países. O poder está tanto em projetá-los quanto em fabricar os equipamentos, materiais e processos sem os quais a produção não existe. A integração global tornou a computação barata e onipresente, mas concentrou capacidades decisivas em poucas empresas e lugares, especialmente Taiwan. A grande questão é se os países conseguirão reduzir vulnerabilidades sem destruir a colaboração que mantém o avanço tecnológico.

Dica do Minutobooks

Para aprofundar as origens dessa revolução, vale ler The Chip: How Two Americans Invented the Microchip and Launched a Revolution, de T. R. Reid. O livro acompanha a invenção do microchip e as pessoas e instituições que transformaram uma descoberta científica em indústria. Sua perspectiva, mais concentrada nas origens do circuito integrado, complementa o olhar geopolítico e global de Chris Miller.