Escassez de talentos em tecnologia retarda repatriação da fabricação de chips nos Estados Unidos

À medida que Intel, Samsung, TSMC e outros avançam com planos para o desenvolvimento de novos chips de computador e fábricas nos Estados Unidos, esses esforços estão enfrentando um novo vento contrário: não há pessoas suficientes com as habilidades necessárias para administrar as instalações.

“A competição por talentos é acirrada”, disse Cindi Harper, Vice-Presidente de Recursos Humanos, Planejamento e Aquisição de Talentos da Intel. “É também um mercado de candidatos, o que significa que a demanda por talentos é maior do que a oferta atual”.

“Há uma escassez de semicondutores e pessoas para fabricá-los”, disse Mark Granahan, cofundador e CEO da iDEAL Semiconductor, uma startup de chips sem fábrica de cinco anos da cidade de Allentown, na Pensilvânia. “Não é como se estivesse faltando um tipo específico de pessoa ou função. É geral”.

A lacuna de habilidades está exacerbando uma escassez de fornecimento de chips que antecedeu as interrupções causadas pela pandemia de Covid-19 – mas a pandemia piorou as coisas. Plantas de fabricação de semicondutores mais antigas já estavam operando com capacidade máxima, de acordo com Alan Priestley, analista vice-presidente do Gartner Research. “A Covid exacerbou o problema porque toda a previsão de demanda para o setor foi jogada no ar”, disse ele em entrevista anterior.

Apple, Microsoft, Alphabet, Amazon e outros têm pressionado o governo dos Estados Unidos para aumentar a produção doméstica de chips, citando problemas no exterior que prejudicaram a produção de hardware. De fato, um relatório do Departamento de Comércio dos Estados Unidos, em janeiro, disse que a escassez de chips é tão ruim que em um ponto em 2021 havia apenas um fornecimento de cinco dias em todo o mundo – sem sinais de que a situação melhoraria tão cedo.

Isso deixa os fabricantes de automóveis e outros usuários de chips “sem margem para erros”, de acordo com Gina Raimondo, Secretária de Comércio dos Estados Unidos. “É alarmante, realmente, a situação em que estamos como país e a urgência com que precisamos nos mover para aumentar nossa capacidade doméstica”, disse ela ao apresentar as conclusões de sua agência.

Mas as novas fábricas precisam de trabalhadores qualificados. Granahan, que espera que a IDEAL possa iniciar as operações neste outono, disse que levou um ano pesquisando o mundo para encontrar um engenheiro com doutorado; demorou mais nove meses para conseguir o visto para trazer o trabalhador da Europa para os Estados Unidos.

“Este país em geral poderia fazer muito bem a si mesmo se tivesse uma agenda legislativa agressiva para trazer indivíduos STEM mais talentosos para o país”, disse ele. “Provavelmente não somos únicos lá. Tenho certeza de que Intel, Apple, Microsoft e Qualcomm estão enfrentando os mesmos problemas”.

Programas de educação STEM

O Bureau of Labor Statistics dos Estados Unidos informa que as vagas de emprego STEM (ciência, tecnologia, engenharia e matemática) devem crescer 11% de 2020 a 2030. Mas a China já ultrapassou os Estados Unidos no número de diplomas avançados em STEM que seus alunos obtêm anualmente. À luz disso, os Estados Unidos precisarão complementar a educação da força de trabalho doméstica com reformas para expandir a imigração de alta qualificação, de acordo com o Institute for Progress, uma organização de pesquisa e defesa da educação STEM com sede em Washington.

Por complacência, os Estados Unidos deixaram seu sistema de imigração entrar em colapso sob o peso de atrasos crescentes, “tempos de espera intermináveis” e imprevisibilidade, de acordo com Jeremy Neufeld, Membro Sênior de Imigração do Institute for Progress.

“Não atualizamos os limites de vistos de imigrantes há 30 anos, e isso está cada vez mais fazendo com que talentos globais olhem para o exterior, ao mesmo tempo em que prejudica a capacidade de startups e outras empresas de ponta de atrair os melhores e mais brilhantes de todo o mundo para empurrar a fronteira tecnológica”, disse Neufeld por e-mail.

Os legisladores dos Estados Unidos devem trabalhar para garantir que as indústrias de ponta em pesquisa tenham acesso confiável e previsível a talentos, o que faz parte de manter os Estados Unidos à frente da China, disse ele. Entre muitas outras medidas, a versão da Câmara dos Estados Unidos da Lei de Inovação Bipartidária (BIA) inclui disposições importantes para levantar os limites para titulares de mestrado e doutorado em STEM se trabalharem em setores críticos de segurança. Mas não está claro se a disposição sobreviverá às negociações do Congresso com o Senado.

Outra opção promissora seria isentar os graduados internacionais com diplomas avançados em STEM dos hard caps “que estão devastando nossa capacidade de recrutar talentos”, disse Neufeld.

“Na indústria de manufatura de semicondutores dos Estados Unidos, 75% dos doutorados em STEM nasceram no exterior, e já estamos vendo a escassez de talentos em engenharia causando atrasos para que novas plantas comecem a funcionar, o que só piorará se o Congresso gastar bilhões em subsídios sem abordar os gargalos de talentos difíceis”, disse Neufeld.

Enquanto os bootcamps de tecnologia e os programas acelerados de graduação em ciência da computação estão se expandindo em todo o mundo para atender à demanda do mercado, muitas posições nas fábricas exigem trabalhadores experientes.

“Certamente, contratar pessoas mais jovens ou recém-formadas é um caminho se houver um número suficiente delas”, disse Granahan. “Sou uma startup. Tenho que preencher todas as funções da empresa, sejam vendas e marketing, aplicações e sistemas ou engenharia. Todas essas coisas exigem algum conhecimento técnico. Precisamos de mais diplomas de dois anos, mestrados e doutorados. Concentrar-se em uma área não é uma coisa ruim, mas precisamos de uma ampla gama de coisas”.

A queda de participação dos Estados Unidos no mercado de chips

A participação dos Estados Unidos na capacidade global de fabricação de semicondutores está em declínio constante há décadas, de acordo com o Congressional Research Service (CRS). A produção de semicondutores dos Estados Unidos representou cerca de 40% do mercado em 1990; que caiu para cerca de 12% em 2020.

Embora os Estados Unidos não estejam em último lugar em termos de produção global de chips – a União Europeia responde por cerca de 7%-8% da produção e várias outras nações são ainda menores – mas o declínio dos Estados Unidos não diminuiu.

“Acho que um cenário prático seria primeiro, pelo menos, manter a porcentagem atual à medida que os países asiáticos continuam a crescer, e então a segunda fase seria para os Estados Unidos e a União Europeia identificarem, estrategicamente, áreas para investimento e aumentarem a participação, reduzindo a dependência da Ásia”, disse Gaurav Gupta, Analista Vice-Presidente da empresa de pesquisa Gartner.

“Isso levará anos e décadas”, disse Gupta. “Os Estados Unidos podem voltar à participação de mais de 35%? Eu não acho. Precisamos de expectativas mais realistas”.

Um problema é que quando a fabricação de chips se mudou para a Ásia nas últimas décadas, as empresas também desenvolveram um ecossistema correspondente que é muito eficiente e maduro, observou Gupta.

Dado os altos custos e a complexidade da fabricação de chips, muitas empresas de semicondutores dos Estados Unidosfizeram a transição para um modelo “sem fábrica”, onde os chips são projetados aqui, mas fabricados no exterior – principalmente no leste da Ásia. Essa região agora abriga quase 80% da fabricação global de chips, de acordo com o Centro de Estudos Estratégicos e Internacionais (CSIS).

“Algumas das maiores empresas de tecnologia da América, incluindo Google, Apple e Amazon, dependem apenas da TSMC, de Taiwan, para quase 90% de sua produção de chips”, escreveu Gregory Arcuri, Assistente de Pesquisa do CSIS, em uma postagem de blog em janeiro.

De acordo com um porta-voz da TSMC, a construção da fábrica de 5nm da TSMC no Arizona, “a fábrica de chips mais avançada do país”, está em andamento e está no caminho certo, com a produção prevista para começar em 2024.

Upskilling e reskilling de trabalhadores ajudariam

Embora as atuais instalações de fabricação de semicondutores sejam altamente automatizadas, elas ainda exigem muitos trabalhadores para serem construídas e engenheiros e técnicos de engenharia para executá-las assim que estiverem em funcionamento.

Com a abordagem certa, os Estados Unidos poderiam conseguir uma reorientação dramática da fabricação de chips, de acordo com um relatório da Eightfold.ai, um fornecedor de software de gerenciamento de talentos em tecnologia. O estudo da Eightfold no ano passado descobriu que, por meio da qualificação e requalificação dos trabalhadores, e com foco nas habilidades adjacentes, a fabricação de chips nos Estados Unidos poderia avançar.

“Ao considerar as habilidades adjacentes, podemos aprimorar e requalificar indivíduos com potencial para passar de funções em declínio para funções em ascensão. Isso pode aumentar drasticamente o conjunto de potenciais talentos em semicondutores”, disse o relatório.

O relatório também recomendou mudanças nas políticas governamentais, como créditos fiscais e outros investimentos, que ajudarão a fortalecer a indústria de semicondutores, muitas das quais estão encapsuladas no projeto de lei CHIPS for America.

“… O que precisamos é de apoio consistente do governo em termos de políticas e incentivos para incentivar os alunos a olhar para a indústria de semicondutores e ajudar as empresas a recrutar talentos”, disse Gupta. “Países como Taiwan e China tiveram políticas melhores nos últimos anos”.

Esforços governamentais param

O financiamento do governo para ajudar a atrair talentos para a indústria não fez muito progresso – até o Congresso aprovou o CHIPS for America Act. Ele foi projetado para oferecer créditos fiscais e outros investimentos para ajudar a fortalecer a indústria de semicondutores. Apesar do apoio bipartidário, no entanto, os membros não chegaram a um consenso sobre o financiamento do projeto, de acordo com Arcuri.

Outra legislação – a Lei de Inovação e Concorrência dos Estados Unidos (USICA) – foi aprovada no Senado dos Estados Unidos. Ela forneceria US$ 39 bilhões em assistência financeira para a construção, expansão ou modernização de fábricas, mas parou na Câmara.

A Intel tem trabalhado para aumentar a urgência em torno da aprovação do financiamento para o CHIPS for America Act, disse Harper.

“O CHIPS Act foi projetado para aumentar o investimento nos Estados Unidos, criando dezenas de milhares de empregos”, disse ela por e-mail. “Esta parceria do setor público é necessária para nivelar o campo de atuação dos fabricantes de chips dos Estados Unidos para que possamos competir com concorrentes estrangeiros na Ásia que têm uma vantagem de custo de 30% a 40% impulsionada em grande parte por seus próprios subsídios governamentais significativos”.

Fabricantes de chips estão investindo em novas fábricas nos Estados Unidos

A Intel gastou cerca de US$ 20 bilhões na construção de duas novas fábricas de chips em Ohio, com o objetivo de aumentar a produção para atender à crescente demanda por semicondutores. Este é apenas um dos vários fornecedores, incluindo Samsung, Texas Instruments e GlobalFoundries, que planejam construir ou expandir sua presença de fabricação de semicondutores nos Estados Unidos nos próximos três a cinco anos.

“Independentemente da escassez, a Intel e outros fornecedores precisam de novas fábricas para dar suporte à próxima geração de nós de processo. À medida que os Estados Unidos continuam a demonstrar sua vontade de investir na fabricação de semicondutores, eles estão se tornando um mercado atraente para essa expansão”, escreveu Priestley, do Gartner, em um post no blog de janeiro.

Não são apenas os grandes fabricantes de chips. Os fabricantes menores também estão gastando dinheiro. No ano passado, a Wolfspeed (anteriormente Cree Inc.) abriu uma fábrica de carboneto de silício de 200mm em Nova York e a fabricante de semicondutores GlobalFoundries anunciou planos de gastar US$ 1 bilhão para construir uma segunda fábrica em Nova York para aumentar a produção de chips.

Enquanto isso, a Intel também está trabalhando para abordar a questão da educação STEM; ela está em parceria com universidades e faculdades comunitárias e planeja gastar cerca de US$ 100 milhões na próxima década em novos programas STEM. Além desse investimento, o fundo da US National Science Foundation gastará US$ 50 milhões adicionais para oportunidades nacionais.

“Isso significa que um total de US$ 150 milhões estará disponível para educação e pesquisa de fabricação de semicondutores”, disse Harper. “Também estamos comprometidos em ajudar a desenvolver talentos STEM desde a educação infantil até o ensino médio – essa é a melhor estratégia de longo prazo para enfrentar os desafios trabalhistas”.