W latach 2021–2022 nastąpił gwałtowny wzrost na globalnym rynku półprzewodników ze względu na pojawienie się specjalnych wymagań wynikających z wybuchu pandemii COVID-19. Jednak ponieważ specjalne wymagania spowodowane pandemią COVID-19 zakończyły się w drugiej połowie 2022 r., a w 2023 r. pogrążyły się w jednej z najpoważniejszych recesji w historii.
Jednak przewiduje się, że Wielka Recesja osiągnie najniższy poziom w 2023 r., a pełne ożywienie gospodarcze spodziewane jest w tym roku (2024).
W rzeczywistości, patrząc na kwartalne dostawy półprzewodników różnych typów, Logic już przekroczyło szczyt spowodowany szczególnymi wymaganiami COVID-19 i ustanowiło nowy historyczny szczyt. Ponadto Mos Micro i Analog prawdopodobnie osiągną historyczne maksima w 2024 r., ponieważ spadek spowodowany końcem szczególnych wymagań COVID-19 nie jest znaczący (rysunek 1).
Wśród nich Mos Memory doświadczyło znacznego spadku, a następnie osiągnęło najniższy poziom w pierwszym kwartale (Q1) 2023 r. i rozpoczęło swoją podróż w kierunku ożywienia. Wydaje się jednak, że nadal potrzeba sporo czasu, aby osiągnąć szczyt specjalnych wymagań COVID-19. Jednak jeśli Mos Memory przekroczy swój szczyt, łączna liczba dostaw półprzewodników niewątpliwie osiągnie nowy historyczny szczyt. Moim zdaniem, jeśli tak się stanie, można powiedzieć, że rynek półprzewodników w pełni się odrodził.
Jednak patrząc na zmiany w dostawach półprzewodników, widać wyraźnie, że pogląd ten jest błędny. Dzieje się tak, ponieważ podczas gdy dostawy Mos Memory, które są w fazie odbudowy, w dużej mierze się odrodziły, dostawy Logic, które osiągnęły historyczne maksima, nadal są na ekstremalnie niskim poziomie. Innymi słowy, aby naprawdę ożywić globalny rynek półprzewodników, dostawy jednostek logicznych muszą znacznie wzrosnąć.
Dlatego w tym artykule przeanalizujemy dostawy półprzewodników i ich ilości dla różnych typów półprzewodników i półprzewodników ogółem. Następnie wykorzystamy różnicę między dostawami Logic a dostawami jako przykład, aby pokazać, jak dostawy płytek TSMC pozostają w tyle pomimo szybkiego ożywienia. Ponadto będziemy spekulować, dlaczego ta różnica istnieje i zasugerujemy, że pełne ożywienie globalnego rynku półprzewodników może zostać opóźnione do 2025 r.
Podsumowując, obecne pozory ożywienia rynku półprzewodników to „złudzenie” spowodowane przez GPU firmy NVIDIA, które mają niezwykle wysokie ceny. Dlatego wydaje się, że rynek półprzewodników nie odbuduje się w pełni, dopóki odlewnie takie jak TSMC nie osiągną pełnej wydajności, a dostawy Logic nie osiągną nowych historycznych maksimów.
Analiza wartości i ilości dostaw półprzewodników
Rysunek 2 przedstawia trendy w wartościach i ilościach dostaw różnych typów półprzewodników, a także całego rynku półprzewodników.
Wolumen dostaw Mos Micro osiągnął szczyt w czwartym kwartale 2021 r., osiągnął najniższy poziom w pierwszym kwartale 2023 r. i zaczął się odradzać. Z drugiej strony ilość dostaw nie wykazała znaczących zmian, pozostając niemal bez zmian od trzeciego do czwartego kwartału 2023 r., z niewielkim spadkiem.
Wartość przesyłek Mos Memory zaczęła znacząco spadać od drugiego kwartału 2022 r., osiągnęła najniższy poziom w pierwszym kwartale 2023 r. i zaczęła rosnąć, ale odzyskała jedynie około 40% wartości szczytowej w czwartym kwartale tego samego roku. Tymczasem ilość przesyłek odzyskała około 94% poziomu szczytowego. Innymi słowy, uważa się, że wskaźnik wykorzystania mocy produkcyjnych przez producentów pamięci zbliża się do pełnej wydajności. Pytanie brzmi, o ile wzrosną ceny pamięci DRAM i NAND flash.
Ilość przesyłek Logic osiągnęła szczyt w drugim kwartale 2022 r., osiągnęła najniższy poziom w pierwszym kwartale 2023 r., a następnie odbiła się, osiągając nowy historyczny szczyt w czwartym kwartale tego samego roku. Z drugiej strony wartość przesyłek osiągnęła szczyt w drugim kwartale 2022 r., a następnie spadła do około 65% wartości szczytowej w trzecim kwartale 2023 r. i pozostała bez zmian w czwartym kwartale tego samego roku. Innymi słowy, istnieje znaczna rozbieżność między zachowaniem wartości przesyłek a ilością przesyłek w Logic.
Ilość przesyłek analogowych osiągnęła szczyt w trzecim kwartale 2022 r., osiągnęła najniższy poziom w drugim kwartale 2023 r. i od tego czasu pozostaje stabilna. Z drugiej strony, po osiągnięciu szczytu w trzecim kwartale 2022 r., wartość przesyłek nadal spadała do czwartego kwartału 2023 r.
Wreszcie, ogólna wartość dostaw półprzewodników znacznie spadła od drugiego kwartału 2022 r., osiągnęła najniższy poziom w pierwszym kwartale 2023 r. i zaczęła rosnąć, odzyskując około 96% wartości szczytowej w czwartym kwartale tego samego roku. Z drugiej strony, ilość dostaw również znacznie spadła od drugiego kwartału 2022 r., osiągnęła najniższy poziom w pierwszym kwartale 2023 r., ale od tego czasu pozostała na niezmienionym poziomie, na poziomie około 75% wartości szczytowej.
Z powyższego wynika, że pamięć Mos jest obszarem problematycznym, jeśli weźmiemy pod uwagę tylko ilość przesyłek, ponieważ odzyskała jedynie około 40% wartości szczytowej. Jednak patrząc z szerszej perspektywy, możemy zauważyć, że Logic jest głównym problemem, ponieważ pomimo osiągnięcia historycznych maksimów w ilości przesyłek, wartość przesyłek zatrzymała się na poziomie około 65% wartości szczytowej. Wpływ tej różnicy między ilością przesyłek Logic a ich wartością wydaje się rozciągać na cały obszar półprzewodników.
Podsumowując, ożywienie globalnego rynku półprzewodników zależy od tego, czy ceny pamięci Mos wzrosną i czy ilość dostaw jednostek logicznych znacznie wzrośnie. Przy ciągłym wzroście cen pamięci DRAM i NAND największym problemem będzie zwiększenie ilości dostaw jednostek logicznych.
Następnie wyjaśnimy zachowanie się ilości dostaw TSMC i ilości dostaw płytek krzemowych, aby szczegółowo zilustrować różnicę między ilością dostaw Logic a ilościami dostaw płytek krzemowych.
Wartość kwartalnej dostawy TSMC i dostawy płytek
Rysunek 3 ilustruje podział sprzedaży TSMC według węzłów oraz trend sprzedaży procesów 7 nm i wyższych w czwartym kwartale 2023 r.
TSMC pozycjonuje 7 nm i więcej jako zaawansowane węzły. W czwartym kwartale 2023 r. 7 nm stanowiło 17%, 5 nm 35%, a 3 nm 15%, co daje łącznie 67% zaawansowanych węzłów. Ponadto kwartalna sprzedaż zaawansowanych węzłów rośnie od pierwszego kwartału 2021 r., spadła raz w czwartym kwartale 2022 r., ale osiągnęła najniższy poziom i zaczęła ponownie rosnąć w drugim kwartale 2023 r., osiągając nowy historyczny szczyt w czwartym kwartale tego samego roku.
Innymi słowy, jeśli spojrzysz na wyniki sprzedaży zaawansowanych węzłów, TSMC radzi sobie dobrze. A co z ogólnymi kwartalnymi przychodami ze sprzedaży i dostawami płytek TSMC (rysunek 4)?
Wykres wartości kwartalnych dostaw TSMC i dostaw płytek w przybliżeniu pokrywa się. Osiągnął szczyt podczas bańki informatycznej w 2000 r., spadł po szoku Lehman Brothers w 2008 r. i nadal spadał po pęknięciu bańki pamięciowej w 2018 r.
Jednak zachowanie po szczycie specjalnego popytu w trzecim kwartale 2022 r. jest inne. Wartość przesyłki osiągnęła szczyt na poziomie 20,2 mld USD, a następnie gwałtownie spadła, ale zaczęła się odbijać po osiągnięciu najniższego poziomu 15,7 mld USD w drugim kwartale 2023 r., osiągając 19,7 mld USD w czwartym kwartale tego samego roku, co stanowi 97% wartości szczytowej.
Z drugiej strony kwartalne dostawy płytek osiągnęły szczyt na poziomie 3,97 miliona płytek w trzecim kwartale 2022 r., a następnie gwałtownie spadły, osiągając najniższy poziom 2,92 miliona płytek w drugim kwartale 2023 r., ale pozostały bez zmian. Nawet w czwartym kwartale tego samego roku, chociaż liczba wysłanych płytek znacznie spadła od szczytu, nadal wynosiła 2,96 miliona płytek, co oznacza redukcję o ponad 1 milion płytek w stosunku do szczytu.
Najczęściej produkowanym półprzewodnikiem przez TSMC jest Logic. Sprzedaż zaawansowanych węzłów TSMC w czwartym kwartale 2023 r. osiągnęła nowy historyczny szczyt, a ogólna sprzedaż wzrosła do 97% historycznego szczytu. Jednak kwartalne dostawy płytek były nadal o ponad milion płytek mniejsze niż w okresie szczytowym. Innymi słowy, ogólny wskaźnik wykorzystania fabryk TSMC wynosi tylko około 75%.
Jeśli chodzi o globalny rynek półprzewodników jako całość, dostawy Logic spadły do około 65% szczytu w okresie szczególnego popytu COVID-19. Co za tym idzie, kwartalne dostawy płytek TSMC spadły o ponad 1 milion płytek od szczytu, a wskaźnik wykorzystania fabryk szacuje się na około 75%.
Patrząc w przyszłość, aby światowy rynek półprzewodników mógł się naprawdę odrodzić, dostawy produktów Logic muszą znacznie wzrosnąć, a aby to osiągnąć, stopień wykorzystania mocy produkcyjnych odlewni, na czele z TSMC, musi zbliżyć się do pełnej wydajności.
Kiedy dokładnie to nastąpi?
Prognozowanie wskaźników wykorzystania w głównych odlewniach
14 grudnia 2023 r. tajwańska firma badawcza TrendForce zorganizowała seminarium „Industry Focus Information” w Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. Podczas seminarium analityczka TrendForce Joanna Chiao omówiła „Globalną strategię TSMC i perspektywy rynku odlewni półprzewodników na rok 2024”. Joanna Chiao poruszyła m.in. kwestie przewidywania wskaźników wykorzystania odlewni (rysunek
Kiedy nastąpi wzrost dostaw Logic?
Czy te 8% jest znaczące czy nieistotne? Chociaż jest to subtelne pytanie, nawet do 2026 r. pozostałe 92% płytek będzie nadal zużywane przez układy półprzewodnikowe inne niż AI. Większość z nich to będą układy Logic. Dlatego też, aby dostawy Logic wzrosły, a główne odlewnie kierowane przez TSMC osiągnęły pełną wydajność, popyt na urządzenia elektroniczne, takie jak smartfony, komputery PC i serwery, musi wzrosnąć.
Podsumowując, biorąc pod uwagę obecną sytuację, nie sądzę, aby półprzewodniki AI, takie jak GPU firmy NVIDIA, były naszym wybawcą. Dlatego uważa się, że globalny rynek półprzewodników nie odzyska pełni sił przed 2024 r., a nawet zostanie opóźniony do 2025 r.
Istnieje jednak inna (optymistyczna) możliwość, która mogłaby obalić tę prognozę.
Do tej pory wszystkie wyjaśnione półprzewodniki AI odnosiły się do półprzewodników zainstalowanych w serwerach. Jednak obecnie istnieje trend wykonywania przetwarzania AI na terminalach (krawędziach), takich jak komputery osobiste, smartfony i tablety.
Przykłady obejmują proponowane przez Intela AI PC i próby Samsunga stworzenia smartfonów AI. Jeśli staną się popularne (innymi słowy, jeśli nastąpi innowacja), rynek półprzewodników AI gwałtownie się rozszerzy. W rzeczywistości amerykańska firma badawcza Gartner przewiduje, że do końca 2024 r. dostawy smartfonów AI osiągną 240 milionów sztuk, a dostawy komputerów AI osiągną 54,5 miliona sztuk (tylko w celach informacyjnych). Jeśli ta prognoza się sprawdzi, popyt na najnowocześniejszą logikę wzrośnie (pod względem wartości i ilości dostaw), a wskaźniki wykorzystania odlewni, takich jak TSMC, wzrosną. Ponadto popyt na MPU i pamięć z pewnością również szybko wzrośnie.
Innymi słowy, gdy taki świat nadejdzie, półprzewodniki AI powinny być prawdziwym zbawcą. Dlatego od teraz chciałbym skupić się na trendach półprzewodników AI Edge.
Czas publikacji: 08-kwi-2024