З 2021 по 2022 роки світовий ринок напівпровідників стрімко зростав через появу особливих вимог, спричинених спалахом COVID-19. Однак, оскільки особливі вимоги, викликані пандемією COVID-19, закінчилися в другій половині 2022 року, а в 2023 році почалася одна з найсерйозніших рецесій в історії.
Однак очікується, що Велика рецесія досягне дна у 2023 році, а повне відновлення очікується цього року (2024).
Насправді, дивлячись на щоквартальні поставки напівпровідників різних типів, Logic вже подолала пік, спричинений особливими вимогами COVID-19, і встановила новий історичний максимум. Крім того, Mos Micro та Analog, ймовірно, досягнуть історичних максимумів у 2024 році, оскільки зниження, спричинене припиненням особливого попиту на COVID-19, незначне (рис. 1).
Серед них Mos Memory зазнав значного падіння, а потім досяг дна в першому кварталі (Q1) 2023 року та почав свій шлях до відновлення. Однак, здається, все ще потрібен значний проміжок часу, щоб досягти піку особливих вимог щодо COVID-19. Однак якщо Mos Memory перевищить свій пік, загальні поставки напівпровідників, безсумнівно, досягнуть нового історичного максимуму. На мій погляд, якщо це станеться, то можна буде сказати, що ринок напівпровідників повністю відновився.
Однак, дивлячись на зміни в поставках напівпровідників, стає очевидним, що ця точка зору помилкова. Це пов’язано з тим, що хоча поставки Mos Memory, яка перебуває на стадії відновлення, значною мірою відновилися, поставки Logic, які досягли історичних максимумів, все ще знаходяться на надзвичайно низькому рівні. Іншими словами, щоб справді відродити світовий ринок напівпровідників, поставки логічних блоків повинні значно збільшитися.
Тому в цій статті ми проаналізуємо поставки та кількість напівпровідників для різних типів напівпровідників і загальних напівпровідників. Далі ми використаємо різницю між поставками Logic і поставками як приклад, щоб показати, як поставки пластин TSMC відстають, незважаючи на швидке відновлення. Крім того, ми будемо міркувати про те, чому існує така різниця, і припустимо, що повне відновлення світового ринку напівпровідників може бути відкладено до 2025 року.
Підсумовуючи, нинішній вигляд відновлення ринку напівпровідників є «ілюзією», спричиненою графічними процесорами NVIDIA, які мають надзвичайно високі ціни. Таким чином, схоже, що ринок напівпровідників не відновиться повністю, поки ливарні заводи, такі як TSMC, не вийдуть на повну потужність, а поставки Logic досягнуть нових історичних максимумів.
Аналіз вартості та кількості відвантажених напівпровідників
На малюнку 2 зображено тенденції у вартості та кількості постачань для різних типів напівпровідників, а також усього ринку напівпровідників.
Обсяг поставок Mos Micro досяг піку в четвертому кварталі 2021 року, досяг дна в першому кварталі 2023 року та почав відновлюватися. З іншого боку, кількість відвантажень не показала істотних змін, залишаючись майже незмінною з третього по четвертий квартал 2023 року з невеликим зниженням.
Вартість поставок Mos Memory почала значно знижуватися з другого кварталу 2022 року, досягла найнижчого рівня в першому кварталі 2023 року та почала зростати, але відновилася лише до приблизно 40% від максимального значення в четвертому кварталі того ж року. Тим часом кількість вантажів відновилася приблизно до 94% від максимального рівня. Іншими словами, рівень використання пам’яті виробниками пам’яті наближається до повної потужності. Питання в тому, наскільки зростуть ціни на флеш-пам'ять DRAM і NAND.
Кількість поставок Logic досягла піку в другому кварталі 2022 року, досягла найнижчого рівня в першому кварталі 2023 року, потім відновилася, досягнувши нового історичного максимуму в четвертому кварталі того ж року. З іншого боку, вартість доставки досягла піку в другому кварталі 2022 року, потім знизилася приблизно до 65% від пікового значення в третьому кварталі 2023 року і залишилася незмінною в четвертому кварталі того ж року. Іншими словами, існує значна розбіжність між поведінкою вартості відправлення та кількістю відправлення в Logic.
Обсяг аналогових поставок досяг піку в третьому кварталі 2022 року, досяг мінімуму в другому кварталі 2023 року і з тих пір залишається стабільним. З іншого боку, після піку в третьому кварталі 2022 року вартість поставок продовжувала знижуватися до четвертого кварталу 2023 року.
Нарешті, загальна вартість поставок напівпровідників значно знизилася з другого кварталу 2022 року, досягла найнижчого рівня в першому кварталі 2023 року та почала зростати, відновившись приблизно до 96% від пікового значення в четвертому кварталі того ж року. З іншого боку, кількість поставок також значно зменшилася з другого кварталу 2022 року, досягнувши найнижчого рівня в першому кварталі 2023 року, але з тих пір залишилася на рівні близько 75% від пікового значення.
Зі сказаного вище випливає, що Mos Memory є проблемною зоною, якщо розглядати лише кількість відправлень, оскільки вона відновилася лише до приблизно 40% від максимального значення. Однак, розглядаючи ширшу перспективу, ми бачимо, що логіка викликає серйозне занепокоєння, оскільки, незважаючи на досягнення історичних максимумів у кількості відправлень, вартість доставки залишилася на рівні приблизно 65% від максимального значення. Вплив цієї різниці між кількістю та вартістю поставок Logic, здається, поширюється на всю сферу напівпровідників.
Підсумовуючи, відновлення світового ринку напівпровідників залежить від того, чи зростуть ціни на Mos Memory і чи істотно збільшиться кількість поставок логічних блоків. Оскільки ціни на DRAM і NAND постійно зростають, найбільшою проблемою буде збільшення кількості поставок логічних блоків.
Далі ми пояснимо поведінку кількості поставок TSMC і поставок пластин, щоб конкретно проілюструвати різницю між кількістю поставок Logic і поставками пластин.
Квартальна вартість поставки TSMC і поставки пластин
На малюнку 3 показано розбивку продажів TSMC за вузлами та тенденцію продажів процесів 7 нм і вище в четвертому кварталі 2023 року.
TSMC позиціонує 7 нм і далі як передові вузли. У четвертому кварталі 2023 року на 7 нм припадало 17%, 5 нм – 35%, а 3 нм – 15%, що становить 67% передових вузлів. Крім того, квартальні продажі розширених вузлів збільшувалися з першого кварталу 2021 року, зазнали падіння один раз у четвертому кварталі 2022 року, але досягли дна та знову почали зростати у другому кварталі 2023 року, досягнувши нового історичного максимуму в четвертий квартал того ж року.
Іншими словами, якщо ви подивитеся на продуктивність продажів передових вузлів, TSMC працює добре. Отже, як щодо загального квартального доходу TSMC від продажів і поставок пластин (рис. 4)?
Діаграма квартальної вартості поставок TSMC і поставок пластин приблизно збігається. Він досяг піку під час ІТ-бульбашки 2000 року, знизився після шоку Lehman у 2008 році та продовжував падати після того, як лопнула бульбашка пам’яті 2018 року.
Однак поведінка після піку особливого попиту в третьому кварталі 2022 року відрізняється. Вартість поставок досягла максимуму в 20,2 мільярда доларів, потім різко знизилася, але почала відновлюватися після дна в 15,7 мільярда доларів у другому кварталі 2023 року, досягнувши 19,7 мільярда доларів у четвертому кварталі того ж року, що становить 97% від максимального значення.
З іншого боку, щоквартальні поставки пластин досягли свого піку в 3,97 мільйона пластин у третьому кварталі 2022 року, потім різко впали, досягнувши дна в 2,92 мільйона пластин у другому кварталі 2023 року, але після цього залишилися незмінними. Навіть у четвертому кварталі того ж року, незважаючи на те, що кількість відвантажених пластин значно зменшилася порівняно з піком, вона все ще залишалася на рівні 2,96 мільйона пластин, що на 1 мільйон менше, ніж на піку.
Найпоширенішим напівпровідником, виробленим TSMC, є Logic. Продажі передових вузлів TSMC у четвертому кварталі 2023 року досягли нового історичного максимуму, а загальні продажі відновилися до 97% від історичного піку. Проте щоквартальні поставки вафель все ще були на понад 1 мільйон вафель меншими, ніж у піковий період. Іншими словами, загальний рівень використання заводу TSMC становить лише близько 75%.
Що стосується світового ринку напівпровідників в цілому, поставки Logic знизилися приблизно до 65% від піку в період особливого попиту через COVID-19. Послідовно щоквартальні поставки пластин TSMC зменшилися більш ніж на 1 мільйон пластин у порівнянні з піком, причому рівень використання заводу оцінюється приблизно в 75%.
Заглядаючи в майбутнє, для того, щоб глобальний ринок напівпровідників справді відновився, поставки Logic повинні значно збільшитися, і для досягнення цього рівень використання ливарних цехів під керівництвом TSMC повинен наблизитися до повної потужності.
Отже, коли саме це станеться?
Прогнозування рівня використання основних ливарних виробництв
14 грудня 2023 року тайванська дослідницька компанія TrendForce провела семінар «Industry Focus Information» в Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. На семінарі аналітик TrendForce Джоанна Чіао обговорила «Глобальну стратегію TSMC і прогноз ринку ливарного виробництва напівпровідників на 2024 рік». Серед інших тем Джоанна Чіао говорила про прогнозування рівня використання ливарного виробництва (рис
Коли збільшаться поставки Logic?
Ці 8% значні чи незначні? Хоча це тонке питання, навіть до 2026 року решта 92% пластин як і раніше будуть споживатися напівпровідниковими чіпами без штучного інтелекту. Більшість із них будуть мікросхемами Logic. Таким чином, щоб збільшити поставки Logic і щоб великі ливарні заводи під керівництвом TSMC вийшли на повну потужність, попит на електронні пристрої, такі як смартфони, ПК і сервери, повинен зрости.
Підводячи підсумок, виходячи з поточної ситуації, я не вірю, що напівпровідники зі штучним інтелектом, такі як графічні процесори NVIDIA, стануть нашим рятівником. Тому вважається, що світовий ринок напівпровідників не відновиться повністю до 2024 року або навіть відкладеться до 2025 року.
Однак існує ще одна (оптимістична) можливість, яка може перевернути цей прогноз.
Поки що всі описані напівпровідники ШІ стосувалися напівпровідників, встановлених на серверах. Однак зараз існує тенденція виконання обробки ШІ на терміналах (гранях), таких як персональні комп’ютери, смартфони та планшети.
Приклади включають запропонований Intel ПК зі штучним інтелектом і спроби Samsung створити смартфони зі штучним інтелектом. Якщо вони стануть популярними (іншими словами, якщо з’являться інновації), ринок напівпровідників ШІ швидко розшириться. Фактично, американська дослідницька компанія Gartner прогнозує, що до кінця 2024 року поставки смартфонів зі штучним інтелектом досягнуть 240 мільйонів одиниць, а поставки комп’ютерів зі штучним інтелектом досягнуть 54,5 мільйонів одиниць (лише для довідки). Якщо цей прогноз справдиться, попит на передову логіку зросте (з точки зору вартості та кількості поставок), а рівень використання таких ливарних заводів, як TSMC, зросте. Крім того, попит на MPU і пам'ять також, безумовно, швидко зростатиме.
Іншими словами, коли такий світ настане, напівпровідники ШІ повинні стати справжнім рятівником. Тому відтепер я хотів би зосередитися на трендах крайніх напівпровідників ШІ.
Час публікації: 08 квітня 2024 р