Fra 2021 til 2022 var det en rask vekst i det globale halvledermarkedet på grunn av fremveksten av spesielle krav som følge av COVID-19-utbruddet. Imidlertid, ettersom de spesielle kravene forårsaket av COVID-19-pandemien tok slutt i siste halvdel av 2022 og stupte inn i en av de mest alvorlige resesjonene i historien i 2023.
Den store resesjonen forventes imidlertid å bunne ut i 2023, med en omfattende oppgang forventet i år (2024).
Faktisk, når vi ser på de kvartalsvise halvlederforsendelsene på tvers av ulike typer, har Logic allerede overgått toppen forårsaket av de spesielle kravene til COVID-19 og satt et nytt historisk høydepunkt. I tillegg vil Mos Micro og Analog sannsynligvis nå historiske høyder i 2024, ettersom nedgangen forårsaket av slutten av COVID-19 spesielle krav ikke er signifikant (figur 1).
Blant dem opplevde Mos Memory en betydelig nedgang, og nådde deretter bunnen i første kvartal (Q1) av 2023 og begynte sin reise mot bedring. Imidlertid ser det ut til at det fortsatt krever mye tid å nå toppen av COVID-19 spesielle krav. Imidlertid, hvis Mos Memory overgår toppen, vil den totale halvlederforsendelsen utvilsomt nå et nytt historisk høydepunkt. Etter min mening, hvis dette skjer, kan det sies at halvledermarkedet har kommet seg fullt ut.
Ser man imidlertid på endringene i halvlederforsendelser, er det tydelig at dette synet er feil. Dette er fordi, mens forsendelser av Mos Memory, som er under utvinning, stort sett har kommet seg, er forsendelser av Logic, som nådde historiske høyder, fortsatt på ekstremt lave nivåer. Med andre ord, for virkelig å gjenopplive det globale halvledermarkedet, må forsendelser av logiske enheter øke betydelig.
Derfor vil vi i denne artikkelen analysere halvlederforsendelser og -mengder for ulike typer halvledere og totale halvledere. Deretter vil vi bruke forskjellen mellom Logic-forsendelser og forsendelser som et eksempel for å vise hvordan TSMCs forsendelser av wafere henger etter til tross for rask utvinning. I tillegg vil vi spekulere i hvorfor denne forskjellen eksisterer og foreslå at den fulle gjenopprettingen av det globale halvledermarkedet kan bli forsinket til 2025.
Som konklusjon er det nåværende utseendet til gjenoppretting av halvledermarkedet en "illusjon" forårsaket av NVIDIAs GPUer, som har ekstremt høye priser. Derfor ser det ut til at halvledermarkedet ikke vil komme seg helt tilbake før støperier som TSMC når full kapasitet og Logic-forsendelser når nye historiske høyder.
Analyse av halvlederforsendelsesverdi og kvantitet
Figur 2 viser trendene i forsendelsesverdi og mengde for ulike typer halvledere samt hele halvledermarkedet.
Forsendelsesvolumet til Mos Micro toppet seg i fjerde kvartal 2021, bunnet ut i første kvartal 2023, og begynte å ta seg opp igjen. På den annen side viste forsendelsesmengden ingen vesentlig endring, og holdt seg nesten flat fra tredje til fjerde kvartal 2023, med en liten nedgang.
Mos Memorys forsendelsesverdi begynte å synke betydelig fra andre kvartal 2022, bunnet ut i første kvartal 2023, og begynte å stige, men kom seg først til rundt 40 % av toppverdien i fjerde kvartal samme år. I mellomtiden har forsendelsesmengden kommet seg tilbake til rundt 94 % av toppnivået. Med andre ord anses fabrikkutnyttelsesgraden til minneprodusenter å nærme seg full kapasitet. Spørsmålet er hvor mye DRAM- og NAND-flash-prisene vil øke.
Logics forsendelseskvantum toppet seg i andre kvartal 2022, nådde bunnen i første kvartal 2023, og tok seg deretter opp igjen og nådde et nytt historisk høydepunkt i fjerde kvartal samme år. På den annen side toppet forsendelsesverdien seg i andre kvartal 2022, falt deretter til rundt 65 % av toppverdien i tredje kvartal 2023 og holdt seg flat i fjerde kvartal samme år. Det er med andre ord et betydelig avvik mellom oppførselen til forsendelsesverdi og forsendelsesmengde i Logic.
Analog forsendelsesmengde nådde toppen i tredje kvartal 2022, bunnet ut i andre kvartal 2023, og har siden holdt seg stabil. På den annen side, etter toppen i tredje kvartal 2022, fortsatte forsendelsesverdien å synke frem til fjerde kvartal 2023.
Til slutt falt den samlede halvlederforsendelsesverdien betydelig fra andre kvartal 2022, nådde bunnen i første kvartal 2023, og begynte å stige, og kom seg tilbake til rundt 96 % av toppverdien i fjerde kvartal samme år. På den annen side sank også forsendelsesmengden betydelig fra andre kvartal 2022, bunnet ut i første kvartal 2023, men har siden holdt seg flat, rundt 75 % av toppverdien.
Av ovenstående ser det ut til at Mos Memory er problemområdet dersom man kun tar hensyn til forsendelseskvantum, da det kun har kommet seg tilbake til rundt 40 % av toppverdien. Med et bredere perspektiv kan vi imidlertid se at Logic er en stor bekymring, ettersom forsendelsesverdien har stagnert på rundt 65 % av toppverdien, til tross for å ha nådd historiske høyder i forsendelsesmengde. Virkningen av denne forskjellen mellom Logics forsendelsesmengde og verdi ser ut til å strekke seg til hele halvlederfeltet.
Oppsummert avhenger gjenopprettingen av det globale halvledermarkedet av om prisene på Mos Memory øker og om forsendelsesmengden av Logic-enheter øker betydelig. Med DRAM- og NAND-priser som kontinuerlig stiger, vil det største problemet være å øke forsendelsesmengden av Logic-enheter.
Deretter vil vi forklare oppførselen til TSMCs forsendelsesmengde og waferforsendelser for å spesifikt illustrere forskjellen mellom Logics forsendelsesmengde og waferforsendelser.
TSMC kvartalsvise forsendelsesverdi og wafer-forsendelser
Figur 3 illustrerer TSMCs salgsoppdeling etter node og salgstrenden for 7nm og høyere prosesser i fjerde kvartal 2023.
TSMC posisjonerer 7nm og utover som avanserte noder. I fjerde kvartal 2023 utgjorde 7nm 17 %, 5nm for 35 % og 3nm for 15 %, totalt 67 % av avanserte noder. I tillegg har det kvartalsvise salget av avanserte noder økt siden første kvartal 2021, opplevde en nedgang én gang i fjerde kvartal 2022, men nådde bunnen og begynte å stige igjen i andre kvartal 2023, og nådde et nytt historisk høydepunkt i fjerde kvartal samme år.
Med andre ord, hvis du ser på salgsytelsen til avanserte noder, gir TSMC gode resultater. Så, hva med TSMCs samlede kvartalsvise salgsinntekter og wafer-forsendelser (figur 4)?
Diagrammet over TSMCs kvartalsvise forsendelsesverdi og waferforsendelser er omtrent på linje. Den toppet seg under IT-boblen i 2000, avtok etter Lehman-sjokket i 2008 og fortsatte å avta etter at minneboblen fra 2018 sprakk.
Atferden etter toppen av den spesielle etterspørselen i tredje kvartal 2022 er imidlertid annerledes. Forsendelsesverdien nådde en topp på 20,2 milliarder dollar, falt deretter kraftig, men begynte å ta seg opp igjen etter bunnen på 15,7 milliarder dollar i andre kvartal 2023, og nådde 19,7 milliarder dollar i fjerde kvartal samme år, som er 97 % av toppverdien.
På den annen side nådde kvartalsvise waferforsendelser en topp på 3,97 millioner wafere i tredje kvartal 2022, deretter stupte og bunnet ut på 2,92 millioner wafere i andre kvartal 2023, men forble flatt deretter. Selv i fjerde kvartal samme år, selv om antallet wafere som ble sendt gikk betydelig ned fra toppen, holdt det seg fortsatt på 2,96 millioner wafere, en reduksjon på over 1 million wafere fra toppen.
Den vanligste halvlederen produsert av TSMC er Logic. TSMCs salg av avanserte noder i fjerde kvartal 2023 nådde et nytt historisk høydepunkt, med det totale salget tilbake til 97 % av den historiske toppen. Imidlertid var kvartalsvise waferforsendelser fortsatt over 1 million wafere mindre enn i toppperioden. Med andre ord er TSMCs totale fabrikkutnyttelsesgrad bare rundt 75%.
Når det gjelder det globale halvledermarkedet som helhet, har Logic-forsendelser falt til rundt 65 % av toppen i løpet av den spesielle etterspørselsperioden for COVID-19. Konsekvent har TSMCs kvartalsvise wafer-forsendelser redusert med over 1 million wafere fra toppen, med fabrikkutnyttelsesgraden estimert til å være rundt 75 %.
Ser vi fremover, for at det globale halvledermarkedet virkelig skal komme seg, må Logic-forsendelser øke betydelig, og for å oppnå dette må utnyttelsesgraden til støperier ledet av TSMC nærme seg full kapasitet.
Så når vil dette skje?
Forutsi utnyttelsesgraden til store støperier
14. desember 2023 holdt det taiwanesiske forskningsselskapet TrendForce seminaret "Industry Focus Information" på Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. På seminaret diskuterte TrendForce-analytiker Joanna Chiao "TSMCs globale strategi og markedsutsiktene for Semiconductor Foundry for 2024." Blant andre emner snakket Joanna Chiao om å forutsi utnyttelsesrater for støperier (figur
Når vil Logic-forsendelser øke?
Er dette 8 % betydelig eller ubetydelig? Selv om dette er et subtilt spørsmål, selv innen 2026, vil de resterende 92% av wafere fortsatt bli konsumert av ikke-AI-halvlederbrikker. Flertallet av disse vil være Logic-brikker. Derfor, for at Logic-forsendelser skal øke og for store støperier ledet av TSMC for å nå full kapasitet, må etterspørselen etter elektroniske enheter som smarttelefoner, PC-er og servere øke.
Oppsummert, basert på den nåværende situasjonen, tror jeg ikke at AI-halvledere som NVIDIAs GPUer vil være vår redning. Derfor antas det at det globale halvledermarkedet ikke vil komme seg helt før i 2024, eller til og med bli forsinket til 2025.
Imidlertid er det en annen (optimistisk) mulighet som kan snu denne spådommen.
Så langt har alle forklarte AI-halvledere referert til halvledere installert på servere. Imidlertid er det nå en trend med å utføre AI-behandling på terminaler (kanter) som personlige datamaskiner, smarttelefoner og nettbrett.
Eksempler inkluderer Intels foreslåtte AI-PC og Samsungs forsøk på å lage AI-smarttelefoner. Hvis disse blir populære (med andre ord, hvis innovasjon skjer), vil AI-halvledermarkedet raskt ekspandere. Faktisk spår det amerikanske forskningsfirmaet Gartner at innen utgangen av 2024 vil forsendelser av AI-smarttelefoner nå 240 millioner enheter, og forsendelser av AI-PCer vil nå 54,5 millioner enheter (kun for referanse). Hvis denne spådommen går i oppfyllelse, vil etterspørselen etter banebrytende logikk øke (i form av forsendelsesverdi og mengde), og utnyttelsesgraden til støperier som TSMC vil stige. I tillegg vil etterspørselen etter MPUer og minne sikkert også vokse raskt.
Med andre ord, når en slik verden kommer, bør AI-halvledere være den virkelige redningsmannen. Derfor vil jeg fra nå av fokusere på trendene til edge AI-halvledere.
Innleggstid: Apr-08-2024