Fra 2021 til 2022 var der en hurtig vækst på det globale halvledermarked på grund af fremkomsten af særlige krav som følge af COVID-19-udbruddet. Men da de særlige krav forårsaget af COVID-19-pandemien sluttede i sidste halvdel af 2022 og kastede sig ud i en af de mest alvorlige recessioner i historien i 2023.
Den store recession forventes dog at bunde ud i 2023, med et omfattende opsving i år (2024).
Faktisk, når man ser på de kvartalsvise halvlederforsendelser på tværs af forskellige typer, har Logic allerede overgået toppen forårsaget af de særlige krav fra COVID-19 og sat et nyt historisk højdepunkt. Derudover vil Mos Micro og Analog sandsynligvis nå historiske højder i 2024, da faldet forårsaget af afslutningen af COVID-19 særlige krav ikke er signifikant (figur 1).
Blandt dem oplevede Mos Memory et betydeligt fald, og nåede derefter bunden i første kvartal (Q1) af 2023 og begyndte sin rejse mod bedring. Det ser dog ud til, at det stadig tager lang tid at nå toppen af COVID-19 særlige krav. Men hvis Mos Memory overgår sit højdepunkt, vil halvledernes samlede forsendelser utvivlsomt ramme et nyt historisk højdepunkt. Efter min mening, hvis dette sker, kan det siges, at halvledermarkedet er kommet sig fuldt ud.
Men ser man på ændringerne i halvlederforsendelser, er det tydeligt, at denne opfattelse er forkert. Dette skyldes, at mens forsendelser af Mos Memory, som er under genopretning, stort set er kommet sig, er forsendelser af Logic, som nåede historiske højder, stadig på ekstremt lave niveauer. Med andre ord, for virkelig at genoplive det globale halvledermarked skal forsendelser af logiske enheder stige betydeligt.
Derfor vil vi i denne artikel analysere halvlederforsendelser og mængder for forskellige typer af halvledere og samlede halvledere. Dernæst vil vi bruge forskellen mellem Logic-forsendelser og forsendelser som et eksempel til at vise, hvordan TSMC's forsendelser af wafers halter bagud på trods af hurtig genopretning. Derudover vil vi spekulere i, hvorfor denne forskel eksisterer og foreslå, at den fulde genopretning af det globale halvledermarked kan blive forsinket indtil 2025.
Som konklusion er det nuværende udseende af genopretning af halvledermarkedet en "illusion" forårsaget af NVIDIAs GPU'er, som har ekstremt høje priser. Derfor ser det ud til, at halvledermarkedet ikke vil komme sig helt, før støberier som TSMC når fuld kapacitet og Logic-forsendelser når nye historiske højder.
Analyse af halvlederforsendelsesværdi og -mængde
Figur 2 viser tendenserne i forsendelsesværdi og -mængde for forskellige typer af halvledere samt hele halvledermarkedet.
Forsendelsesvolumen af Mos Micro toppede i fjerde kvartal af 2021, bundede ud i første kvartal af 2023 og begyndte at komme sig. På den anden side viste forsendelsesmængden ingen væsentlig ændring, forblev næsten flad fra tredje til fjerde kvartal af 2023, med et lille fald.
Mos Memorys forsendelsesværdi begyndte at falde betydeligt fra andet kvartal af 2022, nåede bunden i første kvartal af 2023 og begyndte at stige, men kom først op på omkring 40 % af topværdien i fjerde kvartal samme år. I mellemtiden er forsendelsesmængden genvundet til omkring 94% af topniveauet. Med andre ord anses hukommelsesproducenternes fabriksudnyttelsesgrad for at nærme sig fuld kapacitet. Spørgsmålet er, hvor meget DRAM og NAND flash priserne vil stige.
Logics forsendelsesmængde toppede i andet kvartal af 2022, nåede bunden i første kvartal af 2023 og steg derefter og nåede et nyt historisk højdepunkt i fjerde kvartal samme år. På den anden side toppede forsendelsesværdien i andet kvartal af 2022, faldt derefter til omkring 65% af topværdien i tredje kvartal af 2023 og forblev flad i fjerde kvartal samme år. Med andre ord er der en betydelig uoverensstemmelse mellem adfærden af forsendelsesværdi og forsendelsesmængde i Logic.
Analog forsendelsesmængde toppede i tredje kvartal af 2022, bundede ud i andet kvartal af 2023 og har siden været stabil. På den anden side, efter at have toppet i tredje kvartal af 2022, fortsatte forsendelsesværdien med at falde indtil fjerde kvartal af 2023.
Endelig faldt den samlede forsendelsesværdi af halvledere betydeligt fra andet kvartal af 2022, nåede bunden i første kvartal af 2023 og begyndte at stige, og vendte sig til omkring 96 % af spidsværdien i fjerde kvartal samme år. På den anden side faldt forsendelsesmængden også markant fra andet kvartal af 2022, der nåede bunden i første kvartal af 2023, men har siden ligget uændret på omkring 75 % af topværdien.
Af ovenstående fremgår det, at Mos Memory er problemområdet, hvis kun forsendelsesmængden tages i betragtning, da den kun er kommet sig til omkring 40% af spidsværdien. Men i et bredere perspektiv kan vi se, at Logic er en stor bekymring, da forsendelsesværdien på trods af at have nået historiske højdepunkter i forsendelsesmængde er stagneret på omkring 65% af spidsværdien. Virkningen af denne forskel mellem Logics forsendelsesmængde og værdi ser ud til at strække sig til hele halvlederfeltet.
Sammenfattende afhænger genopretningen af det globale halvledermarked af, om priserne på Mos Memory stiger, og om forsendelsesmængden af Logic-enheder stiger væsentligt. Da DRAM- og NAND-priserne konstant stiger, vil det største problem være at øge forsendelsesmængden af Logic-enheder.
Dernæst vil vi forklare adfærden af TSMC's forsendelsesmængde og waferforsendelser for specifikt at illustrere forskellen mellem Logics forsendelsesmængde og waferforsendelser.
TSMC kvartalsvise forsendelsesværdi og waferforsendelser
Figur 3 illustrerer TSMC's salgsopdeling efter node og salgstendensen for 7nm og derover processer i fjerde kvartal af 2023.
TSMC positionerer 7nm og derover som avancerede noder. I fjerde kvartal af 2023 tegnede 7nm sig for 17%, 5nm for 35% og 3nm for 15%, i alt 67% af avancerede noder. Derudover har det kvartalsvise salg af avancerede noder været stigende siden første kvartal af 2021, oplevet et fald én gang i fjerde kvartal af 2022, men nåede bunden og begyndte at stige igen i andet kvartal af 2023 og nåede et nyt historisk højdepunkt i fjerde kvartal samme år.
Med andre ord, hvis du ser på salgsydelsen for avancerede noder, klarer TSMC sig godt. Så hvad med TSMC's samlede kvartalsvise salgsindtægter og waferforsendelser (figur 4)?
Diagrammet over TSMC's kvartalsvise forsendelsesværdi og waferforsendelser stemmer nogenlunde overens. Det toppede under IT-boblen i 2000, faldt efter Lehman-chokket i 2008 og fortsatte med at falde efter 2018-hukommelsesboblens sprængning.
Adfærden efter toppen af den særlige efterspørgsel i tredje kvartal af 2022 adskiller sig dog. Forsendelsesværdien toppede med 20,2 milliarder dollars, faldt derefter kraftigt, men begyndte at vende tilbage efter bunden på 15,7 milliarder dollars i andet kvartal af 2023, og nåede 19,7 milliarder dollars i fjerde kvartal samme år, hvilket er 97 % af topværdien.
På den anden side toppede de kvartalsvise wafer-forsendelser med 3,97 millioner wafers i tredje kvartal af 2022, derefter styrtdykkede og bundede ud på 2,92 millioner wafers i andet kvartal af 2023, men forblev flad derefter. Selv i fjerde kvartal af samme år, selvom antallet af afsendte wafers faldt betydeligt fra toppen, forblev det stadig på 2,96 millioner wafers, en reduktion på over 1 million wafers fra toppen.
Den mest almindelige halvleder produceret af TSMC er Logic. TSMC's salg af avancerede noder i fjerde kvartal 2023 nåede et nyt historisk højdepunkt, hvor det samlede salg genvandt til 97 % af det historiske højdepunkt. De kvartalsvise waferforsendelser var dog stadig over 1 million wafers mindre end i spidsbelastningsperioden. Med andre ord er TSMC's samlede fabriksudnyttelsesgrad kun omkring 75%.
Hvad angår det globale halvledermarked som helhed, er Logic-forsendelser faldet til omkring 65 % af toppen i COVID-19-perioden for særlige efterspørgsel. Konsekvent er TSMC's kvartalsvise waferforsendelser faldet med over 1 million wafers fra toppen, med fabriksudnyttelsesgraden anslået til at være omkring 75%.
Ser vi fremad, for at det globale halvledermarked virkelig kan komme sig, skal Logic-forsendelser stige betydeligt, og for at opnå dette skal udnyttelsesgraden af støberier ledet af TSMC nærme sig fuld kapacitet.
Så hvornår præcist vil dette ske?
Forudsigelse af udnyttelsesrater for større støberier
Den 14. december 2023 afholdt den taiwanske forskningsvirksomhed TrendForce seminaret "Industry Focus Information" på Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. På seminaret diskuterede TrendForce-analytiker Joanna Chiao "TSMC's Global Strategy and the Semiconductor Foundry Market Outlook for 2024." Blandt andre emner talte Joanna Chiao om at forudsige støberiudnyttelsesrater (figur
Hvornår vil Logic-forsendelser stige?
Er disse 8 % signifikante eller ubetydelige? Selvom dette er et subtilt spørgsmål, selv i 2026, vil de resterende 92% af wafere stadig blive forbrugt af ikke-AI-halvlederchips. Størstedelen af disse vil være Logic-chips. Derfor skal efterspørgslen efter elektroniske enheder som smartphones, pc'er og servere stige, for at Logic-forsendelser skal stige og for større støberier ledet af TSMC for at nå fuld kapacitet.
Sammenfattende, baseret på den nuværende situation, tror jeg ikke på, at AI-halvledere som NVIDIAs GPU'er vil være vores redning. Derfor menes det, at det globale halvledermarked først vil komme sig helt i 2024, eller endda blive forsinket til 2025.
Der er dog en anden (optimistisk) mulighed, der kan vælte denne forudsigelse.
Hidtil har alle de forklarede AI-halvledere refereret til halvledere installeret på servere. Men der er nu en tendens til at udføre AI-behandling på terminaler (kanter) såsom personlige computere, smartphones og tablets.
Eksempler inkluderer Intels foreslåede AI-pc og Samsungs forsøg på at skabe AI-smartphones. Hvis disse bliver populære (med andre ord, hvis innovation finder sted), vil AI-halvledermarkedet hurtigt udvide sig. Faktisk forudser det amerikanske analysefirma Gartner, at ved udgangen af 2024 vil forsendelser af AI-smartphones nå op på 240 millioner enheder, og forsendelser af AI-pc'er vil nå op på 54,5 millioner enheder (kun til reference). Hvis denne forudsigelse går i opfyldelse, vil efterspørgslen efter banebrydende logik stige (i form af forsendelsesværdi og mængde), og udnyttelsesgraden af støberier som TSMC vil stige. Derudover vil efterspørgslen efter MPU'er og hukommelse helt sikkert også vokse hurtigt.
Med andre ord, når sådan en verden ankommer, burde AI-halvledere være den virkelige redningsmand. Derfor vil jeg fra nu af gerne fokusere på tendenserne inden for edge AI-halvledere.
Indlægstid: Apr-08-2024