От 2021 до 2022 г. се наблюдава бърз растеж на световния пазар на полупроводници поради появата на специално търсене, произтичащо от епидемията от COVID-19. Въпреки това, специалното търсене, причинено от пандемията от COVID-19, приключи през втората половина на 2022 г. и през 2023 г. пазарът изпадна в една от най-тежките рецесии в историята.
Очаква се обаче Голямата рецесия да достигне дъното си през 2023 г., като се очаква цялостно възстановяване тази година (2024 г.).
Всъщност, ако разгледаме тримесечните доставки на полупроводници в различните видове, Logic вече е надминал пика, причинен от специалните изисквания, свързани с COVID-19, и е поставил нов исторически връх. Освен това, Mos Micro и Analog вероятно ще достигнат исторически върхове през 2024 г., тъй като спадът, причинен от края на специалните изисквания, свързани с COVID-19, не е значителен (Фигура 1).
Сред тях, Mos Memory претърпя значителен спад, след което достигна дъното си през първото тримесечие (Q1) на 2023 г. и започна пътя си към възстановяване. Изглежда обаче, че все още е необходимо значително време, за да се достигне пикът на специалните изисквания, свързани с COVID-19. Ако обаче Mos Memory надмине пика си, общите доставки на полупроводници несъмнено ще достигнат нов исторически връх. Според мен, ако това се случи, може да се каже, че пазарът на полупроводници се е възстановил напълно.
Въпреки това, като се имат предвид промените в доставките на полупроводници, е очевидно, че това мнение е погрешно. Това е така, защото докато доставките на Mos Memory, които са във възстановяващ се период, до голяма степен са се възстановили, доставките на Logic, които достигнаха исторически върхове, все още са на изключително ниски нива. С други думи, за да се съживи наистина световният пазар на полупроводници, доставките на логически устройства трябва да се увеличат значително.
Следователно, в тази статия ще анализираме доставките и количествата на полупроводници за различни видове полупроводници и общо полупроводници. След това ще използваме разликата между доставките на Logic и доставките като пример, за да покажем как доставките на пластини на TSMC изостават въпреки бързото възстановяване. Освен това ще спекулираме защо съществува тази разлика и ще предположим, че пълното възстановяване на световния пазар на полупроводници може да се забави до 2025 г.
В заключение, настоящата видимост за възстановяване на пазара на полупроводници е „илюзия“, причинена от графичните процесори на NVIDIA, които имат изключително високи цени. Следователно, изглежда, че пазарът на полупроводници няма да се възстанови напълно, докато производители като TSMC не достигнат пълния си капацитет, а доставките на Logic не достигнат нови исторически върхове.
Анализ на стойността и количеството на доставките на полупроводници
Фигура 2 изобразява тенденциите в стойността и количеството на доставките за различни видове полупроводници, както и за целия пазар на полупроводници.
Обемът на доставките на Mos Micro достигна пик през четвъртото тримесечие на 2021 г., дъно през първото тримесечие на 2023 г. и започна да се възстановява. От друга страна, количеството на доставките не показа съществена промяна, като остана почти непроменено от третото до четвъртото тримесечие на 2023 г., с лек спад.
Стойността на доставките на Mos Memory започна значително да намалява от второто тримесечие на 2022 г., достигна дъно през първото тримесечие на 2023 г. и започна да се покачва, но се възстанови едва до около 40% от пиковата стойност през четвъртото тримесечие на същата година. Междувременно количеството на доставките се възстанови до около 94% от пиковото ниво. С други думи, счита се, че коефициентът на използване на фабриките на производителите на памети се приближава до пълния си капацитет. Въпросът е с колко ще се увеличат цените на DRAM и NAND флаш паметта.
Количеството на пратките на Logic достигна пик през второто тримесечие на 2022 г., дъно през първото тримесечие на 2023 г., след което се възстанови, достигайки нов исторически връх през четвъртото тримесечие на същата година. От друга страна, стойността на пратките достигна пик през второто тримесечие на 2022 г., след което спадна до около 65% от пиковата стойност през третото тримесечие на 2023 г. и остана непроменена през четвъртото тримесечие на същата година. С други думи, има значително несъответствие между поведението на стойността на пратките и количеството на пратките в Logic.
Количеството на аналоговите доставки достигна пик през третото тримесечие на 2022 г., дъно през второто тримесечие на 2023 г. и оттогава остава стабилно. От друга страна, след като достигна пик през третото тримесечие на 2022 г., стойността на доставките продължи да намалява до четвъртото тримесечие на 2023 г.
И накрая, общата стойност на доставките на полупроводници намаля значително от второто тримесечие на 2022 г., достигна дъно през първото тримесечие на 2023 г. и започна да се покачва, възстановявайки се до около 96% от пиковата стойност през четвъртото тримесечие на същата година. От друга страна, количеството на доставките също намаля значително от второто тримесечие на 2022 г., достигна дъно през първото тримесечие на 2023 г., но оттогава остава непроменено, на около 75% от пиковата стойност.
От гореизложеното изглежда, че Mos Memory е проблемната област, ако се вземе предвид само количеството на доставките, тъй като то се е възстановило само до около 40% от пиковата стойност. В по-широка перспектива обаче можем да видим, че Logic е сериозен проблем, тъй като въпреки достигането на исторически върхове в количеството на доставките, стойността на доставките е стагнирала на около 65% от пиковата стойност. Въздействието на тази разлика между количеството и стойността на доставките на Logic изглежда се разпростира върху цялата област на полупроводниците.
В обобщение, възстановяването на световния пазар на полупроводници зависи от това дали цените на Mos паметите ще се увеличат и дали количеството на доставките на логически устройства ще се увеличи значително. С непрекъснато покачващите се цени на DRAM и NAND паметите, най-големият проблем ще бъде увеличаването на количеството доставки на логически устройства.
След това ще обясним поведението на количеството на пратките на TSMC и доставките на пластини, за да илюстрираме конкретно разликата между количеството на пратките на Logic и доставките на пластини.
Тримесечна стойност на доставките на TSMC и доставки на вафли
Фигура 3 илюстрира разбивката на продажбите на TSMC по възли и тенденцията в продажбите на 7nm и нагоре процеси през четвъртото тримесечие на 2023 г.
TSMC позиционира 7nm и нагоре по-нови възли като усъвършенствани възли. През четвъртото тримесечие на 2023 г. 7nm представляват 17%, 5nm - 35% и 3nm - 15%, което прави общо 67% от усъвършенстваните възли. Освен това, тримесечните продажби на усъвършенствани възли се увеличават от първото тримесечие на 2021 г. насам, като през четвъртото тримесечие на 2022 г. отбелязаха спад, но достигнаха дъното си и започнаха да се покачват отново през второто тримесечие на 2023 г., достигайки нов исторически връх през четвъртото тримесечие на същата година.
С други думи, ако погледнете продажбите на усъвършенстваните възли, TSMC се представя добре. И така, какво ще кажете за общите тримесечни приходи от продажби на TSMC и доставките на пластини (Фигура 4)?
Графиката на тримесечната стойност на доставките на TSMC и доставките на пластини горе-долу съвпада. Тя достигна пик по време на ИТ балона през 2000 г., спадна след шока от Lehman през 2008 г. и продължи да спада след спукването на балона на паметите през 2018 г.
Въпреки това, поведението след пика на специалното търсене през третото тримесечие на 2022 г. е различно. Стойността на доставките достигна пик от 20,2 милиарда долара, след което рязко спадна, но започна да се възстановява, след като достигна дъно от 15,7 милиарда долара през второто тримесечие на 2023 г., достигайки 19,7 милиарда долара през четвъртото тримесечие на същата година, което е 97% от пиковата стойност.
От друга страна, тримесечните доставки на пластини достигнаха пик от 3,97 милиона пластини през третото тримесечие на 2022 г., след което се сринаха, достигайки дъно от 2,92 милиона пластини през второто тримесечие на 2023 г., но след това останаха непроменени. Дори през четвъртото тримесечие на същата година, въпреки че броят на доставените пластини значително намаля от пика, той все още остана на ниво от 2,96 милиона пластини, което е намаление с над 1 милион пластини от пика.
Най-разпространеният полупроводник, произвеждан от TSMC, е Logic. Продажбите на TSMC на усъвършенствани възли през четвъртото тримесечие на 2023 г. достигнаха нов исторически връх, като общите продажби се възстановиха до 97% от историческия пик. Въпреки това, тримесечните доставки на пластини все още бяха с над 1 милион пластини по-малко, отколкото през пиковия период. С други думи, общият коефициент на използване на фабриките на TSMC е само около 75%.
Що се отнася до световния пазар на полупроводници като цяло, доставките на Logic са намалели до около 65% от пика по време на периода на специално търсене, свързано с COVID-19. Съответно, тримесечните доставки на пластини на TSMC са намалели с над 1 милион пластини от пика, като коефициентът на използване на фабриките се оценява на около 75%.
В бъдеще, за да се възстанови наистина световният пазар на полупроводници, доставките на Logic трябва да се увеличат значително и за да се постигне това, коефициентът на използване на леярните, водени от TSMC, трябва да достигне пълния си капацитет.
И така, кога точно ще се случи това?
Прогнозиране на степента на използване на големите леярни
На 14 декември 2023 г. тайванската изследователска компания TrendForce проведе семинар „Информация за фокуса върху индустрията“ в хотел Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington. На семинара анализаторът на TrendForce Джоана Чиао обсъди „Глобалната стратегия на TSMC и перспективите за пазара на леярни за полупроводници за 2024 г.“. Наред с други теми, Джоана Чиао говори за прогнозиране на процентите на използване на леярните (Фигура
Кога ще се увеличат доставките на Logic?
Значителни ли са тези 8% или незначителни? Въпреки че това е фин въпрос, дори до 2026 г. останалите 92% от пластините ще продължат да се консумират от полупроводникови чипове, които не са с изкуствен интелект. По-голямата част от тях ще бъдат чипове Logic. Следователно, за да се увеличат доставките на Logic и за да достигнат пълния си капацитет големите леярни, водени от TSMC, търсенето на електронни устройства като смартфони, персонални компютри и сървъри трябва да се увеличи.
В обобщение, въз основа на настоящата ситуация, не вярвам, че полупроводниците с изкуствен интелект, като графичните процесори на NVIDIA, ще бъдат нашият спасител. Следователно се смята, че световният пазар на полупроводници няма да се възстанови напълно до 2024 г. или дори ще се забави до 2025 г.
Съществува обаче и друга (оптимистична) възможност, която би могла да опровергае тази прогноза.
Досега всички обяснени полупроводници с изкуствен интелект се отнасяха до полупроводници, инсталирани в сървъри. Сега обаче има тенденция за извършване на обработка с изкуствен интелект на терминали (edge-ове) като персонални компютри, смартфони и таблети.
Примерите включват предложения от Intel компютър с изкуствен интелект и опитите на Samsung да създаде смартфони с изкуствен интелект. Ако те станат популярни (с други думи, ако се появят иновации), пазарът на полупроводници с изкуствен интелект ще се разшири бързо. Всъщност, американската изследователска фирма Gartner прогнозира, че до края на 2024 г. доставките на смартфони с изкуствен интелект ще достигнат 240 милиона бройки, а доставките на персонални компютри с изкуствен интелект ще достигнат 54,5 милиона бройки (само за справка). Ако тази прогноза се сбъдне, търсенето на авангардни Logic процесори ще се увеличи (по отношение на стойността и количеството на доставките), а коефициентите на използване на производствени мощности като TSMC ще се повишат. Освен това, търсенето на микропроцесорни процесори (MPU) и памет със сигурност ще нарасне бързо.
С други думи, когато такъв свят настъпи, полупроводниците с изкуствен интелект би трябвало да бъдат истинският спасител. Затова отсега нататък бих искал да се съсредоточа върху тенденциите при периферните полупроводници с изкуствен интелект.
Време на публикуване: 08 април 2024 г.