Frá 2021 til 2022 var hraður vöxtur á heimsmarkaði fyrir hálfleiðara vegna sérstakrar eftirspurnar sem stafaði af COVID-19 faraldrinum. Hins vegar, þegar sérstökum eftirspurn vegna COVID-19 faraldursins lauk á seinni hluta ársins 2022 og steyptist niður í eina alvarlegustu efnahagslægð sögunnar árið 2023.
Hins vegar er búist við að mikla efnahagskreppan nái botni árið 2023 og að alger bati verði væntanlegur á þessu ári (2024).
Reyndar, ef litið er á ársfjórðungslegar sendingar hálfleiðara af ýmsum gerðum, hefur Logic þegar farið fram úr hámarki sem stafar af sérstakri eftirspurn vegna COVID-19 og sett nýtt sögulegt hámark. Þar að auki er líklegt að Mos Micro og Analog muni ná sögulegum hæðum árið 2024, þar sem lækkunin sem stafar af lokum sérstakrar eftirspurnar vegna COVID-19 er ekki marktæk (Mynd 1).
Meðal þeirra upplifði Mos Memory verulega lækkun, náði síðan botni á fyrsta ársfjórðungi (1. ársfjórðungi) 2023 og hóf bataferil sinn. Það virðist þó enn taka töluverðan tíma að ná hámarki sérstakrar eftirspurnar vegna COVID-19. Hins vegar, ef Mos Memory fer yfir hámarkið, munu heildarsendingar hálfleiðara án efa ná nýju sögulegu hámarki. Að mínu mati, ef þetta gerist, má segja að markaðurinn fyrir hálfleiðara hafi náð sér að fullu.
Hins vegar, þegar litið er á breytingarnar á sendingum á hálfleiðurum, er ljóst að þessi skoðun er röng. Þetta er vegna þess að þó að sendingar á Mos Memory, sem er að ná sér á strik, hafi að mestu náð sér, eru sendingar á Logic, sem náðu sögulegu hámarki, enn á afar lágu stigi. Með öðrum orðum, til að endurlífga heimsmarkaðinn fyrir hálfleiðara, verður að auka sendingar á rökfræðieiningum verulega.
Þess vegna munum við í þessari grein greina sendingar og magn hálfleiðara fyrir ýmsar gerðir hálfleiðara og heildarfjölda hálfleiðara. Næst munum við nota muninn á sendingum Logic og sendingum sem dæmi til að sýna hvernig sendingar TSMC á skífum eru á eftir þrátt fyrir hraðan bata. Að auki munum við velta fyrir okkur hvers vegna þessi munur er til staðar og benda til þess að fullur bati á heimsmarkaði hálfleiðara gæti tafist til ársins 2025.
Að lokum má segja að núverandi batahorfur á hálfleiðaramarkaðinum séu „blekking“ af völdum GPU-eininga frá NVIDIA, sem hafa afar hátt verð. Því virðist sem hálfleiðaramarkaðurinn muni ekki ná sér að fullu fyrr en verksmiðjur eins og TSMC ná fullum afköstum og sendingar Logic ná nýjum sögulegum hæðum.
Greining á sendingarvirði og magni hálfleiðara
Mynd 2 sýnir þróun sendingarverðmætis og magns fyrir ýmsar gerðir hálfleiðara sem og allan hálfleiðaramarkaðinn.
Sendingarmagn Mos Micro náði hámarki á fjórða ársfjórðungi 2021, náði lágmarki á fyrsta ársfjórðungi 2023 og fór að ná sér á strik. Hins vegar breyttist sendingarmagnið ekki verulega og stóð nánast í stað frá þriðja til fjórða ársfjórðungs 2023, með lítils háttar lækkun.
Sendingarverðmæti Mos Memory fór að lækka verulega frá öðrum ársfjórðungi 2022, náði lágmarki á fyrsta ársfjórðungi 2023 og fór að hækka, en náði aðeins um 40% af hámarksgildi á fjórða ársfjórðungi sama árs. Á sama tíma hefur sendingarmagnið náð sér í um 94% af hámarksgildi. Með öðrum orðum er talið að nýtingarhlutfall verksmiðjuframleiðenda minnis sé að nálgast fulla afkastagetu. Spurningin er hversu mikið verð á DRAM og NAND flash gögnum mun hækka.
Sendingarmagn Logic náði hámarki á öðrum ársfjórðungi 2022, náði lágmarki á fyrsta ársfjórðungi 2023, jókst síðan aftur og náði nýju sögulegu hámarki á fjórða ársfjórðungi sama árs. Hins vegar náði sendingarverðmæti hámarki á öðrum ársfjórðungi 2022, lækkaði síðan niður í um 65% af hámarksverðmæti á þriðja ársfjórðungi 2023 og stóð í stað á fjórða ársfjórðungi sama ár. Með öðrum orðum er verulegur munur á hegðun sendingarverðmætis og sendingarmagns hjá Logic.
Sendingarmagn af hliðstæðum vörum náði hámarki á þriðja ársfjórðungi 2022, náði lágmarki á öðrum ársfjórðungi 2023 og hefur síðan haldist stöðugt. Hins vegar, eftir að hafa náð hámarki á þriðja ársfjórðungi 2022, hélt sendingarverðmæti áfram að lækka þar til á fjórða ársfjórðungi 2023.
Að lokum lækkaði heildarverðmæti sendinga á hálfleiðurum verulega frá öðrum ársfjórðungi 2022, náði lágmarki á fyrsta ársfjórðungi 2023 og byrjaði að hækka, og náði um 96% af hámarksverðmæti á fjórða ársfjórðungi sama árs. Hins vegar minnkaði sendingarmagnið einnig verulega frá öðrum ársfjórðungi 2022, náði lágmarki á fyrsta ársfjórðungi 2023, en hefur síðan haldist óbreytt, í kringum 75% af hámarksverðmæti.
Af ofangreindu virðist sem Mos Memory sé vandamálasviðið ef aðeins er litið á sendingarmagn, þar sem það hefur aðeins náð sér í um 40% af hámarksgildi. Hins vegar, ef litið er á víðara sjónarhorn, sjáum við að Logic er verulegt áhyggjuefni, þar sem þrátt fyrir að hafa náð sögulegum hæðum í sendingarmagni hefur sendingargildið staðnað í um 65% af hámarksgildi. Áhrif þessa mismunar á sendingarmagni og verðmæti Logic virðast ná til alls hálfleiðaramarkaðarins.
Í stuttu máli má segja að bati á heimsmarkaði fyrir hálfleiðara sé háður því hvort verð á Mos-minni hækki og hvort sendingarmagn Logic-eininga aukist verulega. Þar sem verð á DRAM og NAND hækkar stöðugt verður stærsta málið að auka sendingarmagn Logic-eininga.
Næst munum við útskýra hegðun sendingarmagns og sendinga á skífum frá TSMC til að sýna sérstaklega muninn á sendingarmagni Logic og sendingum á skífum.
Ársfjórðungssendingarverðmæti TSMC og sendingar á skífum
Mynd 3 sýnir sölu TSMC eftir hnútum og söluþróun 7nm og stærri ferla á fjórða ársfjórðungi 2023.
TSMC setur 7nm og lengra framleidda hnúta í flokk háþróaðra hnúta. Á fjórða ársfjórðungi 2023 nam 7nm 17%, 5nm 35% og 3nm 15%, samtals 67% af háþróuðum hnútum. Þar að auki hefur ársfjórðungssala á háþróuðum hnútum aukist frá fyrsta ársfjórðungi 2021, lækkaði einu sinni á fjórða ársfjórðungi 2022, náði botni og byrjaði að hækka aftur á öðrum ársfjórðungi 2023 og náði nýju sögulegu hámarki á fjórða ársfjórðungi sama árs.
Með öðrum orðum, ef þú skoðar söluárangur háþróaðra hnúta, þá stendur TSMC sig vel. Hvað með heildartekjur TSMC á ársfjórðungi og sendingar á skífum (mynd 4)?
Grafið sem sýnir ársfjórðungslega sendingarverðmæti TSMC og sendingar á skífum er nokkurn veginn í takt. Það náði hámarki á upplýsingatæknibólunni árið 2000, lækkaði eftir Lehman-áfallið árið 2008 og hélt áfram að lækka eftir að minnisbólan sprakk árið 2018.
Hins vegar er hegðunin eftir hámark sérstakrar eftirspurnar á þriðja ársfjórðungi 2022 önnur. Sendingarverðmæti náði hámarki í 20,2 milljörðum dala, lækkaði síðan skarpt en byrjaði að ná sér á strik eftir að hafa náð lágmarki í 15,7 milljörðum dala á öðrum ársfjórðungi 2023 og náð 19,7 milljörðum dala á fjórða ársfjórðungi sama ár, sem er 97% af hámarksverðmæti.
Hins vegar náðu ársfjórðungssendingar á skífum hámarki í 3,97 milljónir skífa á þriðja ársfjórðungi 2022, lækkuðu síðan verulega og náðu lágmarki í 2,92 milljónir skífa á öðrum ársfjórðungi 2023, en stóðu í stað eftir það. Jafnvel á fjórða ársfjórðungi sama árs, þótt fjöldi sendinga á skífum hafi minnkað verulega frá hámarki, var hann samt sem áður 2,96 milljónir skífa, sem er meira en 1 milljón lækkun frá hámarki.
Algengasta hálfleiðarinn sem TSMC framleiðir er Logic. Sala TSMC á háþróuðum hnútum náði nýju sögulegu hámarki á fjórða ársfjórðungi 2023, þar sem heildarsala náði 97% af sögulegu hámarki. Hins vegar voru sendingar á skífum á ársfjórðungum enn yfir 1 milljón skífum minni en á háannatímanum. Með öðrum orðum er heildarnýtingarhlutfall verksmiðjunnar hjá TSMC aðeins um 75%.
Hvað varðar heimsmarkað fyrir hálfleiðara í heild sinni, þá hafa sendingar Logic minnkað niður í um 65% af hámarki á tímabili sérstakrar eftirspurnar COVID-19. Ársfjórðungssendingar TSMC af skífum hafa stöðugt minnkað um meira en 1 milljón skífur frá hámarki, og nýtingarhlutfall verksmiðjunnar er áætlað að vera um 75%.
Horft til framtíðar, til þess að alþjóðlegur hálfleiðaramarkaður geti náð sér að fullu, þurfa sendingar Logic að aukast verulega, og til að ná þessu markmiði verður nýtingarhlutfall steypustöðva undir forystu TSMC að nálgast fulla afkastagetu.
Svo, hvenær nákvæmlega mun þetta gerast?
Að spá fyrir um nýtingarhlutfall helstu steypustöðva
Þann 14. desember 2023 hélt taívanska rannsóknarfyrirtækið TrendForce ráðstefnuna „Industry Focus Information“ á Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. Á ráðstefnunni fjallaði Joanna Chiao, greinandi TrendForce, um „alþjóðlega stefnu TSMC og horfur á markaði fyrir hálfleiðarasteypuframleiðslur árið 2024“. Meðal annars ræddi Joanna Chiao um spár um nýtingarhlutfall steypuframleiðslu (mynd...
Hvenær munu sendingar frá Logic aukast?
Eru þessi 8% marktæk eða ómarktæk? Þó að þetta sé lúmsk spurning, þá munu eftirstandandi 92% af skífum, jafnvel árið 2026, enn vera notaðar af hálfleiðurum sem ekki eru gervigreindar. Meirihluti þessara flísar verða Logic-flísar. Þess vegna, til þess að sendingar frá Logic aukist og til þess að stórar verksmiðjur undir forystu TSMC nái fullum afköstum, verður eftirspurn eftir rafeindatækjum eins og snjallsímum, tölvum og netþjónum að aukast.
Í stuttu máli, miðað við núverandi aðstæður, tel ég ekki að gervigreindarhálfleiðarar eins og GPU-einingar NVIDIA verði bjargvættur okkar. Þess vegna er talið að heimsmarkaður fyrir hálfleiðara muni ekki ná sér að fullu fyrr en árið 2024, eða jafnvel frestast til ársins 2025.
Hins vegar er annar (bjartsýnn) möguleiki sem gæti kollvarpað þessari spá.
Hingað til hafa allir útskýrðir hálfleiðarar gervigreindar sem átt við hálfleiðara sem eru uppsettir í netþjónum. Hins vegar er nú tilhneiging til að framkvæma gervigreindarvinnslu á jaðri tölvum eins og einkatölvum, snjallsímum og spjaldtölvum.
Dæmi um þetta eru tillaga Intel um gervigreindartölvur og tilraunir Samsung til að búa til snjallsíma sem byggja á gervigreind. Ef þessar tölvur verða vinsælar (með öðrum orðum, ef nýsköpun á sér stað) mun markaðurinn fyrir hálfleiðara sem byggja á gervigreind stækka hratt. Reyndar spáir bandaríska rannsóknarfyrirtækið Gartner því að í lok árs 2024 muni sendingar af snjallsímum sem byggja á gervigreind ná 240 milljónum eininga og sendingar af tölvum sem byggja á gervigreind ná 54,5 milljónum eininga (eingöngu til viðmiðunar). Ef þessi spá rætist mun eftirspurn eftir nýjustu Logic örgjörvum aukast (hvort sem sendingarverðmæti og magn er talið) og nýtingarhlutfall framleiðenda eins og TSMC mun aukast. Að auki mun eftirspurn eftir örgjörvum og minni einnig örugglega aukast hratt.
Með öðrum orðum, þegar slíkur heimur kemur, ættu gervigreindarhálfleiðarar að vera hinn raunverulegi bjargvættur. Þess vegna vil ég héðan í frá einbeita mér að þróun gervigreindarhálfleiðara á jaðrinum.
Birtingartími: 8. apríl 2024