Del 2021 al 2022, hi va haver un ràpid creixement en el mercat mundial de semiconductors a causa de l'aparició de demandes especials derivades del brot de COVID-19. Tanmateix, les demandes especials causades per la pandèmia de COVID-19 van acabar a la segona meitat del 2022 i es van submergir en una de les recessions més greus de la història el 2023.
Tanmateix, s'espera que la Gran Recessió toqui fons el 2023, i que es produeixi una recuperació generalitzada aquest any (2024).
De fet, si observem els enviaments trimestrals de semiconductors de diversos tipus, Logic ja ha superat el pic causat per les demandes especials de la COVID-19 i ha establert un nou màxim històric. A més, és probable que Mos Micro i Analog arribin a màxims històrics el 2024, ja que la disminució causada pel final de les demandes especials de la COVID-19 no és significativa (Figura 1).
Entre elles, Mos Memory va experimentar un descens significatiu, després va tocar fons durant el primer trimestre (T1) del 2023 i va començar el seu camí cap a la recuperació. No obstant això, sembla que encara necessitarà un temps considerable per assolir el pic de les demandes especials de la COVID-19. No obstant això, si Mos Memory supera el seu pic, els enviaments totals de semiconductors sens dubte assoliran un nou màxim històric. Al meu entendre, si això passa, es pot dir que el mercat dels semiconductors s'ha recuperat completament.
Tanmateix, si observem els canvis en els enviaments de semiconductors, és evident que aquesta opinió és errònia. Això és degut a que, mentre que els enviaments de Mos Memory, que està en recuperació, s'han recuperat en gran mesura, els enviaments de Logic, que van assolir màxims històrics, encara es troben a nivells extremadament baixos. En altres paraules, per reactivar realment el mercat mundial de semiconductors, els enviaments d'unitats lògiques han d'augmentar significativament.
Per tant, en aquest article, analitzarem els enviaments i les quantitats de semiconductors per a diversos tipus de semiconductors i el total de semiconductors. A continuació, utilitzarem la diferència entre els enviaments de Logic i els enviaments com a exemple per mostrar com els enviaments de oblies de TSMC s'estan quedant enrere malgrat la ràpida recuperació. A més, especularem sobre per què existeix aquesta diferència i suggerirem que la recuperació completa del mercat mundial de semiconductors es podria retardar fins al 2025.
En conclusió, l'aspecte actual de recuperació del mercat dels semiconductors és una "il·lusió" causada per les GPU d'NVIDIA, que tenen preus extremadament alts. Per tant, sembla que el mercat dels semiconductors no es recuperarà completament fins que les foneries com TSMC arribin a la seva plena capacitat i els enviaments de Logic arribin a nous màxims històrics.
Anàlisi del valor i la quantitat d'enviaments de semiconductors
La figura 2 mostra les tendències en el valor i la quantitat dels enviaments per a diversos tipus de semiconductors, així com per a tot el mercat de semiconductors.
El volum d'enviaments de Mos Micro va assolir el màxim durant el quart trimestre del 2021, va tocar fons durant el primer trimestre del 2023 i va començar a recuperar-se. D'altra banda, la quantitat d'enviaments no va mostrar cap canvi significatiu, romanent pràcticament plana del tercer al quart trimestre del 2023, amb un lleuger descens.
El valor dels enviaments de Mos Memory va començar a disminuir significativament a partir del segon trimestre del 2022, va tocar fons el primer trimestre del 2023 i va començar a augmentar, però només es va recuperar fins a al voltant del 40% del valor màxim al quart trimestre del mateix any. Mentrestant, la quantitat d'enviaments s'ha recuperat fins a al voltant del 94% del nivell màxim. En altres paraules, es considera que la taxa d'utilització de fàbrica dels fabricants de memòria s'acosta a la plena capacitat. La pregunta és quant augmentaran els preus de les memòries flash DRAM i NAND.
La quantitat d'enviaments de Logic va assolir el màxim durant el segon trimestre del 2022, va tocar fons durant el primer trimestre del 2023 i després va rebotar, assolint un nou màxim històric durant el quart trimestre del mateix any. D'altra banda, el valor dels enviaments va assolir el màxim durant el segon trimestre del 2022, després va disminuir fins a al voltant del 65% del valor màxim durant el tercer trimestre del 2023 i es va mantenir estable durant el quart trimestre del mateix any. En altres paraules, hi ha una discrepància significativa entre el comportament del valor dels enviaments i la quantitat d'enviaments a Logic.
La quantitat d'enviaments analògics va assolir el màxim durant el tercer trimestre del 2022, va tocar fons durant el segon trimestre del 2023 i des de llavors s'ha mantingut estable. D'altra banda, després d'assolir el màxim durant el tercer trimestre del 2022, el valor dels enviaments va continuar disminuint fins al quart trimestre del 2023.
Finalment, el valor total dels enviaments de semiconductors va disminuir significativament a partir del segon trimestre del 2022, va tocar fons el primer trimestre del 2023 i va començar a augmentar, recuperant-se fins a al voltant del 96% del valor màxim del quart trimestre del mateix any. D'altra banda, la quantitat d'enviaments també va disminuir significativament a partir del segon trimestre del 2022, va tocar fons el primer trimestre del 2023, però des de llavors s'ha mantingut estable, al voltant del 75% del valor màxim.
Del que s'ha esmentat, sembla que la memòria Mos és l'àrea problemàtica si només es considera la quantitat d'enviament, ja que només s'ha recuperat fins a al voltant del 40% del valor màxim. Tanmateix, des d'una perspectiva més àmplia, podem veure que Logic és una preocupació important, ja que tot i assolir màxims històrics en la quantitat d'enviament, el valor dels enviaments s'ha estancat al voltant del 65% del valor màxim. L'impacte d'aquesta diferència entre la quantitat i el valor dels enviaments de Logic sembla estendre's a tot el camp dels semiconductors.
En resum, la recuperació del mercat mundial de semiconductors depèn de si augmenten els preus de la memòria Mos i de si la quantitat d'enviaments d'unitats Logic augmenta significativament. Amb els preus de DRAM i NAND en augment continu, el problema més gran serà augmentar la quantitat d'enviaments d'unitats Logic.
A continuació, explicarem el comportament de la quantitat d'enviament de TSMC i els enviaments d'oblies per il·lustrar específicament la diferència entre la quantitat d'enviament de Logic i els enviaments d'oblies.
Valor de l'enviament trimestral de TSMC i enviaments de wafers
La figura 3 il·lustra el desglossament de les vendes de TSMC per node i la tendència de vendes de processos de 7 nm i superiors durant el quart trimestre del 2023.
TSMC posiciona els nodes de 7 nm i més enllà com a nodes avançats. Al quart trimestre del 2023, els de 7 nm van representar el 17%, els de 5 nm el 35% i els de 3 nm el 15%, cosa que representa un total del 67% dels nodes avançats. A més, les vendes trimestrals de nodes avançats han anat augmentant des del primer trimestre del 2021, van experimentar una disminució una vegada al quart trimestre del 2022, però van tocar fons i van començar a pujar de nou al segon trimestre del 2023, arribant a un nou màxim històric al quart trimestre del mateix any.
En altres paraules, si observem el rendiment de vendes dels nodes avançats, TSMC té un bon rendiment. Aleshores, què passa amb els ingressos trimestrals totals per vendes i els enviaments de làmines de TSMC (Figura 4)?
El gràfic del valor dels enviaments trimestrals de TSMC i els enviaments de blisters coincideixen aproximadament. Va assolir el seu punt màxim durant la bombolla informàtica del 2000, va disminuir després de la crisi de Lehman del 2008 i va continuar disminuint després de l'esclat de la bombolla de la memòria del 2018.
Tanmateix, el comportament després del pic de la demanda especial al tercer trimestre del 2022 és diferent. El valor dels enviaments va assolir un màxim de 20.200 milions de dòlars, després va disminuir bruscament però va començar a rebotar després de tocar fons a 15.700 milions de dòlars al segon trimestre del 2023, arribant als 19.700 milions de dòlars al quart trimestre del mateix any, cosa que representa el 97% del valor màxim.
D'altra banda, els enviaments trimestrals d'oblies van assolir un màxim de 3,97 milions d'oblies durant el tercer trimestre del 2022, després van caure en picat, tocant un mínim de 2,92 milions d'oblies durant el segon trimestre del 2023, però es van mantenir estables a partir de llavors. Fins i tot durant el quart trimestre del mateix any, tot i que el nombre d'oblies enviades va disminuir significativament respecte al màxim, encara es va mantenir en 2,96 milions d'oblies, una reducció de més d'1 milió d'oblies respecte al màxim.
El semiconductor més comú produït per TSMC és Logic. Les vendes de nodes avançats de TSMC durant el quart trimestre del 2023 van assolir un nou màxim històric, amb unes vendes totals que es van recuperar fins al 97% del màxim històric. No obstant això, els enviaments trimestrals d'oblies encara eren més d'1 milió d'oblies menys que durant el període màxim. En altres paraules, la taxa d'utilització global de la fàbrica de TSMC és només d'un 75%.
Pel que fa al mercat mundial de semiconductors en conjunt, els enviaments de Logic han disminuït fins a al voltant del 65% del pic durant el període de demanda especial de la COVID-19. De manera consistent, els enviaments trimestrals d'oblies de TSMC han disminuït en més d'1 milió d'oblies respecte al pic, amb una taxa d'utilització de la fàbrica estimada al voltant del 75%.
De cara al futur, perquè el mercat mundial de semiconductors es recuperi realment, els enviaments de Logic han d'augmentar significativament i, per aconseguir-ho, la taxa d'utilització de les foneries liderades per TSMC ha d'aproximar-se a la plena capacitat.
Aleshores, quan passarà això exactament?
Predicció de les taxes d'utilització de les principals foneries
El 14 de desembre de 2023, l'empresa d'investigació taiwanesa TrendForce va celebrar el seminari "Industry Focus Information" al Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. Al seminari, l'analista de TrendForce Joanna Chiao va parlar sobre "L'estratègia global de TSMC i les perspectives del mercat de la fosa de semiconductors per al 2024". Entre altres temes, Joanna Chiao va parlar sobre la predicció de les taxes d'utilització de la fosa (Figura
Quan augmentaran els enviaments de Logic?
Aquest 8% és significatiu o insignificant? Tot i que aquesta és una pregunta subtil, fins i tot el 2026, el 92% restant de les oblies encara seran consumides per xips semiconductors que no són d'IA. La majoria d'aquests seran xips Logic. Per tant, perquè els enviaments de Logic augmentin i perquè les principals foneries liderades per TSMC arribin a la seva plena capacitat, la demanda de dispositius electrònics com ara telèfons intel·ligents, PC i servidors ha d'augmentar.
En resum, basant-me en la situació actual, no crec que els semiconductors d'IA com les GPU d'NVIDIA siguin la nostra salvació. Per tant, es creu que el mercat mundial de semiconductors no es recuperarà completament fins al 2024, o fins i tot s'endarrerirà fins al 2025.
No obstant això, hi ha una altra possibilitat (optimista) que podria anul·lar aquesta predicció.
Fins ara, tots els semiconductors d'IA explicats s'han referit a semiconductors instal·lats en servidors. Tanmateix, ara hi ha una tendència a realitzar el processament d'IA en terminals (perímetres) com ara ordinadors personals, telèfons intel·ligents i tauletes.
Alguns exemples són el PC amb IA proposat per Intel i els intents de Samsung de crear telèfons intel·ligents amb IA. Si aquests es popularitzen (és a dir, si es produeix innovació), el mercat dels semiconductors amb IA s'expandirà ràpidament. De fet, l'empresa d'investigació nord-americana Gartner preveu que a finals del 2024, els enviaments de telèfons intel·ligents amb IA arribaran als 240 milions d'unitats i els enviaments de PC amb IA arribaran als 54,5 milions d'unitats (només com a referència). Si aquesta predicció es fa realitat, la demanda de Logic d'avantguarda augmentarà (en termes de valor i quantitat d'enviaments), i les taxes d'utilització de foneries com TSMC augmentaran. A més, la demanda de MPU i memòria també creixerà ràpidament.
En altres paraules, quan arribi un món així, els semiconductors d'IA haurien de ser els veritables salvadors. Per tant, a partir d'ara, m'agradaria centrar-me en les tendències dels semiconductors d'IA de punta.
Data de publicació: 08 d'abril de 2024