No 2021. gada līdz 2022. gadam globālajā pusvadītāju tirgū bija vērojama strauja izaugsme, jo COVID-19 uzliesmojuma radītās īpašās prasības. Tomēr, tā kā COVID-19 pandēmijas izraisītās īpašās prasības beidzās 2022. gada otrajā pusē un 2023. gadā ienira vienā no vissmagākajām recesijas vēsturē.
Tomēr sagaidāms, ka Lielās lejupslīdes apakšējais punkts būs 2023. gadā, un šogad (2024. gadā) gaidāma visaptveroša atveseļošanās.
Faktiski, aplūkojot ceturkšņa pusvadītāju piegādes dažādos veidos, Logic jau ir pārspējis maksimumu, ko izraisīja īpašās COVID-19 prasības, un uzstādījis jaunu vēsturiski augstāko līmeni. Turklāt Mos Micro un Analog, visticamāk, sasniegs vēsturiski augstāko līmeni 2024. gadā, jo COVID-19 īpašo prasību izbeigšanās izraisītais kritums nav būtisks (1. attēls).
Tostarp Mos Memory piedzīvoja ievērojamu kritumu, pēc tam sasniedza zemāko punktu 2023. gada pirmajā ceturksnī (1. ceturksnī) un sāka ceļu uz atveseļošanos. Tomēr šķiet, ka joprojām ir vajadzīgs ievērojams laiks, lai sasniegtu COVID-19 īpašo prasību maksimumu. Tomēr, ja Mos Memory pārsniegs savu maksimumu, pusvadītāju kopējais sūtījumu apjoms neapšaubāmi sasniegs jaunu vēsturiski augstāko līmeni. Manuprāt, ja tas notiks, var teikt, ka pusvadītāju tirgus ir pilnībā atkopies.
Tomēr, aplūkojot izmaiņas pusvadītāju sūtījumos, ir skaidrs, ka šis viedoklis ir kļūdains. Tas ir tāpēc, ka, lai gan Mos Memory sūtījumi, kas atrodas atkopšanā, lielā mērā ir atguvušies, Logic sūtījumi, kas sasniedza vēsturiski augstākos rādītājus, joprojām ir ārkārtīgi zemā līmenī. Citiem vārdiem sakot, lai patiesi atdzīvinātu globālo pusvadītāju tirgu, loģisko vienību sūtījumiem ir ievērojami jāpalielina.
Tāpēc šajā rakstā mēs analizēsim pusvadītāju sūtījumus un daudzumus dažāda veida pusvadītājiem un kopējiem pusvadītājiem. Tālāk mēs izmantosim atšķirību starp Logic sūtījumiem un sūtījumiem kā piemēru, lai parādītu, kā TSMC vafeļu sūtījumi atpaliek, neskatoties uz straujo atveseļošanos. Turklāt mēs spekulēsim par to, kāpēc šī atšķirība pastāv, un ierosināsim, ka globālā pusvadītāju tirgus pilnīga atveseļošanās var tikt atlikta līdz 2025. gadam.
Noslēgumā jāsaka, ka pašreizējais pusvadītāju tirgus atveseļošanās izskats ir "ilūzija", ko izraisījuši NVIDIA GPU, kuriem ir ārkārtīgi augstas cenas. Tāpēc šķiet, ka pusvadītāju tirgus pilnībā neatgūsies, kamēr lietuves, piemēram, TSMC, nesasniegs pilnu jaudu un Logic sūtījumi sasniegs jaunus vēsturiskos maksimumus.
Pusvadītāju sūtījumu vērtības un daudzuma analīze
2. attēlā ir attēlotas dažādu veidu pusvadītāju piegādes vērtības un daudzuma tendences, kā arī viss pusvadītāju tirgus.
Mos Micro sūtījumu apjoms sasniedza maksimumu 2021. gada ceturtajā ceturksnī, zemāko punktu sasniedza 2023. gada pirmajā ceturksnī un sāka atgūties. No otras puses, sūtījumu apjoms neuzrādīja būtiskas izmaiņas, saglabājoties gandrīz nemainīgam no 2023. gada trešā līdz ceturtajam ceturksnim, ar nelielu kritumu.
Mos Memory sūtījumu vērtība sāka ievērojami samazināties no 2022. gada otrā ceturkšņa, zemāko punktu sasniedza 2023. gada pirmajā ceturksnī un sāka pieaugt, bet tikai tā paša gada ceturtajā ceturksnī atguvās līdz aptuveni 40% no maksimālās vērtības. Tikmēr sūtījumu apjoms ir atjaunojies līdz aptuveni 94% no maksimālā līmeņa. Citiem vārdiem sakot, tiek uzskatīts, ka atmiņas ražotāju rūpnīcas izmantošanas līmenis tuvojas pilnai jaudai. Jautājums ir par to, cik pieaugs DRAM un NAND zibatmiņas cenas.
Logic sūtījumu apjoms sasniedza maksimumu 2022. gada otrajā ceturksnī, zemāko punktu sasniedza 2023. gada pirmajā ceturksnī, pēc tam atlēca, sasniedzot jaunu vēsturiski augstāko līmeni tā paša gada ceturtajā ceturksnī. No otras puses, sūtījuma vērtība sasniedza augstāko punktu 2022. gada otrajā ceturksnī, pēc tam samazinājās līdz aptuveni 65% no maksimālās vērtības 2023. gada trešajā ceturksnī un palika nemainīga tā paša gada ceturtajā ceturksnī. Citiem vārdiem sakot, pastāv būtiska neatbilstība starp sūtījuma vērtību un sūtījuma daudzumu programmā Logic.
Analogo sūtījumu apjoms sasniedza maksimumu 2022. gada trešajā ceturksnī, bet zemāko punktu sasniedza 2023. gada otrajā ceturksnī un kopš tā laika ir saglabājies stabils. No otras puses, pēc maksimuma sasniegšanas 2022. gada trešajā ceturksnī sūtījumu vērtība turpināja samazināties līdz 2023. gada ceturtajam ceturksnim.
Visbeidzot, kopējā pusvadītāju piegādes vērtība ievērojami samazinājās, salīdzinot ar 2022. gada otro ceturksni, sasniedza zemāko punktu 2023. gada pirmajā ceturksnī, un sāka pieaugt, atgūstoties līdz aptuveni 96% no maksimālās vērtības tā paša gada ceturtajā ceturksnī. No otras puses, sūtījumu apjoms arī ievērojami samazinājās, salīdzinot ar 2022. gada otro ceturksni, sasniedzot zemāko punktu 2023. gada pirmajā ceturksnī, bet kopš tā laika ir saglabājies nemainīgs, sasniedzot aptuveni 75% no maksimālās vērtības.
No iepriekš minētā šķiet, ka Mos Memory ir problemātiskā joma, ja ņem vērā tikai sūtījuma daudzumu, jo tas ir atjaunojies tikai līdz aptuveni 40% no maksimālās vērtības. Tomēr, raugoties no plašākas perspektīvas, mēs varam redzēt, ka loģika rada lielas bažas, jo, neskatoties uz vēsturiski augstāko sūtījumu daudzumu, sūtījuma vērtība ir nemainīga aptuveni 65% no maksimālās vērtības. Šķiet, ka šīs atšķirības starp Logic sūtījuma daudzumu un vērtību ietekme attiecas uz visu pusvadītāju lauku.
Rezumējot, pasaules pusvadītāju tirgus atveseļošanās ir atkarīga no tā, vai Mos Memory cenas pieaugs un vai būtiski pieaugs Logic bloku sūtījumu daudzums. Tā kā DRAM un NAND cenas nepārtraukti pieaug, lielākā problēma būs Logic vienību piegādes apjoma palielināšana.
Tālāk mēs izskaidrosim TSMC sūtījumu daudzuma un vafeļu sūtījumu uzvedību, lai īpaši ilustrētu atšķirību starp Logic sūtījumu daudzumu un vafeļu sūtījumiem.
TSMC ceturkšņa sūtījumu vērtība un vafeļu sūtījumi
3. attēlā parādīts TSMC pārdošanas sadalījums pa mezgliem un 7 nm un augstāku procesu pārdošanas tendence 2023. gada ceturtajā ceturksnī.
TSMC pozicionē 7 nm un tālāk kā progresīvus mezglus. 2023. gada ceturtajā ceturksnī 7 nm veidoja 17%, 5 nm — 35% un 3 nm — 15%, kas kopā veido 67% uzlaboto mezglu. Turklāt uzlaboto mezglu pārdošanas apjoms ceturksnī ir palielinājies kopš 2021. gada pirmā ceturkšņa, 2022. gada ceturtajā ceturksnī tas vienreiz piedzīvoja kritumu, taču sasniedza zemāko punktu un atkal sāka pieaugt 2023. gada otrajā ceturksnī, sasniedzot jaunu vēsturiski augstāko līmeni tā paša gada ceturtajā ceturksnī.
Citiem vārdiem sakot, ja skatāties uz uzlaboto mezglu pārdošanas rādītājiem, TSMC darbojas labi. Tātad, kā ar TSMC kopējiem ceturkšņa pārdošanas ieņēmumiem un vafeļu sūtījumiem (4. attēls)?
TSMC ceturkšņa sūtījuma vērtības un vafeļu sūtījumu diagramma aptuveni sakrīt. Tas sasniedza maksimumu 2000. gada IT burbuļa laikā, samazinājās pēc 2008. gada Lemānas trieciena un turpināja kristies pēc 2018. gada atmiņas burbuļa plīšanas.
Tomēr uzvedība pēc īpašā pieprasījuma maksimuma 2022. gada trešajā ceturksnī atšķiras. Sūtījuma vērtība sasniedza 20,2 miljardus ASV dolāru, pēc tam strauji samazinājās, bet sāka atgūties pēc zemākās vērtības pie 15,7 miljardiem ASV dolāru 2023. gada otrajā ceturksnī, sasniedzot 19,7 miljardus ASV dolāru tā paša gada ceturtajā ceturksnī, kas ir 97% no maksimālās vērtības.
No otras puses, ceturkšņa vafeļu piegādes maksimums sasniedza 3,97 miljonus vafeļu 2022. gada trešajā ceturksnī, bet pēc tam strauji samazinājās, sasniedzot zemāko līmeni – 2,92 miljonus vafeļu 2023. gada otrajā ceturksnī, bet pēc tam palika nemainīgs. Pat tā paša gada ceturtajā ceturksnī, lai gan nosūtīto vafeļu skaits ievērojami samazinājās, salīdzinot ar maksimumu, tas joprojām saglabājās 2,96 miljonu vafeļu līmenī, kas ir par vairāk nekā 1 miljonu vafeļu samazinājums no maksimuma.
Visizplatītākais TSMC ražotais pusvadītājs ir Logic. TSMC uzlaboto mezglu pārdošanas apjoms 2023. gada ceturtajā ceturksnī sasniedza jaunu vēsturiski augstāko līmeni, kopējam pārdošanas apjomam atgūstoties līdz 97% no vēsturiskā maksimuma. Tomēr ceturkšņa vafeļu sūtījumi joprojām bija par vairāk nekā 1 miljonu vafeļu mazāki nekā maksimālā laika periodā. Citiem vārdiem sakot, TSMC kopējais rūpnīcas izmantošanas līmenis ir tikai aptuveni 75%.
Runājot par globālo pusvadītāju tirgu kopumā, COVID-19 īpašā pieprasījuma periodā Logic piegādes ir samazinājušās līdz aptuveni 65% no maksimuma. Konsekventi TSMC ceturkšņa vafeļu sūtījumi ir samazinājušies par vairāk nekā 1 miljonu vafeļu, salīdzinot ar maksimumu, un tiek lēsts, ka rūpnīcas izmantošanas līmenis ir aptuveni 75%.
Raugoties nākotnē, lai globālais pusvadītāju tirgus patiesi atveseļotos, Logic sūtījumiem ir ievērojami jāpalielina, un, lai to panāktu, TSMC vadīto lietuvju izmantošanas līmenim ir jātuvojas pilnai jaudai.
Tātad, kad tieši tas notiks?
Lielāko lietuvju izmantošanas līmeņa prognozēšana
2023. gada 14. decembrī Taivānas pētniecības uzņēmums TrendForce rīkoja semināru "Industry Focus Information" viesnīcā Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. Seminārā TrendForce analītiķe Džoana Čiao apsprieda "TSMC globālo stratēģiju un pusvadītāju lietuvju tirgus perspektīvu 2024. gadam". Starp citām tēmām Džoanna Čiao runāja par lietuvju izmantošanas līmeņa prognozēšanu (attēls
Kad palielināsies Logic sūtījumu apjoms?
Vai šie 8% ir nozīmīgi vai nenozīmīgi? Lai gan tas ir smalks jautājums, pat līdz 2026. gadam atlikušos 92% plāksnīšu joprojām patērēs pusvadītāju mikroshēmas, kas nav AI. Lielākā daļa no tām būs loģikas mikroshēmas. Tāpēc, lai Logic sūtījumi palielinātos un TSMC vadītās lielākās lietuves sasniegtu pilnu jaudu, ir jāpalielinās pieprasījumam pēc elektroniskām ierīcēm, piemēram, viedtālruņiem, personālajiem datoriem un serveriem.
Rezumējot, pamatojoties uz pašreizējo situāciju, es neticu, ka AI pusvadītāji, piemēram, NVIDIA GPU, būs mūsu glābējs. Tāpēc tiek uzskatīts, ka globālais pusvadītāju tirgus pilnībā neatgūsies līdz 2024. gadam vai pat aizkavēsies līdz 2025. gadam.
Tomēr ir vēl viena (optimistiska) iespēja, kas varētu apgāzt šo prognozi.
Līdz šim visi izskaidrotie mākslīgā intelekta pusvadītāji attiecas uz pusvadītājiem, kas uzstādīti serveros. Tomēr tagad ir tendence veikt AI apstrādi termināļos (malās), piemēram, personālajos datoros, viedtālruņos un planšetdatoros.
Piemēri ietver Intel piedāvāto AI datoru un Samsung mēģinājumus izveidot AI viedtālruņus. Ja tie kļūs populāri (citiem vārdiem sakot, ja rodas jauninājumi), AI pusvadītāju tirgus strauji paplašināsies. Faktiski ASV pētījumu firma Gartner prognozē, ka līdz 2024. gada beigām AI viedtālruņu sūtījumi sasniegs 240 miljonus vienību, bet AI personālo datoru sūtījumi sasniegs 54,5 miljonus vienību (tikai atsaucei). Ja šī prognoze piepildīsies, pieaugs pieprasījums pēc visprogresīvākās loģikas (sūtījuma vērtības un daudzuma ziņā), un pieaugs lietuvju, piemēram, TSMC, izmantošanas rādītāji. Turklāt pieprasījums pēc MPU un atmiņas noteikti arī strauji pieaugs.
Citiem vārdiem sakot, kad šāda pasaule ierodas, AI pusvadītājiem vajadzētu būt īstajiem glābējiem. Tāpēc turpmāk es vēlētos pievērsties malu AI pusvadītāju tendencēm.
Publicēšanas laiks: 08.04.2024