از سال ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۲، به دلیل ظهور تقاضاهای ویژه ناشی از شیوع کووید-۱۹، رشد سریعی در بازار جهانی نیمه‌رساناها مشاهده شد. با این حال، تقاضاهای ویژه ناشی از همه‌گیری کووید-۱۹ در نیمه دوم سال ۲۰۲۲ پایان یافت و در سال ۲۰۲۳ به یکی از شدیدترین رکودهای تاریخ فرو رفت.
با این حال، انتظار می‌رود رکود بزرگ در سال ۲۰۲۳ به پایان برسد و امسال (۲۰۲۴) شاهد بهبودی کامل باشیم.
در واقع، با نگاهی به محموله‌های نیمه‌هادی فصلی در انواع مختلف، Logic از اوج ناشی از تقاضاهای ویژه کووید-۱۹ عبور کرده و یک رکورد تاریخی جدید را ثبت کرده است. علاوه بر این، Mos Micro و Analog احتمالاً در سال ۲۰۲۴ به اوج تاریخی خود خواهند رسید، زیرا کاهش ناشی از پایان تقاضاهای ویژه کووید-۱۹ قابل توجه نیست (شکل ۱).
در میان آنها، Mos Memory افت قابل توجهی را تجربه کرد، سپس در سه ماهه اول (Q1) سال 2023 به پایین‌ترین حد خود رسید و مسیر خود را به سمت بهبود آغاز کرد. با این حال، به نظر می‌رسد که هنوز به زمان قابل توجهی برای رسیدن به اوج تقاضاهای ویژه کووید-19 نیاز دارد. با این حال، اگر Mos Memory از اوج خود فراتر رود، بدون شک کل محموله‌های نیمه‌هادی به یک رکورد تاریخی جدید دست خواهند یافت. به نظر من، اگر این اتفاق بیفتد، می‌توان گفت که بازار نیمه‌هادی به طور کامل بهبود یافته است.
با این حال، با نگاهی به تغییرات در عرضه نیمه‌هادی‌ها، مشخص می‌شود که این دیدگاه اشتباه است. دلیل این امر این است که در حالی که عرضه Mos Memory که در حال بهبود است، تا حد زیادی بهبود یافته است، عرضه Logic که به اوج تاریخی خود رسیده بود، هنوز در سطوح بسیار پایینی قرار دارد. به عبارت دیگر، برای احیای واقعی بازار جهانی نیمه‌هادی، عرضه واحدهای منطقی باید به میزان قابل توجهی افزایش یابد.
بنابراین، در این مقاله، محموله‌ها و مقادیر نیمه‌هادی‌ها را برای انواع مختلف نیمه‌هادی‌ها و کل نیمه‌هادی‌ها تجزیه و تحلیل خواهیم کرد. در مرحله بعد، از تفاوت بین محموله‌های Logic و محموله‌ها به عنوان نمونه استفاده خواهیم کرد تا نشان دهیم که چگونه محموله‌های ویفر TSMC با وجود بهبود سریع، عقب مانده‌اند. علاوه بر این، ما در مورد دلیل وجود این تفاوت گمانه‌زنی خواهیم کرد و پیشنهاد می‌کنیم که بهبود کامل بازار جهانی نیمه‌هادی‌ها ممکن است تا سال 2025 به تأخیر بیفتد.
در نتیجه، ظاهر فعلی بهبود بازار نیمه‌هادی‌ها یک «توهم» ناشی از پردازنده‌های گرافیکی انویدیا است که قیمت‌های بسیار بالایی دارند. بنابراین، به نظر می‌رسد که بازار نیمه‌هادی‌ها تا زمانی که کارخانه‌های ریخته‌گری مانند TSMC به ظرفیت کامل خود نرسند و محموله‌های Logic به رکوردهای تاریخی جدیدی نرسند، به طور کامل بهبود نخواهد یافت.
تحلیل ارزش و مقدار محموله نیمه‌هادی
شکل 2 روند ارزش و کمیت محموله‌ها را برای انواع مختلف نیمه‌رساناها و همچنین کل بازار نیمه‌رساناها نشان می‌دهد.
حجم حمل و نقل Mos Micro در سه ماهه چهارم سال 2021 به اوج خود رسید، در سه ماهه اول سال 2023 به پایین‌ترین حد خود رسید و سپس شروع به بهبود کرد. از سوی دیگر، مقدار حمل و نقل تغییر قابل توجهی نشان نداد و از سه ماهه سوم تا چهارم سال 2023 تقریباً ثابت ماند و اندکی کاهش یافت.
ارزش محموله‌های Mos Memory از سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۲ به طور قابل توجهی کاهش یافت، در سه‌ماهه اول سال ۲۰۲۳ به پایین‌ترین حد خود رسید و سپس شروع به افزایش کرد، اما تنها به حدود ۴۰ درصد از اوج ارزش در سه‌ماهه چهارم همان سال رسید. در همین حال، مقدار محموله‌ها به حدود ۹۴ درصد از اوج سطح خود رسیده است. به عبارت دیگر، نرخ استفاده کارخانه‌ای تولیدکنندگان حافظه به ظرفیت کامل نزدیک می‌شود. سوال این است که قیمت DRAM و NAND flash چقدر افزایش خواهد یافت.
مقدار محموله‌های ارسالی لاجیک در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۲ به اوج خود رسید، در سه‌ماهه اول سال ۲۰۲۳ به پایین‌ترین حد خود رسید، سپس دوباره افزایش یافت و در سه‌ماهه چهارم همان سال به یک رکورد تاریخی جدید رسید. از سوی دیگر، ارزش محموله‌ها در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۲ به اوج خود رسید، سپس به حدود ۶۵٪ از حداکثر مقدار در سه‌ماهه سوم سال ۲۰۲۳ کاهش یافت و در سه‌ماهه چهارم همان سال ثابت ماند. به عبارت دیگر، بین رفتار ارزش محموله‌ها و مقدار محموله‌ها در لاجیک اختلاف قابل توجهی وجود دارد.
مقدار محموله‌های آنالوگ در سه‌ماهه سوم سال ۲۰۲۲ به اوج خود رسید، در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۳ به پایین‌ترین حد خود رسید و از آن زمان تاکنون ثابت مانده است. از سوی دیگر، پس از اوج‌گیری در سه‌ماهه سوم سال ۲۰۲۲، ارزش محموله‌ها تا سه‌ماهه چهارم سال ۲۰۲۳ به کاهش خود ادامه داد.
در نهایت، ارزش کلی حمل و نقل نیمه‌هادی‌ها از سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۲ به طور قابل توجهی کاهش یافت، در سه‌ماهه اول ۲۰۲۳ به پایین‌ترین حد خود رسید و سپس شروع به افزایش کرد و در سه‌ماهه چهارم همان سال به حدود ۹۶ درصد از اوج ارزش خود رسید. از سوی دیگر، مقدار حمل و نقل نیز از سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۲ به طور قابل توجهی کاهش یافت، در سه‌ماهه اول ۲۰۲۳ به پایین‌ترین حد خود رسید، اما از آن زمان تاکنون ثابت مانده و در حدود ۷۵ درصد از اوج ارزش خود باقی مانده است.
از موارد فوق، به نظر می‌رسد که اگر فقط کمیت ارسال را در نظر بگیریم، Mos Memory مشکل‌ساز است، زیرا تنها به حدود ۴۰٪ از ارزش اوج خود رسیده است. با این حال، با نگاهی وسیع‌تر، می‌توانیم ببینیم که Logic یک نگرانی عمده است، زیرا با وجود رسیدن به اوج تاریخی در کمیت ارسال، ارزش ارسال در حدود ۶۵٪ از ارزش اوج خود راکد مانده است. به نظر می‌رسد تأثیر این تفاوت بین کمیت ارسال و ارزش Logic به کل حوزه نیمه‌هادی گسترش می‌یابد.
به طور خلاصه، بهبود بازار جهانی نیمه‌هادی‌ها به افزایش قیمت حافظه‌های Mos و افزایش قابل توجه مقدار عرضه واحدهای منطقی بستگی دارد. با افزایش مداوم قیمت DRAM و NAND، بزرگترین مسئله افزایش مقدار عرضه واحدهای منطقی خواهد بود.
در ادامه، رفتار کمیت ارسال و ارسال ویفر توسط TSMC را توضیح خواهیم داد تا به طور خاص تفاوت بین کمیت ارسال و ارسال ویفر توسط Logic را نشان دهیم.
ارزش حمل و نقل سه ماهه TSMC و حمل و نقل ویفر
شکل 3، تفکیک فروش TSMC بر اساس گره و روند فروش فرآیندهای 7 نانومتری و بالاتر را در سه‌ماهه چهارم سال 2023 نشان می‌دهد.
TSMC، فناوری ۷ نانومتری و فراتر از آن را به عنوان نودهای پیشرفته در نظر می‌گیرد. در سه‌ماهه چهارم سال ۲۰۲۳، ۷ نانومتری ۱۷ درصد، ۵ نانومتری ۳۵ درصد و ۳ نانومتری ۱۵ درصد از نودهای پیشرفته را تشکیل می‌دادند که در مجموع ۶۷ درصد از آنها را تشکیل می‌داد. علاوه بر این، فروش سه‌ماهه نودهای پیشرفته از سه‌ماهه اول سال ۲۰۲۱ رو به افزایش بوده است، یک بار در سه‌ماهه چهارم سال ۲۰۲۲ کاهش را تجربه کرد، اما به پایین‌ترین حد خود رسید و در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۳ دوباره شروع به افزایش کرد و در سه‌ماهه چهارم همان سال به یک رکورد تاریخی جدید رسید.
به عبارت دیگر، اگر به عملکرد فروش گره‌های پیشرفته نگاه کنید، TSMC عملکرد خوبی دارد. خب، در مورد درآمد کلی فروش سه‌ماهه TSMC و میزان فروش ویفر (شکل ۴) چطور؟
نمودار ارزش حمل و نقل سه ماهه TSMC و حمل و نقل ویفر تقریباً با هم مطابقت دارد. این رقم در طول حباب فناوری اطلاعات سال ۲۰۰۰ به اوج خود رسید، پس از شوک لمان در سال ۲۰۰۸ کاهش یافت و پس از ترکیدن حباب حافظه در سال ۲۰۱۸ نیز به کاهش خود ادامه داد.
با این حال، رفتار پس از اوج تقاضای ویژه در سه ماهه سوم سال 2022 متفاوت است. ارزش محموله‌ها به 20.2 میلیارد دلار رسید، سپس به شدت کاهش یافت، اما پس از رسیدن به پایین‌ترین حد خود در 15.7 میلیارد دلار در سه ماهه دوم سال 2023، شروع به افزایش کرد و در سه ماهه چهارم همان سال به 19.7 میلیارد دلار رسید که 97 درصد از ارزش اوج است.
از سوی دیگر، محموله‌های فصلی ویفر در سه‌ماهه سوم سال ۲۰۲۲ به اوج خود یعنی ۳.۹۷ میلیون ویفر رسید، سپس کاهش یافت و در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۳ به ۲.۹۲ میلیون ویفر رسید، اما پس از آن ثابت ماند. حتی در سه‌ماهه چهارم همان سال، اگرچه تعداد ویفرهای ارسالی به طور قابل توجهی از اوج خود کاهش یافت، اما همچنان در ۲.۹۶ میلیون ویفر باقی ماند که کاهشی بیش از ۱ میلیون ویفر نسبت به اوج خود را نشان می‌دهد.
رایج‌ترین نیمه‌هادی تولید شده توسط TSMC، لاجیک است. فروش نودهای پیشرفته TSMC در سه‌ماهه چهارم سال ۲۰۲۳ به رکورد تاریخی جدیدی رسید و فروش کلی به ۹۷ درصد از اوج تاریخی خود رسید. با این حال، محموله‌های ویفر فصلی هنوز بیش از ۱ میلیون ویفر کمتر از دوره اوج بود. به عبارت دیگر، نرخ کلی استفاده از کارخانه TSMC تنها حدود ۷۵ درصد است.
در مورد بازار جهانی نیمه‌هادی‌ها به طور کلی، محموله‌های Logic در طول دوره تقاضای ویژه کووید-۱۹ به حدود ۶۵ درصد از اوج خود کاهش یافته است. به طور مداوم، محموله‌های ویفر فصلی TSMC بیش از ۱ میلیون ویفر از اوج خود کاهش یافته است، و نرخ استفاده کارخانه حدود ۷۵ درصد تخمین زده می‌شود.
با نگاهی به آینده، برای اینکه بازار جهانی نیمه‌هادی‌ها واقعاً بهبود یابد، عرضه تراشه‌های Logic باید به طور قابل توجهی افزایش یابد و برای دستیابی به این هدف، نرخ استفاده از کارخانه‌های ریخته‌گری به رهبری TSMC باید به ظرفیت کامل خود نزدیک شود.
خب، دقیقاً چه زمانی این اتفاق خواهد افتاد؟
پیش‌بینی نرخ بهره‌برداری از کارخانه‌های بزرگ ریخته‌گری
در ۱۴ دسامبر ۲۰۲۳، شرکت تحقیقاتی تایوانی TrendForce سمینار «اطلاعات تمرکز بر صنعت» را در هتل گرند نیکو توکیو بی مایهاما واشنگتن برگزار کرد. در این سمینار، جوآنا چیائو، تحلیلگر TrendForce، در مورد «استراتژی جهانی TSMC و چشم‌انداز بازار ریخته‌گری نیمه‌هادی برای سال ۲۰۲۴» بحث کرد. در میان موضوعات دیگر، جوآنا چیائو در مورد پیش‌بینی نرخ استفاده از ریخته‌گری صحبت کرد (شکل
چه زمانی عرضه محصولات لاجیک افزایش می‌یابد؟
آیا این ۸٪ قابل توجه است یا ناچیز؟ اگرچه این یک سوال ظریف است، اما حتی تا سال ۲۰۲۶، ۹۲٪ باقی‌مانده ویفرها همچنان توسط تراشه‌های نیمه‌هادی غیرهوش مصنوعی مصرف خواهند شد. اکثر این تراشه‌ها، تراشه‌های Logic خواهند بود. بنابراین، برای افزایش عرضه Logic و برای رسیدن کارخانه‌های ریخته‌گری بزرگ به رهبری TSMC به ظرفیت کامل، تقاضا برای دستگاه‌های الکترونیکی مانند تلفن‌های هوشمند، رایانه‌های شخصی و سرورها باید افزایش یابد.
خلاصه اینکه، بر اساس شرایط فعلی، من معتقد نیستم که نیمه‌هادی‌های هوش مصنوعی مانند پردازنده‌های گرافیکی انویدیا ناجی ما باشند. بنابراین، اعتقاد بر این است که بازار جهانی نیمه‌هادی‌ها تا سال ۲۰۲۴ به طور کامل بهبود نخواهد یافت، یا حتی تا سال ۲۰۲۵ به تأخیر خواهد افتاد.
با این حال، یک احتمال (خوشبینانه) دیگر نیز وجود دارد که می‌تواند این پیش‌بینی را باطل کند.
تاکنون، تمام نیمه‌هادی‌های هوش مصنوعی که توضیح داده شده‌اند، به نیمه‌هادی‌های نصب‌شده در سرورها اشاره داشته‌اند. با این حال، اکنون روندی برای انجام پردازش هوش مصنوعی در ترمینال‌ها (لبه‌ها) مانند رایانه‌های شخصی، تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها وجود دارد.
به عنوان مثال می‌توان به کامپیوتر شخصی هوش مصنوعی پیشنهادی اینتل و تلاش‌های سامسونگ برای ساخت گوشی‌های هوشمند هوش مصنوعی اشاره کرد. اگر این موارد محبوب شوند (به عبارت دیگر، اگر نوآوری رخ دهد)، بازار نیمه‌هادی‌های هوش مصنوعی به سرعت گسترش خواهد یافت. در واقع، شرکت تحقیقاتی آمریکایی گارتنر پیش‌بینی می‌کند که تا پایان سال 2024، میزان عرضه گوشی‌های هوشمند هوش مصنوعی به 240 میلیون دستگاه و میزان عرضه کامپیوترهای شخصی هوش مصنوعی به 54.5 میلیون دستگاه خواهد رسید (فقط برای مرجع). اگر این پیش‌بینی به حقیقت بپیوندد، تقاضا برای منطق پیشرفته (از نظر ارزش و کمیت محموله) افزایش می‌یابد و نرخ استفاده از کارخانه‌های ریخته‌گری مانند TSMC افزایش می‌یابد. علاوه بر این، تقاضا برای MPUها و حافظه نیز مطمئناً به سرعت رشد خواهد کرد.
به عبارت دیگر، وقتی چنین جهانی از راه برسد، نیمه‌رساناهای هوش مصنوعی باید ناجی واقعی باشند. بنابراین، از این به بعد، می‌خواهم بر روندهای نیمه‌رساناهای هوش مصنوعی لبه‌ای تمرکز کنم.
زمان ارسال: آوریل-08-2024