בין השנים 2021 ל-2022, חלה צמיחה מהירה בשוק המוליכים למחצה העולמי עקב הופעתם של דרישות מיוחדות כתוצאה מהתפרצות נגיף הקורונה. עם זאת, הדרישות המיוחדות שנגרמו עקב מגפת הקורונה הסתיימו במחצית השנייה של 2022 וצללו לאחד המיתונים הקשים ביותר בהיסטוריה בשנת 2023.
עם זאת, המיתון הגדול צפוי להגיע לשפל בשנת 2023, כאשר צפויה התאוששות מקיפה השנה (2024).
למעשה, אם מסתכלים על משלוחי המוליכים למחצה הרבעוניים מסוגים שונים, Logic כבר עברה את השיא שנגרם עקב הביקוש המיוחד של COVID-19 וקבעה שיא היסטורי חדש. בנוסף, Mos Micro ו-Analog צפויים להגיע לשיאים היסטוריים בשנת 2024, מכיוון שהירידה שנגרמה עקב סוף הביקוש המיוחד של COVID-19 אינה משמעותית (איור 1).
ביניהם, Mos Memory חוותה ירידה משמעותית, ולאחר מכן הגיעה לשפל ברבעון הראשון (Q1) של 2023 והחלה במסעה לקראת התאוששות. עם זאת, נראה כי עדיין יידרש זמן ניכר כדי להגיע לשיא הביקוש המיוחד לקורונה. עם זאת, אם Mos Memory תעבור את שיאו, סך משלוחי המוליכים למחצה ללא ספק יגיעו לשיא היסטורי חדש. לדעתי, אם זה יקרה, ניתן לומר ששוק המוליכים למחצה התאושש לחלוטין.
עם זאת, כאשר בוחנים את השינויים במשלוחי המוליכים למחצה, ניכר כי תפיסה זו שגויה. הסיבה לכך היא שבעוד שמשלוחי ה-Mos Memory, הנמצאים בתהליך התאוששות, התאוששו במידה רבה, משלוחי ה-Logic, שהגיעו לשיאים היסטוריים, עדיין נמצאים ברמות נמוכות ביותר. במילים אחרות, כדי להחיות באמת את שוק המוליכים למחצה העולמי, משלוחי יחידות ה-Logic חייבים לעלות באופן משמעותי.
לכן, במאמר זה ננתח את משלוחי המוליכים למחצה והכמויות עבור סוגים שונים של מוליכים למחצה ואת סך המוליכים למחצה. לאחר מכן, נשתמש בהבדל בין משלוחי Logic למשלוחים כדוגמה כדי להראות כיצד משלוחי הוופלים של TSMC מפגרים מאחור למרות ההתאוששות המהירה. בנוסף, נשער מדוע קיים הבדל זה ונציע כי ההתאוששות המלאה של שוק המוליכים למחצה העולמי עשויה להתעכב עד 2025.
לסיכום, המראה הנוכחי של התאוששות שוק המוליכים למחצה הוא "אשליה" הנגרמת על ידי ה-GPU של NVIDIA, שמחירן גבוה במיוחד. לכן, נראה ששוק המוליכים למחצה לא יתאושש במלואו עד שיצרניות כמו TSMC יגיעו לתפוקה מלאה ומשלוחי Logic יגיעו לשיאים היסטוריים חדשים.
ניתוח ערך וכמות משלוח מוליכים למחצה
איור 2 מתאר את המגמות בערך ובכמות המשלוחים עבור סוגים שונים של מוליכים למחצה, כמו גם את שוק המוליכים למחצה כולו.
נפח המשלוחים של Mos Micro הגיע לשיאו ברבעון הרביעי של 2021, הגיע לשפל ברבעון הראשון של 2023, והחל להתאושש. מצד שני, כמות המשלוחים לא הראתה שינוי משמעותי, ונשארה כמעט ללא שינוי מהרבעון השלישי לרביעי של 2023, עם ירידה קלה.
ערך המשלוחים של Mos Memory החל לרדת משמעותית מהרבעון השני של 2022, הגיע לשפל ברבעון הראשון של 2023, והחל לעלות, אך התאושש רק לכ-40% מרמת השיא ברבעון הרביעי של אותה שנה. בינתיים, כמות המשלוחים התאוששה לכ-94% מרמת השיא. במילים אחרות, שיעור ניצול היצרנים של יצרני הזיכרון נחשב כמתקרב לתפוקה מלאה. השאלה היא בכמה יעלו מחירי ה-DRAM וה-NAND flash.
כמות המשלוחים של Logic הגיעה לשיאה ברבעון השני של 2022, הגיעה לשפל ברבעון הראשון של 2023, לאחר מכן התאוששה והגיעה לשיא היסטורי חדש ברבעון הרביעי של אותה שנה. מצד שני, ערך המשלוחים הגיע לשיא ברבעון השני של 2022, לאחר מכן ירד לכ-65% מערך השיא ברבעון השלישי של 2023 ונשאר ללא שינוי ברבעון הרביעי של אותה שנה. במילים אחרות, קיים פער משמעותי בין התנהגות ערך המשלוח לכמות המשלוחים ב-Logic.
כמות המשלוחים האנלוגיים הגיעה לשיאה ברבעון השלישי של 2022, הגיעה לשפל ברבעון השני של 2023, ומאז נותרה יציבה. מצד שני, לאחר שהגיעה לשיא ברבעון השלישי של 2022, ערך המשלוחים המשיך לרדת עד הרבעון הרביעי של 2023.
לבסוף, ערך המשלוחים הכולל של מוליכים למחצה ירד משמעותית מהרבעון השני של 2022, הגיע לשפל ברבעון הראשון של 2023, והחל לעלות, כשהוא מתאושש לכ-96% משווי השיא ברבעון הרביעי של אותה שנה. מצד שני, כמות המשלוחים ירדה גם היא משמעותית מהרבעון השני של 2022, הגיעה לשפל ברבעון הראשון של 2023, אך מאז נותרה ללא שינוי, כ-75% משווי השיא.
מהאמור לעיל, נראה כי זיכרון Mos הוא אזור הבעיה אם מתייחסים רק לכמות המשלוחים, שכן היא התאוששה רק לכ-40% מערך השיא. עם זאת, מנקודת מבט רחבה יותר, ניתן לראות כי Logic היא דאגה מרכזית, שכן למרות שהגיעה לשיאים היסטוריים בכמות המשלוחים, ערך המשלוחים קפא על שמריו סביב 65% מערך השיא. נראה כי ההשפעה של הפרש זה בין כמות המשלוחים של Logic לערך משתרעת על כל תחום המוליכים למחצה.
לסיכום, התאוששות שוק המוליכים למחצה העולמי תלויה בשאלה האם מחירי זכרונות ה-MOS יעלו והאם כמות יחידות Logic המשלוחים תגדל משמעותית. עם עליית מחירי ה-DRAM וה-NAND באופן מתמיד, הבעיה הגדולה ביותר תהיה הגדלת כמות יחידות Logic המשלוחים.
לאחר מכן, נסביר את התנהגות כמות המשלוחים ומשלוחי הוופלים של TSMC כדי להמחיש באופן ספציפי את ההבדל בין כמות המשלוחים של Logic לבין משלוחי הוופלים.
ערך המשלוח הרבעוני ומשלוחי פרוסות של TSMC
איור 3 ממחיש את פירוט המכירות של TSMC לפי צומת ואת מגמת המכירות של תהליכים ב-7 ננומטר ומעלה ברבעון הרביעי של 2023.
TSMC ממקמת צמתים מתקדמים ב-7 ננומטר ומעלה. ברבעון הרביעי של 2023, 7 ננומטר היוו 17%, 5 ננומטר 35% ו-3 ננומטר 15%, והסתכמו ב-67% מהצמתים המתקדמים. בנוסף, המכירות הרבעוניות של צמתים מתקדמים נמצאות במגמת עלייה מאז הרבעון הראשון של 2021, חוו ירידה פעם אחת ברבעון הרביעי של 2022, אך הגיעו לתחתית והחלו לעלות שוב ברבעון השני של 2023, והגיעו לשיא היסטורי חדש ברבעון הרביעי של אותה שנה.
במילים אחרות, אם מסתכלים על ביצועי המכירות של צמתים מתקדמים, TSMC מציגה ביצועים טובים. אז מה לגבי סך ההכנסות הרבעוניות של TSMC ממכירות ומשלוחי פרוסות (איור 4)?
הגרף של ערך המשלוחים הרבעוניים של TSMC ומשלוחי הוופלים תואמים פחות או יותר. הוא הגיע לשיאו במהלך בועת ה-IT של שנת 2000, ירד לאחר זעזוע ליהמן ב-2008, והמשיך לרדת לאחר התפוצצות בועת הזיכרון של 2018.
עם זאת, ההתנהגות לאחר שיא הביקוש המיוחד ברבעון השלישי של 2022 שונה. שווי המשלוחים הגיע לשיא של 20.2 מיליארד דולר, לאחר מכן ירד בחדות אך החל להתאושש לאחר ששקע בתחתית של 15.7 מיליארד דולר ברבעון השני של 2023, והגיע ל-19.7 מיליארד דולר ברבעון הרביעי של אותה שנה, שהם 97% משווי השיא.
מצד שני, משלוחי הוופלים הרבעוניים הגיעו לשיא של 3.97 מיליון ופלים ברבעון השלישי של 2022, לאחר מכן צנחו, והגיעו לתחתית של 2.92 מיליון ופלים ברבעון השני של 2023, אך נותרו ללא שינוי לאחר מכן. אפילו ברבעון הרביעי של אותה שנה, למרות שמספר הוופלים שנשלחו ירד משמעותית מהשיא, הוא עדיין נותר על 2.96 מיליון ופלים, ירידה של למעלה ממיליון ופלים מהשיא.
מוליך למחצה הנפוץ ביותר שמייצרת TSMC הוא Logic. מכירות הצמתים המתקדמים של TSMC ברבעון הרביעי של 2023 הגיעו לשיא היסטורי חדש, כאשר המכירות הכוללות התאוששו ל-97% מהשיא ההיסטורי. עם זאת, משלוחי הוופלים הרבעוניים עדיין היו נמוכים ביותר ממיליון ופלים מאשר בתקופת השיא. במילים אחרות, שיעור הניצולת הכולל של המפעל של TSMC הוא רק כ-75%.
בכל הנוגע לשוק המוליכים למחצה העולמי בכללותו, משלוחי Logic ירדו לכ-65% מהשיא במהלך תקופת הביקוש המיוחדת של COVID-19. באופן עקבי, משלוחי הוופלים הרבעוניים של TSMC ירדו ביותר ממיליון ופלים מהשיא, כאשר שיעור הניצול במפעל מוערך בכ-75%.
במבט קדימה, כדי ששוק המוליכים למחצה העולמי יתאושש באמת, משלוחי Logic צריכים לגדול משמעותית, וכדי להשיג זאת, שיעור הניצול של בתי היציקה בהובלת TSMC חייב להתקרב לתפוקה מלאה.
אז, מתי בדיוק זה יקרה?
חיזוי שיעורי ניצול של בתי יציקה גדולים
ב-14 בדצמבר 2023, חברת המחקר הטייוואנית TrendForce קיימה את הסמינר "מידע על מיקוד בתעשייה" במלון גראנד ניקו טוקיו ביי מאיהאמה וושינגטון. בסמינר, דנה ג'ואנה צ'יאו, אנליסטית TrendForce, ב"אסטרטגיה הגלובלית של TSMC ובתחזית שוק יציקת המוליכים למחצה לשנת 2024". בין היתר, דיברה ג'ואנה צ'יאו על חיזוי שיעורי ניצול בתי יציקה (איור
מתי יגדלו משלוחי Logic?
האם 8% אלו משמעותיים או חסרי משמעות? למרות שזו שאלה עדינה, אפילו עד 2026, 92% הנותרים של פרוסות הוופלים עדיין ייצרכו על ידי שבבי מוליכים למחצה שאינם מבוססי בינה מלאכותית. רובם יהיו שבבי Logic. לכן, כדי שיגדלו משלוחי Logic וכדי שמפעלי ייצור גדולים בראשות TSMC יגיעו לתפוקה מלאה, הביקוש למכשירים אלקטרוניים כמו סמארטפונים, מחשבים אישיים ושרתים חייב לעלות.
לסיכום, בהתבסס על המצב הנוכחי, אני לא מאמין שמוליכים למחצה מבוססי בינה מלאכותית כמו הכרטיסים הגרפיים של NVIDIA יהיו המושיעים שלנו. לכן, ההערכה היא ששוק המוליכים למחצה העולמי לא יתאושש במלואו עד 2024, או אפילו יתעכב עד 2025.
עם זאת, קיימת אפשרות נוספת (אופטימית) שעשויה להפריך את התחזית הזו.
עד כה, כל מוליכים למחצה בתחום הבינה המלאכותית שהוסברו התייחסו למוליכים למחצה המותקנים בשרתים. עם זאת, כיום ישנה מגמה של ביצוע עיבוד בינה מלאכותית במסופים (קצוות) כגון מחשבים אישיים, סמארטפונים וטאבלטים.
דוגמאות לכך כוללות את מחשב הבינה המלאכותית המוצע של אינטל ואת ניסיונותיה של סמסונג ליצור סמארטפונים מבוססי בינה מלאכותית. אם אלה יהפכו פופולריים (במילים אחרות, אם תתרחש חדשנות), שוק המוליכים למחצה מבוססי בינה מלאכותית יתרחב במהירות. למעשה, חברת המחקר האמריקאית גרטנר צופה שעד סוף 2024, משלוחי סמארטפונים מבוססי בינה מלאכותית יגיעו ל-240 מיליון יחידות, ומשלוחי מחשבי בינה מלאכותית יגיעו ל-54.5 מיליון יחידות (לעיון בלבד). אם תחזית זו תתגשם, הביקוש למעבדי Logic מתקדמים יגדל (מבחינת ערך וכמות המשלוח), ושיעורי הניצול של יצרניות כמו TSMC יעלו. בנוסף, הביקוש למעבדי MPU וזיכרון בוודאי גם הוא יגדל במהירות.
במילים אחרות, כאשר עולם כזה יגיע, מוליכים למחצה מבוססי בינה מלאכותית צריכים להיות המושיע האמיתי. לכן, מעתה ואילך, ארצה להתמקד במגמות של מוליכים למחצה מבוססי בינה מלאכותית בקצה.
זמן פרסום: 8 באפריל 2024