2024-10-05
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si nous dressons un tableau du futur, cela signifie-t-il que nous nous inquiétons du présent ?
la demande de procédés avancés de fonderie de plaquettes est en plein essor et, derrière le développement ascendant de l'ensemble de l'industrie, la situation du marché des procédés matures semble relativement claire. le dernier rapport publié par l'organisme de recherche trendforce a souligné que même si le taux d'utilisation des capacités des processus matures pourrait augmenter de 10 points de pourcentage l'année prochaine, concernant ce « gâteau », l'industrie a déclaré que l'expansion continue des processus matures entraînerait une pression continue. sur les prix.
la raison pour laquelle ça ne marche toujours pas
affectée par la faible visibilité de la demande de produits de consommation en 2025, la chaîne d'approvisionnement a une attitude conservatrice à l'égard de la constitution de stocks. les commandes des fonderies de plaquettes suivront le même mode de commande urgente sporadique qu'en 2024. cependant, l'inventaire des composants d'application tels que les automobiles. , le contrôle industriel et les serveurs généraux ont été réduits.il sera progressivement corrigé à un niveau sain en 2024 et rejoindra les rangs des stocks sporadiques en 2025. on s'attend à ce que le taux d'utilisation des capacités des processus matures augmente de 10 points de pourcentage. et dépasse 70 %.
cependant, comme les usines ont ralenti leurs projets d'expansion de la production pendant deux années consécutives en raison de la faiblesse de la demande, elles devraient progressivement ouvrir en 2025 de nouvelles capacités de production précédemment différées, en particulier celles de 28 nanomètres, 40 nanomètres et 55 nanomètres, sous la double pression. en raison de la faible visibilité de la demande et de l'ouverture de nouvelles capacités de production, le prix des procédés matures continue d'être sous pression.
le 9 mai, la plus grande fonderie de plaquettes de chine continentale a publié son rapport financier du premier trimestre 2024. lors de la conférence sur les résultats le lendemain, le pdg a admis que la ligne de production de plaquettes de 12 pouces de l'entreprise fonctionnait à pleine capacité depuis février, mais que la concurrence dans le secteur restait féroce. « beaucoup de nos clients stratégiques, qu'il s'agisse de décodeurs ou de smartphones, pourraient perdre leurs commandes si les concurrents baissaient les prix sur le marché, et des dizaines de millions de commandes pourraient être perdues. nous devons encore nous adapter au marché et faire face au marché. concurrence avec nos clients. »
les entreprises qui se concentrent sur la fonderie de plaquettes à processus mature ont leurs propres stratégies, mais elles peuvent également être décrites comme de la soupe claire et peu d'eau.
monde avancél'usine de 12 pouces et les semi-conducteurs composés ont investi et souscrit 50 000 actions de capital-investissement de hanlei. la coopération entre les deux parties estime que la production de masse est attendue au second semestre 2026.
umcelle se concentre sur l'augmentation de sa capacité à recevoir des commandes de processus spéciaux. elle est actuellement en mesure de fournir des processus spéciaux tels que 22/28 nm, envm et rfsoi. la société est optimiste quant au potentiel énorme du marché de l'ia générative et ne sera pas absent du marché. marché de l'ia.
semi-conducteur de puissancele président huang chongren a précédemment déclaré qu'il se transformerait dans deux directions principales pour éliminer la concurrence sur les prix entre les fabricants. la première est fab ip, qui facture des frais d'autorisation de construction d'usines, et la seconde est la technologie ic 3d avec des avantages technologiques d'empilement.
l’ia fait passer les processus de fabrication avancés à un niveau supérieur
tsmc ouvre la voie, et la valeur de la production mondiale des fonderies de plaquettes devrait revenir à un taux de croissance annuel de plus de 20 % l'année prochaine, et le taux de croissance annuel sera le plus élevé des trois dernières années. l'institut de recherche trendforce a publié ses dernières prévisions. les processus avancés tels que 5/4/3 nanomètres utilisés dans les produits de calcul à haute vitesse (hpc) et les smartphones phares resteront pleinement chargés et se poursuivront jusqu'en 2025. les revenus de tsmc dépasseront ceux de l'industrie. moyenne, attendue enial’essor des applications (ia) entraînera la croissance de la valeur de la production industrielle.
selon la dernière enquête de trendforce, même si la visibilité du marché final des consommateurs sera encore faible l'année prochaine, les stocks des chaînes d'approvisionnement telles que les automobiles et les contrôles industriels ont progressivement diminué depuis le redémarrage des stocks sporadiques l'année prochaine. , et l'ia de pointe augmentera l'inventaire d'unités uniques. avec la consommation de plaquettes des machines et l'ia cloud continuant d'être déployée, on estime que la valeur de la production de la fonderie de plaquettes augmentera de 20 % par an l'année prochaine, ce qui est mieux que le 16 de cette année. %.
cependant, selon les observations de l'industrie, si tsmc est exclu, la production mondiale des fonderies de plaquettes n'augmentera que de 11,2 % l'année prochaine, ce qui signifie que tsmc contribuera à lui seul à près de la moitié de la croissance. les processus avancés maintiennent une dynamique de croissance élevée et les emballages avancés sont de plus en plus nombreux. important.
sur la base de l'analyse des performances de diverses fonderies de plaquettes, trendforce s'attend à ce que les processus avancés et le packaging avancé conduisent le taux de croissance annuel des revenus de tsmc à dépasser la moyenne du secteur l'année prochaine.
en outre, soutenus par la promotion continue de l'ia et le faible stock de divers composants d'application, même si la croissance annuelle des revenus de l'industrie de la fonderie reviendra au niveau de 20 % l'année prochaine, les fabricants doivent encore faire face à de nombreux défis, notamment globaux. affectera la demande des consommateurs terminaux, si les coûts élevés affecteront le déploiement de l'ia et si l'expansion de la production augmentera les dépenses en capital.
trendforce estime que les procédés de 7 nanomètres, 6 nanomètres, 5 nanomètres, 4 nanomètres et 3 nanomètres contribueront à 45 % aux revenus mondiaux des fonderies l'année prochaine. selon les observations de l'industrie, les processus pertinents sont des nœuds technologiques dans lesquels le principal fabricant tsmc maîtrise et dirige.
la capacité de production d'emballages avancés est limitée. selon les analyses de trendforce, en raison de la demande à grande échelle de puces ia, les emballages avancés 2,5d connaîtront une grave pénurie entre 2023 et 2024. de grands fabricants tels que tsmc, samsung et intel proposent des solutions complètes. pour la fabrication frontale et l'emballage back-end, nous construisons tous activement la capacité de production, on estime que les revenus de l'emballage 2,5d fournis par les fonderies de plaquettes augmenteront de plus de 120 % par an l'année prochaine, bien qu'ils représentent moins de 5 %. le chiffre d'affaires global de la fonderie de plaquettes, son importance augmente de jour en jour.
le président et président de tsmc, wei zhejia, a mentionné lors d'une conférence de presse précédente que, dans la partie emballage, tsmc se concentrera uniquement sur les technologies back-end les plus avancées. ces technologies aideront les clients à développer des produits d'avenir.
la « contention excessive » des nœuds matures
premièrement, le terme « semi-conducteur mature » couvre une gamme de différents types de puces, chacune avec sa propre dynamique d’offre et de demande. ceux-ci incluent à la fois des types spécifiques de semi-conducteurs, notamment les semi-conducteurs logiques, de puissance, rf et hybrides analogiques et numériques, ainsi que des semi-conducteurs matures pour des types spécifiques d'utilisations finales, telles que l'automobile, la robotique, les drones, l'automatisation industrielle, l'aérospatiale et d'autres industries. . il n’existe donc pas de marché unique pour les « semi-conducteurs traditionnels » et on ne peut généralement pas parler de « surcapacité ».
deuxièmement, la majeure partie de la capacité de production mondiale de nœuds de semi-conducteurs matures est entre les mains d'idm. en chine, la capacité de production de nœuds matures est dominée par des entreprises spécialisées dans les services de fonderie. les fonderies fabriquent des semi-conducteurs sur la base de conceptions fournies par les clients, en s'appuyant sur la demande du marché déterminée par les clients de la fonderie plutôt que par la fonderie elle-même. l'entreprise conçoit des semi-conducteurs étroitement adaptés aux besoins d'industries spécifiques, en s'efforçant d'équilibrer soigneusement l'offre et la demande, et notre modèle commercial est conçu pour éviter la « surcapacité ». les fonderies ont tendance à être hautement spécialisées et chaque usine exploitée par une entreprise est généralement créée pour un produit client très spécifique.
en outre, la marge bénéficiaire des semi-conducteurs à nœuds matures étant très faible, il est difficile pour les fonderies de changer rapidement de ligne de production. les fonderies et les clients préfèrent donc signer des contrats à long terme pour garantir la fourniture de types spécifiques de semi-conducteurs. ceci est particulièrement adapté aux industries ayant de longs cycles de vie de produits, des exigences de sécurité élevées et une certification stricte de la qualité et de la fiabilité des produits, telles que les équipements médicaux et les applications automobiles.
enfin, il y a le concept de « surcapacité économique » qui est souvent négligé ou mal compris dans l’industrie. cela fait référence au fait que l’industrie mondiale considère en fait qu’une certaine quantité d’offre excédentaire est souhaitable et essentielle pour atténuer les fluctuations attendues et courantes de l’offre et de la demande. certains de ces risques incluent les temps d'arrêt imprévisibles des outils ; les catastrophes naturelles, telles que le tremblement de terre de fukushima qui a affecté la fabrication et les fournisseurs de matériaux ; le gel hivernal au texas qui a affecté samsung et d'autres incidents survenus au cours des dernières années, tels que des incidents majeurs ; installations un incendie se déclare. certains acteurs du secteur estiment que le niveau optimal de surcapacité se situe autour de 15 à 20 % ! même après de graves pénuries de puces pendant l'épidémie, certains nœuds matures continueront de connaître des pénuries continues, et la santé de l'ensemble du système nécessite un certain degré de capacité économique excédentaire.
les processus avancés ne sont qu'une scène pour des batailles géantes, tandis que les processus matures sont la « richesse » recherchée par le monde.
le département américain du commerce a interrogé environ 100 entreprises américaines au premier trimestre 2024 pour déterminer leur dépendance à l'égard des entreprises chinoises pour les semi-conducteurs matures. le problème de la dépendance est étroitement lié au problème de la surcapacité, les responsables américains craignant que la surcapacité n’entraîne une plus grande dépendance, laissant les entreprises vulnérables aux perturbations de la chaîne d’approvisionnement aux nœuds matures.
la situation est également compliquée par le fait qu'un grand nombre de puces sont assemblées en chine. les entreprises américaines importent rarement des semi-conducteurs individuels, mais importent plutôt des produits contenant un ou plusieurs semi-conducteurs matures qui peuvent provenir de chine, soit de fonderies nationales, soit de fonderies étrangères opérant en chine. en raison des contrôles américains sur les exportations et de la pression croissante de la chine sur certaines chaînes d'approvisionnement du gouvernement et des entreprises publiques pour réduire le volume de semi-conducteurs étrangers, la proportion de produits informatiques fabriqués en chine par des sociétés étrangères qui sont des semi-conducteurs matures en provenance de chine pourrait augmenter.
les entreprises qui fabriquent des puces de pointe attribuent souvent l’augmentation de la demande à la croissance des applications d’ia qui s’appuient sur des processeurs, des gpu ou des puces de traitement neuronal spécialisées. les applications qui font moins la une des journaux incluent les processeurs d'applications pour smartphones, le calcul haute performance (hpc) et les puces de serveur cloud.
lorsque les technologies de nouvelle génération seront disponibles et que les clients clés pour les applications de pointe seront prêts à passer au prochain nœud de pointe, les usines connaîtront alors des déficits de capacité, surtout si les volumes sont élevés.
mais davantage de puces sont construites sur des nœuds plus matures. par exemple, les véhicules électriques ont une demande accrue de circuits intégrés de gestion de l’énergie (pmic). les pmic utilisent généralement des nœuds matures tels que le 180 nm ou le 130 nm, mais grâce aux processus bcd (bipolaire, cmos, d-mos), les pmic deviennent de plus en plus intelligents, intégrant de plus en plus de logique numérique en plus des circuits analogiques. par conséquent, les conceptions évoluent vers des nœuds de processus bcd de 90 nm, 55 nm et 40 nm.
dans le même temps, la demande en capteurs peut encore être inférieure aux nœuds de 180 et 150 nm. pour les applications automobiles nécessitant une résistance à haute tension, ils sont intégrés à d'autres circuits analogiques selon le processus bcd et utilisent principalement 180 nm ou 130 nm. les capteurs intelligents avancés intégrés aux microcontrôleurs passent à 65 nm ou 40 nm, mais il s'agit de la dernière technologie pour ces applications. . les principaux capteurs d'image cmos utilisent un processus à faible consommation de 22 nm et passent au processus finfet de 12 nm.
les nœuds de processus ciblent généralement des applications et des cas d'utilisation spécifiques. les puces pour les systèmes iot représentent une certaine divergence dans les nœuds de processus cibles, la plupart restant sur des nœuds comme 40 et 22 nm pour des raisons de coût. mais à mesure que l’ia évolue vers la périphérie, de plus en plus d’appareils auront des capacités d’inférence, et les puces qui remplissent cette fonction auront besoin de performances plus élevées que les autres logiques numériques, elles passent donc au 6 nm.
les puces analogiques et à signaux mixtes ont également tendance à être à la traîne. umc a noté : « si l'application comporte un mélange de circuits analogiques et numériques, alors nous pensons que 55 nm est le meilleur choix. l'analogique pur a tendance à rester sur les nœuds avancés de 8 pouces - généralement 180 et 150 nm.
les processus matures ne sont pas statiques. certaines usines insufflent une nouvelle vie à d’anciens processus en apportant des améliorations pour attirer de nouvelles conceptions. celles-ci incluent l'introduction de dispositifs à transistors spécifiques pour améliorer les performances ou minimiser les fuites, la réduction du processus pour améliorer les coûts et l'utilisation des outils, l'ajout de capacités rf spécifiques ou de hautes tensions pour permettre des systèmes à signaux mixtes, ou l'ajout d'une certification de qualité automobile.
l’émergence de la technologie chiplet affecte également ces choix. en théorie, il n’est plus nécessaire de migrer certaines fonctions vers des nœuds plus avancés et on peut simplement tout mettre sur une seule puce. au lieu de cela, seules les pièces qui nécessitent réellement des fonctionnalités de nœud avancées peuvent y être déplacées, minimisant ainsi la taille de la matrice des nœuds coûteux. le reste peut être intégré dans le package sous forme de chiplet séparé. même si les chipsets peuvent permettre de réduire les coûts des puces, les coûts de conditionnement avancés doivent être réduits pour réaliser des économies nettes.