​αν ζωγραφίζουμε μια εικόνα του μέλλοντος, σημαίνει ότι ανησυχούμε για το παρόν;

η ζήτηση για προηγμένες διεργασίες χυτηρίου γκοφρέτας ανθεί, και πίσω από την ανοδική ανάπτυξη του συνολικού κλάδου, η κατάσταση της αγοράς των ώριμων διεργασιών φαίνεται να είναι σχετικά σαφής. η τελευταία έκθεση που κυκλοφόρησε από τον ερευνητικό οργανισμό trendforce επεσήμανε ότι παρόλο που το ποσοστό χρησιμοποίησης της παραγωγικής ικανότητας των ώριμων διεργασιών μπορεί να αυξηθεί κατά 10 ποσοστιαίες μονάδες το επόμενο έτος, σχετικά με αυτήν την «πίτα», η βιομηχανία είπε ότι η συνεχής επέκταση των ώριμων διαδικασιών θα οδηγήσει σε συνεχή πίεση στις τιμές.

01

ο λόγος που εξακολουθεί να μην λειτουργεί

επηρεασμένη από τη χαμηλή ορατότητα της ζήτησης για καταναλωτικά προϊόντα το 2025, η αλυσίδα εφοδιασμού έχει μια συντηρητική στάση ως προς τη δημιουργία αποθεμάτων οι παραγγελίες για χυτήρια γκοφρέτας θα είναι οι ίδιοι σποραδικοί τρόποι επείγουσας παραγγελίας όπως το 2024. ωστόσο, η απογραφή των εξαρτημάτων της εφαρμογής, όπως τα αυτοκίνητα. , ο βιομηχανικός έλεγχος και οι γενικοί διακομιστές έχουν μειωθεί σταδιακά σε υγιές επίπεδο το 2024 και θα ενταχθεί στις τάξεις της σποραδικής αποθήκευσης το 2025. αναμένεται ότι το ποσοστό χρησιμοποίησης της χωρητικότητας των ώριμων διεργασιών θα αυξηθεί κατά 10 ποσοστιαίες μονάδες. και ξεπερνούν το 70%.

ωστόσο, καθώς οι fabs έχουν επιβραδύνει τα σχέδια επέκτασης της παραγωγής τους λόγω της χαμηλής ζήτησης για δύο συνεχόμενα χρόνια, αναμένεται να ανοίξουν σταδιακά τη νέα παραγωγική ικανότητα το 2025, ειδικά 28 νανόμετρα, 40 νανόμετρα και 55 νανόμετρα, υπό τη διπλή πίεση λόγω της χαμηλής ορατότητας της ζήτησης και του ανοίγματος νέας παραγωγικής ικανότητας, η τιμή των ώριμων διεργασιών συνεχίζει να βρίσκεται υπό πίεση.

στις 9 μαΐου, το μεγαλύτερο χυτήριο γκοφρετών της ηπειρωτικής κίνας δημοσίευσε την οικονομική του έκθεση για το πρώτο τρίμηνο του 2024. στο συνέδριο κερδών την επόμενη μέρα, ο διευθύνων σύμβουλος παραδέχτηκε ότι η γραμμή παραγωγής γκοφρέτας 12 ιντσών της εταιρείας λειτουργεί με πλήρη δυναμικότητα από τον φεβρουάριο, αλλά ο ανταγωνισμός στον κλάδο παραμένει έντονος. "πολλοί από τους στρατηγικούς πελάτες μας, είτε πρόκειται για αποκωδικοποιητές είτε για smartphone, μπορεί να χάσουν τις παραγγελίες τους εάν οι ανταγωνιστές μειώσουν τις τιμές στην αγορά και δεκάδες εκατομμύρια παραγγελίες μπορεί να χαθούν. πρέπει ακόμα να προσαρμοστούμε στην αγορά και να αντιμετωπίσουμε την αγορά ανταγωνισμός με τους πελάτες μας».

οι εταιρείες που επικεντρώνονται σε χυτήρια γκοφρέτας ώριμης επεξεργασίας έχουν τις δικές τους στρατηγικές, αλλά μπορούν επίσης να περιγραφούν ως καθαρή σούπα και λίγο νερό.

ο κόσμος προηγμένοςτο εργοστάσιο και ο σύνθετος ημιαγωγός 12 ιντσών επένδυσαν και εγγράφηκαν για 50.000 ιδιωτικές μετοχές της hanlei η συνεργασία μεταξύ των δύο μερών εκτιμά ότι η μαζική παραγωγή αναμένεται το δεύτερο εξάμηνο του 2026.

umcεπικεντρώνεται στην αύξηση της ικανότητάς της να λαμβάνει παραγγελίες για ειδικές διεργασίες αυτή τη στιγμή είναι σε θέση να παρέχει ειδικές διαδικασίες όπως 22/28nm, envm και rfsoi ai αγορά.

ημιαγωγός ισχύοςο πρόεδρος huang chongren έχει δηλώσει προηγουμένως ότι θα μεταμορφωθεί σε δύο μεγάλες κατευθύνσεις για να απαλλαγεί από τον ανταγωνισμό τιμών μεταξύ των κατασκευαστών.

02

η τεχνητή νοημοσύνη οδηγεί τις προηγμένες διαδικασίες παραγωγής στο επόμενο επίπεδο

η tsmc πρωτοστατεί και η παγκόσμια τιμή παραγωγής χυτηρίου γκοφρέτας αναμένεται να επιστρέψει σε ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης άνω του 20% το επόμενο έτος και ο ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης θα είναι ο υψηλότερος τα τελευταία τρία χρόνια. το ερευνητικό ινστιτούτο trendforce δημοσίευσε την πιο πρόσφατη πρόβλεψή του οι προηγμένες διαδικασίες, όπως τα 5/4/3 νανόμετρα που χρησιμοποιούνται σε προϊόντα υπολογιστών υψηλής ταχύτητας (hpc) και ναυαρχίδες smartphone, θα παραμείνουν πλήρως φορτωμένες και θα συνεχιστούν μέχρι το 2025. η απόδοση εσόδων της tsmc θα ξεπεράσει τον κλάδο. μέσος όρος, αναμενόμενος σεόλα συμπεριλαμβάνονταιη αύξηση των εφαρμογών (ai) θα οδηγήσει στην αύξηση της αξίας της βιομηχανικής παραγωγής.

σύμφωνα με την τελευταία έρευνα της trendforce, αν και η ορατότητα της τελικής αγοράς των καταναλωτών το επόμενο έτος θα είναι ακόμα χαμηλή, το απόθεμα των αλυσίδων εφοδιασμού, όπως τα αυτοκίνητα και οι βιομηχανικοί έλεγχοι, μειώθηκε σταδιακά από το δεύτερο εξάμηνο του τρέχοντος έτους , και η τεχνητή νοημοσύνη αιχμής θα ωθήσει το απόθεμα μιας μονάδας με την κατανάλωση γκοφρέτας μηχανής και την τεχνητή νοημοσύνη του cloud να συνεχίζει να αναπτύσσεται, εκτιμάται ότι η τιμή παραγωγής του χυτηρίου γκοφρετών θα αυξάνεται κατά 20% ετησίως το επόμενο έτος, κάτι που είναι καλύτερο από το φετινό 16. %.

ωστόσο, σύμφωνα με τις παρατηρήσεις του κλάδου, εάν εξαιρεθεί η tsmc, η παγκόσμια παραγωγή χυτηρίου γκοφρέτας θα αυξηθεί μόνο κατά 11,2% το επόμενο έτος, πράγμα που σημαίνει ότι η tsmc από μόνη της θα συνεισφέρει σχεδόν στο ήμισυ της ανάπτυξης και η προηγμένη συσκευασία αυξάνεται ολοένα και περισσότερο σπουδαίος.

με βάση την ανάλυση απόδοσης διαφόρων χυτηρίων γκοφρέτας, η trendforce αναμένει ότι οι προηγμένες διαδικασίες και οι προηγμένες συσκευασίες θα οδηγήσουν τον ετήσιο ρυθμό αύξησης εσόδων της tsmc το επόμενο έτος να υπερβεί τον μέσο όρο του κλάδου.

επιπλέον, με την υποστήριξη της συνεχιζόμενης προώθησης της τεχνητής νοημοσύνης και του χαμηλού αποθέματος διαφόρων εξαρτημάτων εφαρμογών, αν και η ετήσια αύξηση των εσόδων της βιομηχανίας χυτηρίων θα επιστρέψει στο επίπεδο του 20% το επόμενο έτος, οι κατασκευαστές εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν πολλές προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένης της συνολικής επηρεάζουν τη ζήτηση των τερματικών καταναλωτών, εάν το υψηλό κόστος θα επηρεάσει την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης και εάν η επέκταση της παραγωγής θα αυξήσει τις κεφαλαιουχικές δαπάνες.

η trendforce εκτιμά ότι οι διεργασίες 7 νανομέτρων, 6 νανομέτρων, 5 νανομέτρων, 4 νανομέτρων και 3 νανομέτρων θα συμβάλουν κατά 45% στα παγκόσμια έσοδα χυτηρίων το επόμενο έτος. σύμφωνα με τις παρατηρήσεις του κλάδου, οι σχετικές διαδικασίες είναι τεχνολογικοί κόμβοι στους οποίους ο κορυφαίος κατασκευαστής tsmc είναι καλός και οδηγεί.

η προηγμένη ικανότητα παραγωγής συσκευασιών είναι περιορισμένη, λόγω της μεγάλης ζήτησης για τσιπ τεχνητής νοημοσύνης, οι προηγμένες συσκευασίες 2,5d θα είναι σε σοβαρή έλλειψη από το 2023 έως το 2024. μεγάλοι κατασκευαστές όπως η tsmc, η samsung και η intel που παρέχουν ολοκληρωμένες λύσεις. για την κατασκευή front-end και τις back-end συσκευασίες τα συνολικά έσοδα του χυτηρίου γκοφρετών, η σημασία του αυξάνεται μέρα με τη μέρα.

ο πρόεδρος και πρόεδρος της tsmc, wei zhejia, ανέφερε σε προηγούμενη συνέντευξη τύπου ότι στο κομμάτι της συσκευασίας, η tsmc θα επικεντρωθεί μόνο στις πιο προηγμένες τεχνολογίες back-end.

03

η «υπερβολική συζήτηση» των ώριμων κόμβων

πρώτον, ο όρος "ώριμος ημιαγωγός" καλύπτει μια σειρά διαφορετικών τύπων τσιπ, το καθένα με τη δική του δυναμική προσφοράς και ζήτησης. αυτά περιλαμβάνουν τόσο συγκεκριμένους τύπους ημιαγωγών, συμπεριλαμβανομένων λογικών, ισχύος, ραδιοσυχνοτήτων και υβριδικών αναλογικών και ψηφιακών ημιαγωγών, καθώς και ώριμους ημιαγωγούς για συγκεκριμένους τύπους τελικών χρήσεων, όπως αυτοκίνητα, ρομποτικά, drones, βιομηχανικοί αυτοματισμοί, αεροδιαστημική και άλλες βιομηχανίες . επομένως, δεν υπάρχει ενιαία αγορά για «παραδοσιακούς ημιαγωγούς» και δεν μπορούμε να πούμε γενικά «υπερπαραγωγική ικανότητα».

δεύτερον, το μεγαλύτερο μέρος της παγκόσμιας παραγωγικής ικανότητας κόμβων ημιαγωγών βρίσκεται στα χέρια των idms. στην κίνα, η ικανότητα παραγωγής ώριμων κόμβων κυριαρχείται από εταιρείες που ασχολούνται με υπηρεσίες χυτηρίου, η οποία περιλαμβάνει υψηλό βαθμό εξειδίκευσης. τα χυτήρια κατασκευάζουν ημιαγωγούς με βάση τα σχέδια που παρέχονται από τους πελάτες, βασιζόμενα στη ζήτηση της αγοράς που καθορίζεται από τους πελάτες του χυτηρίου και όχι από το ίδιο το χυτήριο. η εταιρεία σχεδιάζει ημιαγωγούς στενά ευθυγραμμισμένους με τις ανάγκες συγκεκριμένων βιομηχανιών, προσπαθώντας να εξισορροπήσει προσεκτικά την προσφορά και τη ζήτηση και το επιχειρηματικό μας μοντέλο έχει σχεδιαστεί για να αποφεύγει την «υπερπαραγωγική ικανότητα». τα χυτήρια τείνουν να είναι εξαιρετικά εξειδικευμένα και συνήθως κάθε εργοστάσιο που λειτουργεί από μια εταιρεία θα δημιουργηθεί για ένα πολύ συγκεκριμένο προϊόν πελάτη.

επιπλέον, επειδή το περιθώριο κέρδους των ώριμων ημιαγωγών κόμβων είναι πολύ χαμηλό, είναι δύσκολο για τα χυτήρια να αλλάξουν γραμμή παραγωγής γρήγορα, επομένως τα χυτήρια και οι πελάτες προτιμούν να υπογράφουν μακροπρόθεσμες συμβάσεις για να κλειδώσουν την προμήθεια συγκεκριμένων τύπων ημιαγωγών. αυτό είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για βιομηχανίες με μεγάλους κύκλους ζωής προϊόντων, υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας και αυστηρή πιστοποίηση ποιότητας και αξιοπιστίας προϊόντων, όπως ιατρικός εξοπλισμός και εφαρμογές αυτοκινήτων.

τέλος, υπάρχει η έννοια της «οικονομικής πλεονάζουσας παραγωγικής ικανότητας» που συχνά παραβλέπεται ή παρεξηγείται στον κλάδο. αυτό αναφέρεται στο γεγονός ότι η παγκόσμια βιομηχανία θεωρεί πράγματι ένα ορισμένο ποσό πλεονάζουσας προσφοράς ως επιθυμητό και κρίσιμο για την εξομάλυνση των αναμενόμενων και κοινών διακυμάνσεων στην προσφορά και τη ζήτηση. μερικοί από αυτούς τους κινδύνους περιλαμβάνουν απρόβλεπτες φυσικές καταστροφές, όπως ο σεισμός της φουκουσίμα που επηρέασε την κατασκευή και τους προμηθευτές υλικών το χειμώνα που επηρέασε τη samsung και άλλα περιστατικά που συνέβησαν τα τελευταία χρόνια εγκαταστάσεις ξεσπά φωτιά. μερικοί άνθρωποι στον κλάδο πιστεύουν ότι το βέλτιστο επίπεδο πλεονάζουσας παραγωγικής ικανότητας είναι περίπου 15-20%! ακόμη και μετά από σοβαρές ελλείψεις chip κατά τη διάρκεια της επιδημίας, ορισμένοι ώριμοι κόμβοι θα συνεχίσουν να αντιμετωπίζουν ελλείψεις κυλιόμενων και η υγεία ολόκληρου του συστήματος απαιτεί έναν ορισμένο βαθμό οικονομικής πλεονάζουσας χωρητικότητας.

04

οι προηγμένες διαδικασίες είναι απλώς ένα στάδιο για να πολεμήσουν οι γίγαντες, ενώ οι ώριμες διαδικασίες είναι ο «πλούτος» που επιδιώκει ο κόσμος.

το υπουργείο εμπορίου των ηπα εξέτασε περίπου 100 αμερικανικές εταιρείες το πρώτο τρίμηνο του 2024 για να καθορίσει την εξάρτησή τους από κινεζικές εταιρείες για ώριμους ημιαγωγούς. το ζήτημα της εξάρτησης συνδέεται στενά με το ζήτημα της πλεονάζουσας παραγωγικής ικανότητας, καθώς οι αξιωματούχοι των ηπα ανησυχούν ότι η πλεονάζουσα παραγωγική ικανότητα θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερη εξάρτηση, αφήνοντας τις εταιρείες ευάλωτες σε διακοπές της εφοδιαστικής αλυσίδας σε ώριμους κόμβους.

η κατάσταση περιπλέκεται επίσης από το γεγονός ότι ένας μεγάλος αριθμός τσιπ συναρμολογείται στην κίνα. οι εταιρείες των ηπα σπάνια εισάγουν μεμονωμένους ημιαγωγούς, αλλά μάλλον εισάγουν προϊόντα που περιέχουν έναν ή περισσότερους ώριμους ημιαγωγούς που μπορεί να προέρχονται από την κίνα, είτε από εγχώρια χυτήρια είτε από ξένα χυτήρια που λειτουργούν στην κίνα. ως αποτέλεσμα των ελέγχων των εξαγωγών των ηπα και της αυξανόμενης πίεσης της κίνας σε ορισμένες κυβερνητικές και κρατικές αλυσίδες εφοδιασμού για μείωση του όγκου των ξένων ημιαγωγών, το ποσοστό των προϊόντων πληροφορικής που παράγονται στην κίνα από ξένες εταιρείες που είναι ώριμοι ημιαγωγοί από την κίνα μπορεί να αυξηθεί.

οι εταιρείες που κατασκευάζουν τσιπ αιχμής αποδίδουν συχνά την αύξηση της ζήτησης στην ανάπτυξη εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης που βασίζονται σε cpu, gpu ή εξειδικευμένα τσιπ νευρωνικής επεξεργασίας. οι εφαρμογές που κάνουν λιγότερους τίτλους περιλαμβάνουν επεξεργαστές εφαρμογών smartphone, υπολογιστές υψηλής απόδοσης (hpc) και τσιπ διακομιστή cloud.

όταν οι τεχνολογίες επόμενης γενιάς γίνουν διαθέσιμες και οι βασικοί πελάτες για κορυφαίες εφαρμογές είναι έτοιμοι να μεταβούν στον επόμενο κόμβο αιχμής, τότε θα υπάρχουν κενά χωρητικότητας στα fabs, ειδικά εάν οι όγκοι είναι μεγάλοι.

αλλά περισσότερα τσιπ χτίζονται σε πιο ώριμους κόμβους. για παράδειγμα, τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν αυξημένη ζήτηση για ic διαχείρισης ενέργειας (pmic). τα pmic συνήθως χρησιμοποιούν ώριμους κόμβους όπως τα 180nm ή τα 130nm, αλλά χρησιμοποιώντας διαδικασίες bcd (διπολικά, cmos, d-mos), τα pmic γίνονται όλο και πιο έξυπνα, ενσωματώνοντας όλο και περισσότερη ψηφιακή λογική εκτός από τα αναλογικά κυκλώματα. επομένως, τα σχέδια μετακινούνται σε κόμβους διεργασίας bcd 90nm, 55nm και 40nm.

ταυτόχρονα, η ζήτηση αισθητήρα μπορεί να εξακολουθεί να είναι κάτω από τους κόμβους των 180 και 150 nm. για εφαρμογές αυτοκινήτων που απαιτούν αντίσταση υψηλής τάσης, ενσωματώνονται με άλλα αναλογικά κυκλώματα στη διαδικασία bcd και χρησιμοποιούν κυρίως 180nm ή 130nm οι προηγμένοι έξυπνοι αισθητήρες ενσωματωμένοι με μικροελεγκτές κινούνται στα 65nm ή 40nm, αλλά αυτή είναι η πιο πρόσφατη τεχνολογία για αυτές τις εφαρμογές. . οι κορυφαίοι αισθητήρες εικόνας cmos χρησιμοποιούν διαδικασία 22 nm χαμηλής κατανάλωσης και μετακινούνται σε διαδικασία finfet 12 nm.

οι κόμβοι διεργασίας στοχεύουν συνήθως συγκεκριμένες εφαρμογές και περιπτώσεις χρήσης. τα τσιπ για συστήματα iot αντιπροσωπεύουν κάποια απόκλιση στους κόμβους διεργασιών-στόχων, με τα περισσότερα να παραμένουν σε κόμβους όπως τα 40 και τα 22 nm για λόγους κόστους. αλλά καθώς η τεχνητή νοημοσύνη κινείται προς τα άκρα, περισσότερες συσκευές θα έχουν κάποιες δυνατότητες συμπερασμάτων και τα τσιπ που εκτελούν αυτήν τη λειτουργία θα χρειάζονται υψηλότερη απόδοση από άλλες ψηφιακές λογικές, επομένως κινούνται στα 6 nm.

τα τσιπ αναλογικού και μικτού σήματος τείνουν επίσης να υστερούν. η umc σημείωσε: "εάν η εφαρμογή έχει συνδυασμό αναλογικών και ψηφιακών κυκλωμάτων, τότε πιστεύουμε ότι τα 55 nm είναι η καλύτερη επιλογή. η καθαρή αναλογική τείνει να παραμένει στους προηγμένους κόμβους 8 ιντσών - συνήθως 180 και 150 nm."

οι ώριμες διαδικασίες δεν είναι στατικές. ορισμένα fabs δίνουν νέα πνοή σε παλιές διαδικασίες κάνοντας βελτιώσεις για να προσελκύσουν νέα σχέδια. αυτά περιλαμβάνουν την εισαγωγή συγκεκριμένων συσκευών τρανζίστορ για τη βελτίωση της απόδοσης ή την ελαχιστοποίηση της διαρροής, τη συρρίκνωση της διαδικασίας για τη βελτίωση του κόστους και τη χρήση εργαλείων, την προσθήκη ειδικών δυνατοτήτων ραδιοσυχνοτήτων ή υψηλών τάσεων για την ενεργοποίηση συστημάτων μικτού σήματος ή την προσθήκη πιστοποίησης κατηγορίας αυτοκινήτου.

η εμφάνιση της τεχνολογίας chiplet επηρεάζει επίσης αυτές τις επιλογές. θεωρητικά, κανείς δεν χρειάζεται πλέον να μεταφέρει ορισμένες λειτουργίες σε πιο προηγμένους κόμβους και μπορεί απλά να τοποθετήσει τα πάντα σε ένα μόνο τσιπ. αντίθετα, μόνο τα μέρη που απαιτούν πραγματικά προηγμένη λειτουργικότητα κόμβου μπορούν να μετακινηθούν εκεί, ελαχιστοποιώντας το μέγεθος του καλουπιού των ακριβών κόμβων. τα υπόλοιπα μπορούν να ενσωματωθούν στη συσκευασία ως ξεχωριστό chiplet. ενώ τα chiplets μπορούν να εξοικονομήσουν κόστος τσιπ, το προηγμένο κόστος συσκευασίας πρέπει να μειωθεί για να επιτευχθεί καθαρή εξοικονόμηση κόστους.