​si pintamos un cuadro del futuro, ¿significa eso que estamos preocupados por el presente?

la demanda de procesos avanzados de fundición de obleas está en auge y, detrás del desarrollo ascendente de la industria en general, la situación del mercado de los procesos maduros parece ser relativamente clara. el último informe publicado por la organización de investigación trendforce señaló que aunque la tasa de utilización de la capacidad de los procesos maduros puede aumentar en 10 puntos porcentuales el próximo año, con respecto a este "pastel", la industria dijo que la expansión continua de los procesos maduros conducirá a una presión continua. sobre los precios.

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la razón por la que todavía no funciona

afectada por la baja visibilidad de la demanda de productos de consumo en 2025, la cadena de suministro tiene una actitud conservadora hacia el establecimiento de inventarios. los pedidos para las fundiciones de obleas se realizarán del mismo modo esporádico y urgente que en 2024. sin embargo, el inventario de componentes de aplicación como los automóviles. , control industrial y servidores generales se ha reducido. se corregirá gradualmente a un nivel saludable en 2024 y se unirá a las filas del almacenamiento esporádico en 2025. se espera que la tasa de utilización de la capacidad de los procesos maduros aumente en 10 puntos porcentuales. y superar el 70%.

sin embargo, como las fábricas han ralentizado sus planes de expansión de la producción debido a la débil demanda durante dos años consecutivos, se espera que en 2025 abran gradualmente nueva capacidad de producción previamente postergada, especialmente de 28 nanómetros, 40 nanómetros y 55 nanómetros, bajo la doble presión. debido a la baja visibilidad de la demanda y la apertura de nueva capacidad de producción, el precio de los procesos maduros continúa bajo presión.

el 9 de mayo, la fundición de obleas más grande de china continental publicó su informe financiero del primer trimestre de 2024. en la conferencia de resultados del día siguiente, el ceo admitió que la línea de producción de obleas de 12 pulgadas de la compañía ha estado funcionando a plena capacidad desde febrero, pero la competencia en la industria sigue siendo feroz. "muchos de nuestros clientes estratégicos, ya sean descodificadores o teléfonos inteligentes, pueden perder sus pedidos si los competidores reducen los precios en el mercado, y se pueden perder decenas de millones de pedidos. todavía tenemos que adaptarnos al mercado y afrontar el mercado. competencia con nuestros clientes".

las empresas que se centran en fundiciones de obleas con procesos maduros tienen sus propias estrategias, pero también pueden describirse como sopa clara y poca agua.

mundo avanzadola fábrica de 12 pulgadas y los semiconductores compuestos invirtieron y suscribieron 50.000 acciones de capital privado de hanlei. la cooperación entre las dos partes estima que se espera la producción en masa en la segunda mitad de 2026.

umcse centra en aumentar su capacidad para recibir pedidos de procesos especiales. actualmente es capaz de proporcionar procesos especiales como 22/28 nm, envm y rfsoi. la empresa es optimista en cuanto a que el mercado de la ia generativa tiene un enorme potencial y no estará ausente. mercado de la ia.

semiconductores de potenciael presidente huang chongren ha dicho anteriormente que se transformará en dos direcciones principales para deshacerse de la competencia de precios entre los fabricantes. la primera es fab ip, que cobra tarifas de autorización de construcción de fábricas, y la segunda es la tecnología 3d ic con ventajas tecnológicas de apilamiento.

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la ia lleva los procesos de fabricación avanzados al siguiente nivel

tsmc lidera el camino y se espera que el valor de producción mundial de la fundición de obleas vuelva a una tasa de crecimiento anual de más del 20% el próximo año, y la tasa de crecimiento anual será la más alta de los últimos tres años. el instituto de investigación trendforce ha publicado su último pronóstico. los procesos avanzados, como los de 5/4/3 nanómetros utilizados en productos de computación de alta velocidad (hpc) y teléfonos inteligentes emblemáticos, permanecerán completamente cargados y continuarán hasta 2025. el desempeño de los ingresos de tsmc superará a la industria. promedio esperado enaiel aumento de las aplicaciones (ia) impulsará el crecimiento del valor de la producción industrial.

según la última encuesta de trendforce, aunque la visibilidad del mercado de consumo final el próximo año seguirá siendo baja, el inventario de cadenas de suministro como automóviles y controles industriales ha disminuido gradualmente desde que se reiniciará el almacenamiento esporádico el próximo año. , y la ia de borde aumentará el inventario de una sola unidad. dado que el consumo de obleas de las máquinas y la ia en la nube continúan implementándose, se estima que el valor de producción de la fundición de obleas aumentará en un 20% anual el próximo año, lo que es mejor que el 16 de este año. %.

sin embargo, según las observaciones de la industria, si se excluye a tsmc, la producción mundial de fundición de obleas solo aumentará un 11,2% el próximo año, lo que significa que tsmc por sí sola contribuirá con casi la mitad del crecimiento. los procesos avanzados mantienen un alto impulso de crecimiento y el envasado avanzado es cada vez más. importante.

según el análisis de rendimiento de varias fundiciones de obleas, trendforce espera que los procesos y embalajes avanzados impulsen la tasa de crecimiento anual de los ingresos de tsmc el próximo año para superar el promedio de la industria.

además, respaldado por la continua promoción de la ia y el bajo inventario de varios componentes de aplicaciones, aunque el crecimiento anual de los ingresos de la industria de la fundición volverá al nivel del 20% el próximo año, los fabricantes aún tienen que enfrentar muchos desafíos, incluido el general. afectarán la demanda de los consumidores terminales, si los altos costos afectarán el despliegue de la ia y si la expansión de la producción aumentará los gastos de capital.

trendforce estima que los procesos de 7 nanómetros, 6 nanómetros, 5 nanómetros, 4 nanómetros y 3 nanómetros contribuirán con el 45% de los ingresos mundiales de las fundiciones el próximo año. según las observaciones de la industria, los procesos relevantes son nodos tecnológicos en los que el fabricante líder tsmc es bueno y lidera.

la capacidad de producción de envases avanzados es escasa, según los análisis de trendforce, debido a la gran demanda de chips de ia, los envases avanzados 2.5d serán escasos entre 2023 y 2024. los principales fabricantes, como tsmc, samsung e intel, ofrecen soluciones completas. para la fabricación inicial y el embalaje final están construyendo activamente capacidad de producción, se estima que los ingresos por embalaje 2.5d proporcionados por las fundiciones de obleas aumentarán en más del 120% anual el próximo año, aunque representan menos del 5% de. en los ingresos totales de la fundición de obleas, su importancia aumenta día a día.

el presidente y presidente de tsmc, wei zhejia, mencionó en una conferencia de prensa anterior que en la parte de embalaje, tsmc solo se centrará en las tecnologías de back-end más avanzadas. estas tecnologías ayudarán a los clientes a desarrollar productos con visión de futuro.

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el “exceso de debate” de los nodos maduros

en primer lugar, el término "semiconductor maduro" abarca una gama de diferentes tipos de chips, cada uno con su propia dinámica de oferta y demanda. estos incluyen tanto tipos específicos de semiconductores, incluidos semiconductores lógicos, de potencia, rf y semiconductores híbridos analógicos y digitales, como semiconductores maduros para tipos específicos de usos finales, como automoción, robótica, drones, automatización industrial, aeroespacial y otras industrias. . por lo tanto, no existe un mercado único para los "semiconductores tradicionales" y en general no podemos decir "exceso de capacidad".

en segundo lugar, la mayor parte de la capacidad de producción de nodos de semiconductores maduros del mundo está en manos de idm. en china, la capacidad de producción de nodos maduros está dominada por empresas dedicadas a servicios de fundición, que incluyen un alto grado de especialización. las fundiciones fabrican semiconductores basándose en diseños proporcionados por los clientes, basándose en la demanda del mercado determinada por los clientes de la fundición y no por la propia fundición. la empresa diseña semiconductores estrechamente alineados con las necesidades de industrias específicas, esforzándose por equilibrar cuidadosamente la oferta y la demanda, y nuestro modelo de negocio está diseñado para evitar el "sobrecapacidad". las fundiciones tienden a ser altamente especializadas y, por lo general, cada fábrica operada por una empresa se configurará para un producto de cliente muy específico.

además, debido a que el margen de beneficio de los semiconductores de nodos maduros es muy bajo, a las fundiciones les resulta difícil cambiar de línea de producción rápidamente, por lo que las fundiciones y los clientes prefieren firmar contratos a largo plazo para asegurar el suministro de tipos específicos de semiconductores. esto es particularmente adecuado para industrias con ciclos de vida de productos prolongados, altos requisitos de seguridad y certificaciones estrictas de calidad y confiabilidad del producto, como equipos médicos y aplicaciones automotrices.

por último, está el concepto de “exceso de capacidad económica” que a menudo se pasa por alto o se malinterpreta en la industria. esto se refiere al hecho de que la industria global en realidad considera que una cierta cantidad de exceso de oferta es deseable y crítica para suavizar las fluctuaciones esperadas y comunes en la oferta y la demanda. algunos de estos riesgos incluyen tiempos de inactividad impredecibles de las herramientas; desastres naturales, como el terremoto de fukushima que afectó a los proveedores de materiales y de fabricación; la helada invernal de texas que afectó a samsung y otros incidentes que han ocurrido en los últimos años, como importantes; instalaciones se produce un incendio. algunas personas en la industria creen que el nivel óptimo de exceso de capacidad es de alrededor del 15-20%. incluso después de que se produjera una grave escasez de chips durante la epidemia, algunos nodos maduros seguirán experimentando una escasez constante y la salud de todo el sistema requiere un cierto grado de exceso de capacidad económica.

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los procesos avanzados son sólo un escenario para que luchen los gigantes, mientras que los procesos maduros son la "riqueza" que persigue el mundo.

el departamento de comercio de estados unidos encuestó a unas 100 empresas estadounidenses en el primer trimestre de 2024 para determinar su dependencia de las empresas chinas para los semiconductores maduros. el problema de la dependencia está estrechamente relacionado con el problema del exceso de capacidad, ya que a los funcionarios estadounidenses les preocupa que el exceso de capacidad pueda conducir a una mayor dependencia, dejando a las empresas vulnerables a interrupciones en la cadena de suministro en nodos maduros.

la situación también se complica por el hecho de que en china se ensambla una gran cantidad de chips. las empresas estadounidenses rara vez importan semiconductores individuales, sino que importan productos que contienen uno o más semiconductores maduros que pueden originarse en china, ya sea de fundiciones nacionales o de fundiciones extranjeras que operan en china. como resultado de los controles de exportación de estados unidos y la creciente presión de china sobre ciertas cadenas de suministro gubernamentales y de empresas estatales para reducir el volumen de semiconductores extranjeros, la proporción de productos de ti producidos en china por empresas extranjeras que son semiconductores maduros de china puede aumentar.

las empresas que fabrican chips de vanguardia a menudo atribuyen el aumento de la demanda al crecimiento de las aplicaciones de inteligencia artificial que dependen de cpu, gpu o chips de procesamiento neuronal especializados. las aplicaciones que ocupan menos titulares incluyen los procesadores de aplicaciones para teléfonos inteligentes, la informática de alto rendimiento (hpc) y los chips de servidores en la nube.

cuando las tecnologías de próxima generación estén disponibles y los clientes clave para aplicaciones líderes estén listos para pasar al siguiente nodo de vanguardia, habrá brechas de capacidad en las fábricas, especialmente si los volúmenes son altos.

pero se construyen más chips en nodos más maduros. por ejemplo, los vehículos eléctricos han aumentado la demanda de circuitos integrados de administración de energía (pmic). los pmic suelen utilizar nodos maduros como 180 nm o 130 nm, pero al utilizar procesos bcd (bipolar, cmos, d-mos), los pmic se están volviendo cada vez más inteligentes e integran cada vez más lógica digital además de circuitos analógicos. por lo tanto, los diseños se están trasladando a nodos de proceso bcd de 90 nm, 55 nm y 40 nm.

al mismo tiempo, la demanda de sensores aún puede estar por debajo de los nodos de 180 y 150 nm. para aplicaciones automotrices que requieren resistencia de alto voltaje, se integran con otros circuitos analógicos en el proceso bcd y utilizan principalmente 180 nm o 130 nm. los sensores inteligentes avanzados integrados con microcontroladores se están moviendo a 65 nm o 40 nm, pero esta es la última tecnología para estas aplicaciones. . los mejores sensores de imagen cmos utilizan un proceso de bajo consumo de 22 nm y están pasando al proceso finfet de 12 nm.

los nodos de proceso normalmente apuntan a aplicaciones y casos de uso específicos. los chips para sistemas iot representan cierta divergencia en los nodos de proceso objetivo, y la mayoría permanece en nodos como 40 y 22 nm por razones de costo. pero a medida que la ia avanza hacia el borde, más dispositivos tendrán algunas capacidades de inferencia, y los chips que realizan esa función necesitarán un mayor rendimiento que otras lógicas digitales, por lo que se están moviendo a 6 nm.

los chips analógicos y de señal mixta también tienden a quedarse atrás. umc señaló: "si la aplicación tiene una combinación de circuitos analógicos y digitales, entonces creemos que 55 nm es la mejor opción. lo analógico puro tiende a permanecer en los nodos avanzados de 8 pulgadas, normalmente 180 y 150 nm".

los procesos maduros no son estáticos. algunas fábricas dan nueva vida a procesos antiguos al realizar mejoras para atraer nuevos diseños. estos incluyen la introducción de dispositivos de transistores específicos para mejorar el rendimiento o minimizar las fugas, reducir el proceso para mejorar el costo y la utilización de herramientas, agregar capacidades de rf específicas o altos voltajes para habilitar sistemas de señal mixta o agregar certificación de grado automotriz.

la aparición de la tecnología chiplet también afecta a estas elecciones. en teoría, ya no es necesario migrar ciertas funciones a nodos más avanzados y simplemente se puede poner todo en un solo chip. en cambio, sólo las piezas que realmente requieren una funcionalidad de nodo avanzada se pueden mover allí, minimizando el tamaño del troquel de los nodos costosos. el resto se puede integrar dentro del paquete como un chiplet separado. si bien los chiplets pueden ahorrar costos de chips, se deben reducir los costos de empaquetado avanzado para lograr ahorros de costos netos.