Жартылай өткізгішті қалпына келтіру тек иллюзия ма?

2021 жылдан 2022 жылға дейін COVID-19 індетінің салдарынан арнайы сұраныстардың пайда болуына байланысты жаһандық жартылай өткізгіштер нарығында жылдам өсім байқалды. Дегенмен, COVID-19 пандемиясынан туындаған арнайы сұраныстар 2022 жылдың екінші жартысында аяқталып, 2023 жылы тарихтағы ең ауыр рецессиялардың біріне түсті.

Дегенмен, Ұлы рецессия 2023 жылы ең төменгі деңгейге жетеді деп күтілуде, ал биыл (2024) кешенді қалпына келу күтілуде.

Шын мәнінде, әртүрлі түрлер бойынша тоқсан сайынғы жартылай өткізгіштерді жеткізуді қарастыратын болсақ, Logic компаниясы COVID-19-дың ерекше сұраныстарынан туындаған шыңнан асып, жаңа тарихи шыңға жетті. Сонымен қатар, Mos Micro және Analog компаниялары 2024 жылы тарихи шыңдарға жетуі мүмкін, себебі COVID-19-дың арнайы сұраныстарының аяқталуынан туындаған төмендеу айтарлықтай емес (1-сурет).

асд (2)

Олардың ішінде Mos Memory айтарлықтай құлдырауды бастан кешірді, содан кейін 2023 жылдың бірінші тоқсанында (1-ші тоқсан) ең төменгі деңгейге жетті және қалпына келу жолын бастады. Дегенмен, COVID-19 арнайы сұранысының шыңына жету үшін әлі де айтарлықтай уақыт қажет сияқты. Дегенмен, егер Mos Memory өзінің шыңынан асып кетсе, жартылай өткізгіштердің жалпы жеткізілімі сөзсіз жаңа тарихи шыңға жетеді. Менің ойымша, егер бұл орын алса, жартылай өткізгіштер нарығы толығымен қалпына келді деп айтуға болады.

Дегенмен, жартылай өткізгіштер жеткізілімдеріндегі өзгерістерге қарасақ, бұл пікірдің қате екені айқын көрінеді. Себебі, қалпына келу үстіндегі Mos Memory жеткізілімдері негізінен қалпына келгенімен, тарихи ең жоғары деңгейге жеткен Logic жеткізілімдері әлі де өте төмен деңгейде. Басқаша айтқанда, жаһандық жартылай өткізгіштер нарығын шынымен жандандыру үшін логикалық құрылғылар жеткізілімдері айтарлықтай артуы керек.

Сондықтан, осы мақалада біз әртүрлі жартылай өткізгіштер мен жалпы жартылай өткізгіштер түрлері үшін жартылай өткізгіштердің жеткізілімдері мен мөлшерін талдаймыз. Әрі қарай, TSMC пластиналарының жеткізілімдері жылдам қалпына келгеніне қарамастан қалай артта қалып жатқанын көрсету үшін Logic жеткізілімдері мен жеткізілімдерінің арасындағы айырмашылықты мысал ретінде қолданамыз. Сонымен қатар, біз бұл айырмашылықтың неліктен бар екенін болжап, жаһандық жартылай өткізгіштер нарығының толық қалпына келуі 2025 жылға дейін кейінге қалдырылуы мүмкін деп болжаймыз.

Қорытындылай келе, жартылай өткізгіштер нарығының қалпына келуінің қазіргі көрінісі - бағасы өте жоғары NVIDIA графикалық процессорларынан туындаған «иллюзия». Сондықтан, TSMC сияқты құю зауыттары толық қуатқа жеткенше және Logic жеткізілімдері жаңа тарихи шыңдарға жеткенше, жартылай өткізгіштер нарығы толық қалпына келмейтін сияқты.

Жартылай өткізгіштерді жеткізу құны мен санын талдау

2-суретте әртүрлі жартылай өткізгіштер түрлерінің, сондай-ақ бүкіл жартылай өткізгіштер нарығының жөнелту құны мен санының үрдістері көрсетілген.

Mos Micro компаниясының жөнелту көлемі 2021 жылдың төртінші тоқсанында шыңына жетіп, 2023 жылдың бірінші тоқсанында ең төменгі деңгейге жетті және қалпына келе бастады. Екінші жағынан, жөнелту көлемі айтарлықтай өзгеріс көрсетпеді, 2023 жылдың үшінші және төртінші тоқсандарында аздап төмендеумен өзгеріссіз қалды.

асд (1)

Mos Memory компаниясының жөнелту құны 2022 жылдың екінші тоқсанынан бастап айтарлықтай төмендей бастады, 2023 жылдың бірінші тоқсанында ең төменгі деңгейге жетті және өсе бастады, бірақ сол жылдың төртінші тоқсанындағы ең жоғары мәннің шамамен 40%-ына дейін ғана қалпына келді. Сонымен қатар, жөнелту көлемі ең жоғары деңгейдің шамамен 94%-ына дейін қалпына келді. Басқаша айтқанда, жад өндірушілерінің зауыттық пайдалану деңгейі толық қуатқа жақындап келеді деп есептеледі. Сұрақ DRAM және NAND флэш-жадтарының бағасы қаншалықты өсетінінде.

Logic компаниясының жөнелту көлемі 2022 жылдың екінші тоқсанында ең жоғары деңгейге жетті, 2023 жылдың бірінші тоқсанында ең төменгі деңгейге жетті, содан кейін қайта көтеріліп, сол жылдың төртінші тоқсанында жаңа тарихи ең жоғары деңгейге жетті. Екінші жағынан, жөнелту құны 2022 жылдың екінші тоқсанында ең жоғары деңгейге жетті, содан кейін 2023 жылдың үшінші тоқсанындағы ең жоғары мәннің шамамен 65%-ына дейін төмендеді және сол жылдың төртінші тоқсанында өзгеріссіз қалды. Басқаша айтқанда, Logic компаниясында жөнелту құнының мінез-құлқы мен жөнелту саны арасында айтарлықтай алшақтық бар.

Аналогтық жөнелтілімдер саны 2022 жылдың үшінші тоқсанында ең жоғары деңгейге жетті, 2023 жылдың екінші тоқсанында ең төменгі деңгейге жетті және содан бері тұрақты болып қалды. Екінші жағынан, 2022 жылдың үшінші тоқсанында ең жоғары деңгейге жеткеннен кейін, жөнелтілім құны 2023 жылдың төртінші тоқсанына дейін төмендей берді.

Соңында, жартылай өткізгіштердің жалпы жөнелтілім құны 2022 жылдың екінші тоқсанымен салыстырғанда айтарлықтай төмендеді, 2023 жылдың бірінші тоқсанында ең төменгі деңгейге жетті және сол жылдың төртінші тоқсанындағы ең жоғары мәннің шамамен 96%-ына дейін қалпына келіп, өсе бастады. Екінші жағынан, жөнелтілім көлемі де 2022 жылдың екінші тоқсанымен салыстырғанда айтарлықтай төмендеді, 2023 жылдың бірінші тоқсанында ең төменгі деңгейге жетті, бірақ содан бері шың мәнінің шамамен 75%-ын құрап, тұрақты болып қалды.

Жоғарыда айтылғандардан, егер тек жөнелту көлемін ескерсек, Mos Memory проблемалық аймақ болып көрінеді, себебі ол шың мәнінің шамамен 40%-ына дейін қалпына келді. Дегенмен, кеңірек тұрғыдан алғанда, Logic-тің үлкен мәселе екенін көруге болады, себебі жөнелту көлемінің тарихи ең жоғары көрсеткіштеріне жеткеніне қарамастан, жөнелту құны шың мәнінің шамамен 65%-ында тұрып қалды. Logic-тің жөнелту саны мен құны арасындағы бұл айырмашылықтың әсері бүкіл жартылай өткізгіш саласына таралатын сияқты.

Қорытындылай келе, жаһандық жартылай өткізгіштер нарығының қалпына келуі Mos жады бағасының өсуіне және логикалық құрылғылардың жеткізілім санының айтарлықтай артуына байланысты. DRAM және NAND бағалары үнемі өсіп келе жатқандықтан, ең үлкен мәселе логикалық құрылғылардың жеткізілім санын арттыру болады.

Әрі қарай, біз Logic компаниясының жөнелту саны мен пластина жөнелтулерінің арасындағы айырмашылықты нақты көрсету үшін TSMC жөнелту саны мен пластина жөнелтулерінің әрекетін түсіндіреміз.

TSMC тоқсандық жөнелтілім құны және пластина жөнелтілімдері

3-суретте TSMC компаниясының түйіндер бойынша сатылымының бөлінуі және 2023 жылдың төртінші тоқсанындағы 7 нм және одан жоғары процестердің сатылым үрдісі көрсетілген.

TSMC 7 нм және одан жоғары деңгейдегі түйіндер ретінде позициясын ұстанады. 2023 жылдың төртінші тоқсанында 7 нм 17%, 5 нм 35% және 3 нм 15% құрады, бұл кеңейтілген түйіндердің жалпы санының 67%-ын құрайды. Сонымен қатар, кеңейтілген түйіндердің тоқсандық сатылымы 2021 жылдың бірінші тоқсанынан бастап артып келеді, 2022 жылдың төртінші тоқсанында бір рет төмендеді, бірақ ең төменгі деңгейге жетіп, 2023 жылдың екінші тоқсанында қайтадан өсе бастады, сол жылдың төртінші тоқсанында жаңа тарихи максимумға жетті.

асд (3)

Басқаша айтқанда, егер сіз озық түйіндердің сату көрсеткіштеріне қарасаңыз, TSMC жақсы жұмыс істейді. Сонымен, TSMC-тің жалпы тоқсандық сатудан түскен кірісі және пластиналарды жеткізу туралы не деуге болады (4-сурет)?

асд (4)

TSMC компаниясының тоқсандық жөнелту құны мен пластина жөнелтімдерінің кестесі шамамен бір-біріне сәйкес келеді. Ол 2000 жылғы IT көпіршігі кезінде шыңына жетті, 2008 жылғы Леман шокынан кейін төмендеді және 2018 жылғы жад көпіршігі жарылғаннан кейін де төмендей берді.

Дегенмен, 2022 жылдың үшінші тоқсанындағы арнайы сұраныстың шыңынан кейінгі мінез-құлық әртүрлі. Жеткізу құны ең жоғары деңгейге жетіп, 20,2 миллиард АҚШ долларына жетті, содан кейін күрт төмендеді, бірақ 2023 жылдың екінші тоқсанында 15,7 миллиард АҚШ долларына дейін төмендегеннен кейін қалпына келе бастады, сол жылдың төртінші тоқсанында 19,7 миллиард АҚШ долларына жетті, бұл ең жоғары мәннің 97%-ын құрайды.

Екінші жағынан, тоқсандық вафли жеткізу 2022 жылдың үшінші тоқсанында 3,97 миллион вафлиге жетті, содан кейін күрт төмендеп, 2023 жылдың екінші тоқсанында 2,92 миллион вафлиге дейін төмендеді, бірақ содан кейін өзгеріссіз қалды. Тіпті сол жылдың төртінші тоқсанында да жөнелтілген вафли саны шыңмен салыстырғанда айтарлықтай азайғанымен, ол әлі де 2,96 миллион вафли деңгейінде қалды, бұл шыңмен салыстырғанда 1 миллионнан астам вафлиге аз.

TSMC шығаратын ең көп таралған жартылай өткізгіш - Logic. TSMC компаниясының 2023 жылдың төртінші тоқсанындағы озық түйіндердің сатылымы жаңа тарихи ең жоғары деңгейге жетті, жалпы сатылым тарихи шыңның 97%-ына дейін қалпына келді. Дегенмен, тоқсандық пластина жеткізілімдері шың кезеңіндегіге қарағанда 1 миллионнан астам пластинаға аз болды. Басқаша айтқанда, TSMC компаниясының зауыттық жалпы пайдалану деңгейі тек 75%-ды құрайды.

Әлемдік жартылай өткізгіштер нарығына келетін болсақ, COVID-19 арнайы сұраныс кезеңінде Logic жеткізілімдері шыңның шамамен 65%-ына дейін төмендеді. TSMC компаниясының тоқсандық пластина жеткізілімдері шыңмен салыстырғанда 1 миллионнан астам пластинаға азайды, ал зауыттық пайдалану деңгейі шамамен 75%-ды құрайды деп есептеледі.

Болашаққа көз жүгіртсек, жаһандық жартылай өткізгіштер нарығының шынымен қалпына келуі үшін Logic жеткізілімдерін айтарлықтай арттыру қажет, ал бұған қол жеткізу үшін TSMC басқаратын құю зауыттарының пайдалану деңгейі толық қуатқа жетуі керек.

Сонымен, бұл нақты қашан болады?

Ірі құю зауыттарының пайдалану көрсеткіштерін болжау

2023 жылдың 14 желтоқсанында Тайваньның TrendForce зерттеу компаниясы Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington қонақ үйінде «Салаға бағытталған ақпарат» семинарын өткізді. Семинарда TrendForce талдаушысы Джоанна Чиао «TSMC жаһандық стратегиясы және 2024 жылға арналған жартылай өткізгіш құю нарығының болжамы» тақырыбын талқылады. Басқа тақырыптармен қатар, Джоанна Чиао құю өндірісін пайдалану көрсеткіштерін болжау туралы айтты (Сурет

асд (5)

Логикалық жеткізілімдер қашан артады?

Бұл 8% маңызды ма, әлде елеусіз бе? Бұл нәзік сұрақ болғанымен, тіпті 2026 жылға қарай пластиналардың қалған 92%-ы әлі де жасанды интеллект емес жартылай өткізгіш чиптермен тұтынылатын болады. Олардың көпшілігі логикалық чиптер болады. Сондықтан, логикалық жеткізілімдердің артуы және TSMC басқаратын ірі құю зауыттарының толық қуатқа шығуы үшін смартфондар, компьютерлер және серверлер сияқты электрондық құрылғыларға сұраныс артуы керек.

Қысқаша айтқанда, қазіргі жағдайға сүйене отырып, мен NVIDIA GPU сияқты жасанды интеллект жартылай өткізгіштері біздің құтқарушымыз болады деп сенбеймін. Сондықтан, жаһандық жартылай өткізгіштер нарығы 2024 жылға дейін толық қалпына келмейді немесе тіпті 2025 жылға дейін кейінге қалдырылады деп есептеледі.

Дегенмен, бұл болжамды жоққа шығаратын тағы бір (оптимистік) мүмкіндік бар.

Осы уақытқа дейін түсіндірілген барлық жасанды интеллект жартылай өткізгіштері серверлерде орнатылған жартылай өткізгіштерге қатысты болды. Дегенмен, қазіргі уақытта жасанды интеллект өңдеуді дербес компьютерлер, смартфондар және планшеттер сияқты терминалдарда (шеттерде) орындау үрдісі бар.

Мысал ретінде Intel компаниясының жасанды интеллект негізіндегі компьютерлерін және Samsung компаниясының жасанды интеллект негізіндегі смартфондарды жасау әрекеттерін айтуға болады. Егер бұлар танымал болса (басқаша айтқанда, инновация пайда болса), жасанды интеллект жартылай өткізгіштері нарығы тез кеңейеді. Шын мәнінде, АҚШ-тың Gartner зерттеу фирмасы 2024 жылдың соңына қарай жасанды интеллект негізіндегі смартфондардың жеткізілімі 240 миллион данаға, ал жасанды интеллект негізіндегі компьютерлердің жеткізілімі 54,5 миллион данаға жетеді деп болжайды (тек анықтама үшін). Егер бұл болжам орындалса, заманауи логикаға сұраныс артады (жеткізу құны мен саны тұрғысынан) және TSMC сияқты құю зауыттарының пайдалану деңгейі артады. Сонымен қатар, MPU мен жадқа сұраныс та тез өседі.

Басқаша айтқанда, мұндай әлем пайда болған кезде, жасанды интеллект жартылай өткізгіштері нағыз құтқарушы болуы керек. Сондықтан, бұдан былай мен шеткі жасанды интеллект жартылай өткізгіштерінің үрдістеріне назар аударғым келеді.


Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 8 сәуір