Sejak 2020, nilai keluaran faundri wafer global telah memasuki keadaan pembangunan yang rancak. Dapat dilihat daripada Rajah 1 bahawa kadar pertumbuhan tahunannya telah mencapai 24%. Kadar pertumbuhan tahunan pada 2021 akan mencapai 22.4%, yang juga merupakan tahap pertumbuhan yang tinggi. Tahun ini, nilai keluaran keseluruhan faundri wafer secara rasmi akan melebihi markah $100 bilion. TrendForce meramalkan bahawa kadar pertumbuhan tahunan pada 2022 ialah 13.3%. Terdapat dua kunci untuk memacu pertumbuhan semula pada 2022, satu ialah kapasiti pengeluaran yang baru dibuka, dan satu lagi ialah kenaikan harga.

Rajah 1: Anggaran nilai keluaran global faundri

Pada tahun 2021, pelbagai kilang telah melancarkan rancangan untuk mengembangkan pengeluaran. Pada tahun 2022, dijangka terdapat 12 faundri wafer baharu (lihat Rajah 2). Antaranya, Taiwan, China, yang dipacu oleh TSMC, keseluruhan faundri wafer. Dari perspektif nilai output, nilai output Taiwan adalah kira-kira 60%, dan kapasiti pengeluaran menyumbang 50%, yang bermaksud bahawa kebanyakan proses pembuatan canggih yang agak mahal masih dibuat di Taiwan di rantau ini. Terdapat satu lagi perkara yang perlu diberi perhatian. Dapat dilihat daripada Rajah 2 bahawa pada tahun 2022, bahagian pasaran faundri di Taiwan nampaknya menurun sedikit sebanyak 1%, dan tanah besar China akan meningkat sebanyak 2%. Kebanyakan peningkatan kapasiti pengeluaran tertumpu di kilang Nanjing di tanah besar China. Walau bagaimanapun, tumpuan TSMC masih pada Taiwan.

Rajah 2: Lokasi fabrik baharu utama

Dari segi proses lanjutan, semua orang lebih prihatin tentang proses 3nm yang dilancarkan oleh TSMC dan Samsung. TSMC masih menggunakan seni bina FinFEX. Produk 3nm yang dikeluarkan oleh Samsung adalah berdasarkan seni bina GAA, yang juga merupakan satu-satunya syarikat dalam industri yang telah mengimport seni bina ini. TSMC menyumbang hampir 70% daripada pasaran proses lanjutan, dan Samsung menyumbang kira-kira 30%. Kebanyakan rancangan pengembangan kedua-dua syarikat ini tahun ini masih tertumpu pada bahagian 5nm dan 4nm. Tahun depan, kedua-dua syarikat ini akan tertumpu pada proses 3nm.

Rajah 3: Pembangunan proses semikonduktor

Kapasiti faundri dimuatkan sepenuhnya, wafer 8 inci akan lebih ketat daripada wafer 12 inci pada tahun 2022

Pada tahun 2021, kadar penggunaan kapasiti kedua-dua faundri 8 inci dan 12 inci adalah setinggi 95-100%, dan tanda ini akan berterusan sehingga 2022.

Menurut data yang dikongsi oleh TRENDFORCE, faundri wafer 12 inci menyenaraikan TSMC, Samsung, UMC dan SMIC. Daripada garis putus-putus dalam Rajah 4, dapat dilihat bahawa akan terdapat sedikit aliran menurun pada separuh kedua 2022. , Qiao An berkata, sebenarnya, ini bukan permintaan yang buruk, sebab utamanya ialah terdapat beberapa kapasiti pengeluaran baru atau kilang baru mula membuka kapasiti pengeluaran satu demi satu, dan penyebut menjadi lebih besar apabila volum penggambaran tidak mengikuti dengan cepat. , kadar penggunaan akan menurun sedikit, dan pada masa ini kami percaya bahawa keseluruhan kadar penggunaan akan kekal melebihi 95%.

Rajah 4: Penggunaan kapasiti faundri utama 12 inci

Daripada Rajah 5, penurunan kapasiti faundri 8 inci tidak begitu ketara, terutamanya kerana kadar pertumbuhan kapasiti 8 inci agak terhad, pertumbuhan permintaan lebih besar daripada bekalan, dan keadaan yang ketat akan lebih teruk daripada 12 inci . Dari segi permintaan, kebanyakan IC berkaitan pengurusan kuasa yang digunakan dalam telefon mudah alih 5G dan kenderaan elektrik dihasilkan di kilang 8 inci, tetapi kebanyakan peralatan dalam faundri wafer 8 inci lebih mahal, tetapi wafer 8 inci adalah mahal. Harga fab 8-inci agak murah, mengakibatkan pengembangan fab 8-inci yang tidak kos efektif. Sebaliknya, didorong oleh permintaan yang berkembang pesat, kekurangan kapasiti 8-inci adalah lebih serius daripada fab 12-inci.

Rajah 5: Penggunaan kapasiti faundri utama 8 inci

Jelas daripada Rajah 6 bahawa kadar pertumbuhan tahunan kompaun 5 tahun bagi kapasiti wafer 8 inci adalah hanya 3%, dan cerun kadar pertumbuhan tahunannya jauh lebih kecil daripada fab 12 inci. 12 inci adalah ketat. Didorong oleh kekurangan, loji 12 inci itu telah menyaksikan kadar pertumbuhan tahunan sebanyak 12%. Difahamkan, dari 2021 hingga 2023, 100K hingga 200K kapasiti pengeluaran baharu akan dibuka setiap tahun.

Rajah 6: CAGR 2019-2023F dengan kapasiti 10 faundri teratas

Pelan pengembangan kapasiti proses 2022: 40nm dan 28nm adalah perkara utama

Qiao An menegaskan, "Pada tahun 2021, dalam pelan pengembangan kapasiti bagi setiap proses, kebanyakan produk baharu tertumpu pada bahagian 90nm, 65nm atau 55nm, dan kapasiti pengeluaran baharu adalah sehingga 80K, tetapi sebab untuk berterusan sesak tahun ini ialah 90nm, 65nm, 55nm Produk yang boleh dihasilkan mungkin sedikit lega, dan tumpuan adalah pada 40nm atau 28nm. Contohnya, produk Wi-Fi yang tertumpu pada proses 40nm dan 28nm masih dalam keadaan ketat .”

Rajah 7: Pelan Perluasan Kapasiti 2021F untuk Setiap Proses

"Tetapi melihat pada 2022, dalam kotak merah, kapasiti pengeluaran baharu tahun depan akan tertumpu terutamanya pada bahagian 40nm dan 28nm, jadi kami percaya bahawa pembukaan kapasiti pengeluaran baharu ini tahun depan akan menyebabkan kekurangan pasaran faundri wafer. datang untuk beberapa tanda yang menenangkan."

Rajah 8: Pelan pengembangan kapasiti 2022F untuk setiap proses

90nm, 65nm dan 55nm adalah pengembangan kapasiti utama tahun ini, dan 40nm dan 28nm adalah sokongan utama untuk pengembangan tahun depan. Oleh itu, boleh difahami bahawa pembekal semasa 1Xnm adalah sangat sedikit. Selepas memasuki 1Xnm, struktur transistor telah memasuki struktur FinFEX, jadi kos pengembangan agak tinggi. Pada masa ini, hanya TSMC, Samsung dan syarikat lain tidak mempunyai rancangan untuk mengembangkan pengeluaran dalam beberapa tahun akan datang. Oleh kerana kadar penembusan telefon mudah alih 5G meningkat dari tahun ke tahun, permintaan untuk cip 1Xnm juga akan meningkat dengan banyak, dan permintaan untuk Wi-Fi, dsb. juga meningkat dari tahun ke tahun, yang mungkin menyebabkan proses kesesakan 1Xnm dalam 2022 dan 2023.

Rajah 9: Komponen semikonduktor yang difabrikasi pada proses fauri 12 inci

Mengapa proses 28nm sangat penting?

Qiao An menegaskan bahawa bukan sahaja tahun depan, malah selepas 2023, kapasiti pengeluaran 28nm akan ditingkatkan secara beransur-ansur. Mengapa proses 28nm sangat penting?

Seperti yang dapat dilihat dari Rajah 10, 28nm adalah proses paling maju di bawah seni bina MOSFET (Planar). Berbanding dengan seni bina FinFET, iaitu selepas 1Xnm, kosnya agak murah. 28nm adalah dalam seni bina MOSFET (Planar) generasi terakhir, yang boleh memberikan prestasi cip yang mencukupi yang diperlukan untuk sejumlah besar produk IoT.

Di samping itu, apabila memasuki di bawah 40nm, apabila kebanyakan faundri wafer atau kilang IDM mengembangkan pengeluaran, kosnya juga agak besar. Jika mereka tidak mempunyai pelanggan yang mencukupi untuk menyokong operasi kilang-kilang ini, ia berkemungkinan akan menyebabkan Kerugian, jadi selepas memasuki di bawah 40nm, banyak kilang IDM telah berturut-turut menyalurkan beberapa produk ke kilang wafer ini untuk pembuatan. Akibatnya, kebanyakan faundri wafer secara aktif ingin mengembangkan kapasiti pengeluaran 40nm/28nm.

Rajah 10: Kepentingan 28nm

Adakah 2022 akan menamatkan kekurangan cip?

Menurut data daripada TRENDFORCE, permintaan pasaran untuk produk akhir semikonduktor pada tahun 2020 akan kukuh. Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 4, sebagai tambahan kepada TV, yang mengalami pertumbuhan negatif sebanyak 1.8%, konsol permainan, komputer riba, peranti boleh pakai, kereta, monitor, pelayan, Telefon pintar menunjukkan pertumbuhan pesat. Malah, daya penggerak utama ialah wabak mahkota baharu telah mendorong pelbagai permintaan, terutamanya pertumbuhan positif konsol permainan, komputer riba dan peranti boleh pakai setinggi 35%, 16.5% dan 11.1%. Pada tahun 2022, permintaan berkaitan wabak ini akan memasuki keadaan lemah. Qiao An, seorang penganalisis di Jabatan Penyelidikan Semikonduktor TrendForce, menegaskan bahawa perlu diperhatikan bahawa "perubahan dalam campuran produk" adalah salah satu pemacu utama untuk pembangunan permintaan semikonduktor, seperti telefon mudah alih 4G kepada telefon mudah alih 5G, kereta tradisional kepada kenderaan elektrik dan produk lain Perubahan gabungan, perubahan campuran produk akan menggandakan bilangan cip yang digunakan, contohnya, TV bersaiz lebih besar memerlukan resolusi yang lebih tinggi, yang memerlukan lebih banyak cip.

Rajah 11: Gambaran Keseluruhan Permintaan Semikonduktor

Qiao An, seorang penganalisis di Jabatan Penyelidikan Semikonduktor TrendForce, berkata sebab utama kekurangan cip adalah kadar penembusan telefon mudah alih 5G, yang terus berkembang sejak separuh kedua 2019. Selepas memasuki 2020, ia berlaku untuk menghadapi wabak mahkota dan geopolitik baharu. dan faktor lain yang berkaitan, ketiga-tiga faktor ini sebenarnya membawa dua keputusan yang sama, satu ialah peningkatan permintaan produk, dan yang kedua ialah ketidakpastian yang disebabkan oleh geopolitik atau wabak, seperti penutupan bandar dan negara. Dan seterusnya, menyebabkan rantaian bekalan terputus. Oleh itu, tenaga kinetik stok keseluruhan rantaian bekalan akan terganggu, dan kebanyakan rantaian bekalan perlu mewujudkan tahap inventori yang agak tinggi untuk mengatasi masalah kehabisan stok yang disebabkan oleh penutupan bandar dan negara atau geopolitik, iaitu kekurangan barangan secara besar-besaran. sebab utama.

Bilakah kita akan melihat penghujung gelombang kekurangan cip? Kebanyakan produk tahun ini tertumpu pada 96nm dan 65nm, dan tahun depan akan membentuk pengembangan 40nm dan 28nm. Proses-proses ini akan muncul dalam situasi kelonggaran bekalan tahun ini dan tahun depan. Walau bagaimanapun, peningkatan kapasiti wafer 8 inci adalah terhad sedikit. Di samping itu, terdapat sedikit pembekal 1Xnm, dan pada masa ini tiada rancangan pengembangan yang jelas. 8-inci dan 5Xnm, dan 12nm, 16nm, atau 11nm, 14nm , mungkin menjadi proses kesesakan tahun depan. Oleh itu, kami sedang memerhatikan bahawa pada tahun 2022 secara keseluruhan, walaupun faundri wafer terus membuka kapasiti pengeluaran baharu dalam beberapa proses, mungkin terdapat sedikit tanda-tanda kelegaan, tetapi proses kesesakan 8 inci dan 1Xnm masih akan Keseluruhan rantaian bekalan semikonduktor akan terus mengalami masalah bahan panjang dan pendek. Oleh itu, dari perspektif keseluruhan pasaran faundri wafer, masih terdapat situasi kapasiti pengeluaran yang ketat pada tahun 2022.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Pengarang Album Kejuruteraan Elektronik: Wu Qingzhen Amy Wu", artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi pengarang, bukan pandangan Sacco Micro dan industri, hanya untuk cetakan semula dan perkongsian, untuk menyokong perlindungan hak harta intelek , sila cetak semula Nyatakan sumber dan pengarang asal. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.