С 2020 года объем производства вафельных заводов в мире перешел в состояние активного развития. Из рисунка 1 видно, что его годовой темп роста достиг 24%. Годовой темп роста в 2021 году достигнет 22.4%, что также является высоким уровнем роста. В этом году объем производства всего завода по производству пластин официально превысит отметку в 100 миллиардов долларов. TrendForce прогнозирует, что годовой темп роста в 2022 году составит 13.3%. Есть два ключа к возобновлению роста в 2022 году: один — это вновь открытые производственные мощности, а другой — повышение цен.

Рисунок 1. Предполагаемая глобальная стоимость продукции литейного производства

В 2021 году различные заводы запустили планы по расширению производства. Ожидается, что в 2022 году появится 12 новых предприятий по производству пластин (см. Рисунок 2). Среди них Тайвань, Китай, управляемый TSMC, весь литейный завод по производству пластин. С точки зрения стоимости продукции, стоимость продукции Тайваня составляет около 60%, а производственные мощности составляют 50%, что означает, что большая часть относительно дорогих передовых производственных процессов все еще находится на Тайване. сделано в регионе. Есть еще один момент, на который стоит обратить внимание. На рисунке 2 видно, что в 2022 году доля литейного рынка Тайваня, похоже, немного снизится на 1%, а в материковом Китае увеличится на 2%. Большая часть увеличившихся производственных мощностей сосредоточена на заводе в Нанкине в материковом Китае. Однако внимание TSMC по-прежнему сосредоточено на Тайване.

Рисунок 2. Расположение новых крупных литейных производств

Что касается передового процесса, всех больше беспокоит 3-нм процесс, запущенный TSMC и Samsung. TSMC по-прежнему использует архитектуру FinFEX. 3-нм продукты, выпускаемые Samsung, основаны на архитектуре GAA, которая также является единственной компанией в отрасли, импортировавшей эту архитектуру. На долю TSMC приходится почти 70% рынка передовых технологий, а на долю Samsung — около 30%. Большая часть планов расширения этих двух компаний в этом году по-прежнему сосредоточена на 5-нм и 4-нм техпроцессах. В следующем году эти две компании будут сконцентрированы. в 3-нм процессе.

Рисунок 3: Развитие процесса полупроводников

Литейные мощности полностью загружены: в 8 году 12-дюймовые пластины будут плотнее, чем 2022-дюймовые.

В 2021 году загрузка мощностей как 8-дюймовых, так и 12-дюймовых литейных цехов достигнет 95-100%, и этот показатель сохранится и в 2022 году.

По данным TRENDFORCE, в число производителей 12-дюймовых пластин входят TSMC, Samsung, UMC и SMIC. Из пунктирной линии на рисунке 4 видно, что во второй половине 2022 года будет наблюдаться небольшая тенденция к снижению. Цяо Ань сказал, что на самом деле это неплохой спрос, основная причина в том, что есть некоторые новые производственные мощности или новые фабрики начинают открывать производственные мощности один за другим, и знаменатель становится больше, когда объем съемок не успевает быстро. , коэффициент использования немного снизится, и в настоящее время мы считаем, что общий уровень использования останется выше 95%.

Рисунок 4. Загрузка основных мощностей литейного цеха размером 12 дюймов

На рисунке 5 снижение 8-дюймовых литейных мощностей не так очевидно, главным образом потому, что темпы роста 8-дюймовых литейных мощностей относительно ограничены, рост спроса превышает предложение, и напряженная ситуация будет более серьезной, чем 12-дюймовые. . Что касается спроса, то большинство микросхем, связанных с управлением питанием, используемых в мобильных телефонах 5G и электромобилях, производятся на 8-дюймовых заводах, но большая часть оборудования на предприятиях по производству 8-дюймовых пластин стоит дороже, но 8-дюймовые пластины дорогой. Цена 8-дюймовых фабрик относительно низкая, что приводит к распространению 8-дюймовых фабрик, которые не являются экономически эффективными. Напротив, из-за растущего спроса дефицит 8-дюймовых процессоров более серьезен, чем дефицит 12-дюймовых заводов.

Рисунок 5. Загрузка основных мощностей литейного цеха размером 8 дюймов

Из рисунка 6 видно, что совокупный годовой темп роста мощности 5-дюймовых пластин за 8 лет составляет всего 3%, а наклон годового темпа роста значительно меньше, чем у 12-дюймовых фабрик. 12 дюймов — это тесно. Из-за дефицита годовой темп роста 12-дюймового завода составил 12%. Предполагается, что с 2021 по 2023 год ежегодно будет открываться от 100 до 200 тысяч новых производственных мощностей.

Рисунок 6. Среднегодовой темп роста 2019 крупнейших литейных мощностей в 2023–10 годах

План расширения технологических мощностей на 2022 год: ключевые моменты — 40 и 28 нм

Цяо Ань отметил: «В 2021 году в плане расширения мощностей каждого процесса большая часть новых продуктов сосредоточена в 90-нм, 65-нм или 55-нм техпроцессах, а новые производственные мощности достигают 80 тыс., но причина продолжающегося герметичность в этом году такова, что 90 нм, 65 нм, 55 нм. Продукты, которые можно производить, могут быть немного облегчены, и основное внимание уделяется 40 нм или 28 нм. Например, продукты Wi-Fi, ориентированные на процессы 40 нм и 28 нм, все еще находятся в жестком состоянии. ».

Рисунок 7. План расширения мощностей на 2021 год для каждого процесса

«Но, если посмотреть на 2022 год (в красном поле), новые производственные мощности в следующем году будут в основном сосредоточены на производстве деталей по 40 и 28 нм технологиям, поэтому мы считаем, что открытие этих новых производственных мощностей в следующем году приведет к дефициту рынка литья пластин. Приходите за успокаивающими знаками».

Рисунок 8. План расширения мощностей на 2022 год для каждого процесса

90-нм, 65-нм и 55-нм — основные расширения мощностей в этом году, а 40-нм и 28-нм — основная поддержка расширения в следующем году. Таким образом, можно понять, что нынешних поставщиков 1Xnm очень мало. После ввода 1Xnm транзисторная структура вошла в структуру FinFEX, поэтому стоимость расширения относительно высока. На данный момент только TSMC, Samsung и другие компании не планируют расширять производство в ближайшие несколько лет. Поскольку уровень проникновения мобильных телефонов 5G увеличивается с каждым годом, спрос на чипы 1Xnm также значительно увеличится, а спрос на Wi-Fi и т. д. также растет с каждым годом, что может стать узким местом процесса 1Xnm в 2022 и 2023 годы.

Рисунок 9. Полупроводниковые компоненты, изготовленные на 12-дюймовом литейном производстве.

Почему 28-нм процесс так важен?

Цяо Ан отметил, что не только в следующем году, но и после 2023 года производственная мощность 28-нм будет постепенно увеличиваться. Почему 28-нм процесс так важен?

Как видно на рисунке 10, 28-нм техпроцесс является наиболее передовым процессом в архитектуре MOSFET (Planar). По сравнению с архитектурой FinFET, то есть после 1Xnm, стоимость относительно дешевая. 28-нм — это последнее поколение архитектуры MOSFET (Planar), которое может обеспечить достаточную производительность чипов, необходимую для большого количества продуктов IoT.

Кроме того, при переходе на технологию ниже 40 нм, когда большинство предприятий по литью пластин или фабрик IDM расширяют производство, затраты также становятся относительно высокими. Если у них не будет достаточного количества клиентов для поддержки работы этих заводов, это, вероятно, приведет к убыткам, поэтому после перехода на уровень ниже 40 нм многие заводы IDM последовательно передали некоторые продукты этим заводам по производству пластин для производства. В результате большинство производителей пластин активно хотят расширить производственные мощности до 40/28 нм.

Рисунок 10: Важность 28-нм технологии

Станет ли 2022 год концом нехватки чипов?

По данным TRENDFORCE, рыночный спрос на полупроводниковую конечную продукцию в 2020 году будет высоким. Как видно из рисунка 4, помимо телевидения, где наблюдался отрицательный рост на 1.8%, быстрый рост демонстрируют игровые консоли, ноутбуки, носимые устройства, автомобили, мониторы, серверы и смартфоны. Фактически, основной движущей силой является то, что новая эпидемия короны вызвала различные требования, особенно положительный рост игровых консолей, ноутбуков и носимых устройств до 35%, 16.5% и 11.1%. В 2022 году спрос, связанный с эпидемией, перейдет в слабое состояние. Цяо Ан, аналитик отдела исследований полупроводников TrendForce, отметил, что стоит отметить, что «изменения в ассортименте продукции» являются одним из ключевых факторов развития спроса на полупроводники, такие как мобильные телефоны 4G на мобильные телефоны 5G, традиционные автомобили к электромобилям и другим продуктам. Изменения комбинаций, изменения в ассортименте продукции удвоят количество используемых чипов, например, для телевизора большего размера требуется более высокое разрешение, а для этого требуется больше чипов.

Рисунок 11: Обзор спроса на полупроводники

Цяо Ань, аналитик отдела полупроводниковых исследований компании TrendForce, заявил, что основной причиной нехватки чипов является уровень проникновения мобильных телефонов 5G, который продолжает развиваться со второй половины 2019 года. После наступления 2020 года это произошло столкнуться с новой коронной эпидемией и геополитикой. и другие сопутствующие факторы, эти три фактора на самом деле приводят к двум одинаковым результатам: один — увеличение спроса на продукцию, а второй — неопределенность, вызванная геополитикой или эпидемией, например, закрытие города и страны. И так далее, что приводит к разрыву цепочки поставок. Таким образом, кинетическая энергия запасов всей цепочки поставок будет нарушена, и большинству цепочек поставок потребуется установить относительно высокий уровень запасов, чтобы справиться с проблемой отсутствия запасов, вызванной закрытием города и закрытием города. страна или геополитика, которая представляет собой масштабный дефицит товаров. основная причина.

Когда мы увидим конец волны нехватки чипов? Большая часть продукции в этом году сконцентрирована на 96 и 65 нм технологиях, а в следующем году произойдет расширение на 40 и 28 нм. Эти процессы проявятся в ситуации ослабления предложения в этом и следующем году. Однако увеличение емкости 8-дюймовых пластин несколько ограничено. Кроме того, поставщиков 1Xnm относительно мало, и в настоящее время нет четкого плана расширения. 8-дюймовый и 5Xnm, 12nm, 16nm или 11nm, 14nm могут стать узким местом в следующем году. Таким образом, в настоящее время мы наблюдаем, что в 2022 году в целом, хотя заводы по литью пластин продолжают открывать новые производственные мощности в некоторых процессах, могут быть некоторые признаки небольшого облегчения, но узкие места в 8-дюймовых и 1X-нм процессах по-прежнему останутся. Вся цепочка поставок полупроводников по-прежнему будет сталкиваться с проблемой длинных и коротких материалов. Таким образом, с точки зрения всего рынка литья пластин, в 2022 году по-прежнему будет наблюдаться ситуация с ограниченными производственными мощностями.

Отказ от ответственности: эта статья воспроизведена из «Альбома электронной инженерии. Автор: У Цинчжэнь Эми Ву». Эта статья представляет только личные взгляды автора, а не точку зрения Sacco Micro и отрасли, только для перепечатки и распространения в целях поддержки защиты прав интеллектуальной собственности. , пожалуйста, перепечатайте Укажите первоисточник и автора. Если есть какие-либо нарушения, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы удалить их.