จากรายงานการวิจัยล่าสุดที่เผยแพร่โดยหน่วยงานสำรวจและวิจัยตลาด "Counterpoint" ระบุว่า อุตสาหกรรมโรงหล่อทั่วโลกจะเติบโตเกินความคาดหมายในปี 2020 โดยมีรายได้สูงถึง 82 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญถึง 23% จากปีก่อนหน้า ยิ่งไปกว่านั้น คาดว่าจะเติบโตอีก 12% ในปี 2021 เมื่อเทียบกับปี 2020 โดยมีรายได้สูงถึง 92 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

รายงานชี้ให้เห็นว่าสาเหตุหลักของการเติบโตอย่างมากของตลาดโรงงานผลิตเวเฟอร์ทั่วโลกตั้งแต่ปี 2020 ถึง 2021 นั้นมาจากหลายปัจจัย ประการแรก สภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมโดยรวมยังคงแข็งแกร่งมาก เนื่องจากเหตุการณ์ต่างๆ เช่น การระบาดของโควิด-19 ข้อพิพาททางการค้าระหว่างจีนและสหรัฐฯ และเหตุการณ์อื่นๆ กระตุ้นให้ผู้ผลิตปลายน้ำเพิ่มสินค้าคงคลัง ส่งผลให้จำนวนคำสั่งซื้อเวเฟอร์เพิ่มขึ้นและการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงเป็นไปอย่างรวดเร็ว ประการที่สอง อุตสาหกรรมโดยรวมมีความรอบคอบมากขึ้นในการเพิ่มกำลังการผลิต โรงงานผลิตเวเฟอร์ระดับรองมีความเต็มใจน้อยลงที่จะสร้างโรงงานใหม่เพื่อเพิ่มกำลังการผลิต ตรงกันข้าม พวกเขามีความเต็มใจมากขึ้นที่จะเพิ่มราคาเวเฟอร์เพื่อบรรเทาความต้องการของตลาด

บริษัทแอปเปิลเพียงบริษัทเดียวใช้เวเฟอร์กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรถึง 53% ของโลก

ในปี 2020 เทคโนโลยีการผลิต 5 นาโนเมตรที่ทันสมัยที่สุดของ TSMC และ Samsung ได้เข้าสู่การผลิตจำนวนมากแล้ว ชิปประมวลผลที่ใช้เทคโนโลยี 5 นาโนเมตร ได้แก่ Apple A14 และ M1, Qualcomm Snapdragon 888 และ Huawei Kirin 9000 series อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลกระทบจากการคว่ำบาตรของสหรัฐฯ ตั้งแต่วันที่ 15 กันยายน 2020 เป็นต้นไป TSMC ไม่สามารถผลิตชิปให้กับ Huawei ต่อไปได้ คาดว่า Huawei จะไม่อยู่ในรายชื่อลูกค้าเวเฟอร์กระบวนการ 5 นาโนเมตรอีกต่อไปในช่วงกลางปี ​​2021 ส่งผลให้ Apple และ Qualcomm กลายเป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของเวเฟอร์กระบวนการ 5 นาโนเมตร

จากรายงานของ "Counterpoint" คาดการณ์ว่าปริมาณการจัดส่งเวเฟอร์กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรทั่วโลกในปี 2021 จะคิดเป็น 5% ของเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้วทั้งหมด ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับปี 2020 ที่มีสัดส่วนน้อยกว่า 1% โดย Apple จะเป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของเวเฟอร์กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรในปี 2021 บริษัทเดียวนี้ครองส่วนแบ่งตลาดโลกถึง 53% และคำสั่งซื้อทั้งหมดจะมาจาก TSMC นอกจากนี้ นอกเหนือจากโปรเซสเซอร์ A14 ที่ติดตั้งใน iPhone 12 series และโปรเซสเซอร์ M1 รุ่นใหม่ที่ติดตั้งในผลิตภัณฑ์ Mac แล้ว คาดว่า Apple จะเปิดตัวโปรเซสเซอร์ A14X หรือ A15 รุ่นใหม่ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิต 5 นาโนเมตรในปี 2021 รวมถึงโปรเซสเซอร์ M1X และ M2 เป็นต้น ซึ่งจะกระตุ้นให้ Apple เพิ่มความต้องการกำลังการผลิตเวเฟอร์กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรมากยิ่งขึ้น

จากข้อมูลการคาดการณ์ของตลาด คาดว่า iPhone 13 ซีรีส์ปี 2021 ของ Apple จะใช้เวเฟอร์กระบวนการผลิต Snapdragon 24% นาโนเมตรของ Qualcomm

สำหรับซัมซุงนั้น คาดว่าจะเป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดอันดับสามของโลกสำหรับแผ่นเวเฟอร์กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตร โดยคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 5% ซัมซุงเปิดตัว Exynos 1080 ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรที่ออกแบบมาสำหรับผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือแบรนด์จีนเมื่อปลายปี 2020 และต่อมาได้ถูกนำไปใช้ในสมาร์ทโฟนซีรีส์ vivo X60 ในช่วงต้นปี 2021 ซัมซุงได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ Exynos 2100 ที่ใช้กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตร ซึ่งถูกนำไปใช้ในสมาร์ทโฟนซีรีส์ Galaxy S21 ของซัมซุงเองด้วย คาดว่าซัมซุงจะเปิดตัวโปรเซสเซอร์รุ่นใหม่ เช่น Exynos 1080 และ Exynos 2100 ในช่วงปลายปี 2021 นอกจากนี้ยังมีข่าวลือในตลาดว่า เนื่องจากความสำเร็จของโปรเซสเซอร์ M1 สถาปัตยกรรม ARM ที่แอปเปิลพัฒนาขึ้นเองในตลาดพีซี ซัมซุงอาจจะเดินตามรอยแอปเปิลและเปิดตัวโปรเซสเซอร์ Exynos สำหรับพีซีที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM ซึ่งอาจจะผลิตโดยใช้กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรเช่นกัน

ด้วยส่วนแบ่งการตลาดพีซีที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว AMD ผู้ผลิตโปรเซสเซอร์รายใหญ่จึงเร่งพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตโปรเซสเซอร์เพื่อแข่งขันกับ Intel มากยิ่งขึ้น จากข้อมูลพบว่า AMD จะเปิดตัวโปรเซสเซอร์สถาปัตยกรรม Zen4 ที่ใช้กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรของ TSMC ในปี 2021 และจำนวนคอร์อาจเกิน 64 คอร์ในคราวเดียว ภายใต้สถานการณ์นี้ "Counterpoint" คาดการณ์ว่า AMD จะครองส่วนแบ่งการตลาด 5% ของปริมาณเวเฟอร์ 5 นาโนเมตรในปี 2021

นอกจากนี้ "Counterpoint" ยังคาดการณ์ว่า NVIDIA และ MediaTek จะครองส่วนแบ่ง 3% และ 2% ตามลำดับของจำนวนเวเฟอร์กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรในปี 2021 โดยมีข่าวว่า NVIDIA จะเปิดตัว GPU สถาปัตยกรรม AdaLovelace ใหม่ที่ใช้กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรในปี 2021 ซึ่งอาจจะมอบหมายให้ TSMC เป็นผู้ผลิต นอกจากนี้ MediaTek ยังคาดว่าจะเปิดตัวโปรเซสเซอร์ 5G ซีรีส์ Dimensity 2000 ที่ใช้กระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรก่อนสิ้นปี 2021 อย่างไรก็ตาม การที่ NVIDIA และ MediaTek จะเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ภายในสิ้นปี 2021 ทำให้จำนวนเวเฟอร์ที่มีกระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรค่อนข้างจำกัด

7. การใช้งานกระบวนการระดับนาโนเมตรของลูกค้ายังคงมีความหลากหลายมากขึ้นเรื่อยๆ

นอกจากงานวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการผลิต 5 นาโนเมตรแล้ว รายงานฉบับนี้ยังกล่าวถึงกระบวนการผลิต 7 นาโนเมตรด้วย เนื้อหาที่เกี่ยวข้องชี้ให้เห็นว่า เนื่องจากความต้องการด้านประสิทธิภาพและการใช้พลังงานที่สูงขึ้นของโทรศัพท์มือถือ 5G ลูกค้าหลักของเวเฟอร์ที่ผลิตด้วยกระบวนการ 5 นาโนเมตรจึงเป็นผู้ผลิตชิปสมาร์ทโฟน ในขณะที่การใช้งานของโปรเซสเซอร์หรือชิปที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีการผลิต 7 นาโนเมตร (รวมถึง N7, N7+, N6) มีความหลากหลายมากกว่า เช่น AI, CPU, GPU, ความถี่พื้นฐาน และโปรเซสเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ ดังนั้นจึงมีลูกค้าสำหรับเวเฟอร์ที่ผลิตด้วยกระบวนการ 7 นาโนเมตรมากกว่า ซึ่งทำให้กระบวนการ 7 นาโนเมตรมีต้นทุนที่คุ้มค่ากว่ากระบวนการ 5 นาโนเมตร

รายงานดังกล่าวเน้นย้ำในตอนท้ายว่า ปริมาณการจัดส่งเวเฟอร์กระบวนการผลิต 7 นาโนเมตรโดยรวมจะคิดเป็น 11% ของเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้วทั่วโลกในปี 2021 ในกรณีนี้ สมาร์ทโฟนจะใช้เวเฟอร์กระบวนการผลิต 7 นาโนเมตรเพียง 35% เท่านั้น ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่จะถูกใช้โดยซีพียูหรือจีพียูจากผู้ผลิตอย่าง AMD และ NVIDIA โดยรวมแล้ว AMD จะใช้เวเฟอร์กระบวนการผลิต 7 นาโนเมตร 27% และครองอันดับหนึ่งในตลาด ตามมาด้วย NVIDIA ที่มีสัดส่วนการใช้ 21% Qualcomm อยู่ในอันดับที่สาม คิดเป็น 12% และ MediaTek อยู่ในอันดับที่สี่ คิดเป็น 10% อันดับที่ห้าเป็นของ Intel คิดเป็น 7% ตามมาด้วย Apple 6%, Broadcom 6%, Samsung 5% และ Xilinx 2%

สิ่งที่ต้องชี้ให้เห็นในที่นี้คือ ตามข่าวล่าสุด แม้ว่าการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตชิป 7 นาโนเมตรของ Intel ในปัจจุบันจะมีความคืบหน้าอย่างมาก แต่การส่งมอบชิปที่เกี่ยวข้องให้กับลูกค้าอาจทำได้เร็วที่สุดในปี 2023 รายงานจาก "Counterpoint" ระบุว่า ด้วยแรงผลักดันจากสมาร์ทโฟน 5G ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การใช้กำลังการผลิตชิป 5 นาโนเมตรของ TSMC และ Samsung จะเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 90% ในปี 2021 ขณะที่อัตราการใช้กำลังการผลิตชิป 7 นาโนเมตรโดยเฉลี่ยจะอยู่ระหว่าง 95% ถึง 100% เนื่องจากกำลังการผลิตชิป 7 นาโนเมตรยังคงจำกัด จึงเป็นเรื่องยากสำหรับผู้ผลิตชิปและผู้ผลิตอุปกรณ์ที่มีความต้องการใหม่ๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์แบบกำหนดเอง (ASIC) และโปรเซสเซอร์ที่ใช้สถาปัตยกรรม Arm ในการขอรับการจัดสรรกำลังการผลิตเพิ่มเติมในขณะนี้

ราคาการหล่อโลหะจะเติบโตขึ้นเป็นตัวเลขสองหลักในปี 2021

รายงานยังเน้นย้ำว่า ด้วยความต้องการที่แข็งแกร่งในตลาดอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและอิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์ตั้งแต่ครึ่งหลังของปี 2020 ความต้องการชิปต่างๆ เช่น ไอซีจัดการพลังงาน ไอซีขับแผง ชิปจ่ายไฟ และเซ็นเซอร์ภาพ COMS ซึ่งส่วนใหญ่ผลิตในโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้ว ได้เพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก ประกอบกับปัญหาการขาดแคลนอุปกรณ์การผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วในปัจจุบัน ทำให้การขยายตัวของโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วถูกจำกัด ส่งผลให้กำลังการผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วทั่วโลกยังคงขาดแคลนอย่างต่อเนื่อง ยิ่งไปกว่านั้น หลังจากมีการเปลี่ยนผ่านจากการผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วไปเป็นเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้วแล้ว คาดว่าในอนาคตอาจเกิดปัญหาการขาดแคลนกำลังการผลิตเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้วอีก ซึ่งจะทำให้การแก้ปัญหาอุปทานชิปในตลาดที่เกินความต้องการในปี 2021 เป็นเรื่องยากขึ้น

เนื่องจากไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่สูงขึ้นและราคาวัตถุดิบที่เพิ่มสูงขึ้น โรงงานผลิตเวเฟอร์จึงเริ่มขึ้นราคาค่าบริการผลิตเวเฟอร์ และระยะเวลาการส่งมอบก็ยาวนานขึ้นด้วย รายงานระบุว่า ตั้งแต่ปลายปี 2020 เป็นต้นมา ระยะเวลาการส่งมอบชิปมาตรฐานบางรุ่นในตลาดได้ขยายออกไปนานกว่าครึ่งปี นอกจากนี้ เพื่อตอบสนองต่ออุปทานในตลาดที่เกินความต้องการ บริษัทต่างๆ เช่น TSMC และ UMC ได้เพิ่มราคาค่าบริการผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วขึ้น 10%-20% ตั้งแต่ไตรมาสที่สามของปี 2020 ต่อมา โรงงานผลิตเวเฟอร์อย่าง GlobalFoundries และ World Advanced ก็ได้เพิ่มราคาค่าบริการผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วขึ้นประมาณ 10%-15% เช่นกัน ภายในเดือนธันวาคม 2020 มีรายงานว่า TSMC จะยกเลิกส่วนลดการสั่งซื้อเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้ว เริ่มตั้งแต่ปี 2021 ผลกระทบจะครอบคลุมกระบวนการผลิต 7 นาโนเมตร 10 นาโนเมตร 28 นาโนเมตร 40 นาโนเมตร และ 55 นาโนเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับการขึ้นราคาแบบแอบแฝง ไม่เพียงเท่านั้น ยังมีข่าวลือในตลาดว่า เนื่องจากกำลังการผลิตยังคงเต็มกำลัง UMC และ World Advanced Micro Devices กำลังเตรียมที่จะขึ้นราคาครั้งที่สอง ซึ่งอาจเพิ่มขึ้น 10% ถึง 15% นอกจากนี้ UMC ยังแจ้งลูกค้าโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้วว่า รอบการส่งมอบจะขยายออกไปประมาณหนึ่งเดือน

จากสภาวะตลาดข้างต้นและความต้องการของตลาดที่แข็งแกร่งในปัจจุบัน รายงาน "Counterpoint" คาดการณ์ว่าอุตสาหกรรมการผลิตเวเฟอร์โดยรวมจะเติบโตเป็นเลขสองหลักในปี 2021 ซึ่งรวมถึงปริมาณการจัดส่งเวเฟอร์และราคาจัดส่งเวเฟอร์ แม้ว่าอุตสาหกรรมการผลิตเวเฟอร์จะไม่ผันผวนตามวัฏจักรเศรษฐกิจมากเท่ากับอุตสาหกรรมหน่วยความจำ แต่หากการระบาดของ COVID-19 และความตึงเครียดทางการค้าทั่วโลกไม่สามารถแก้ไขได้ ระดับสินค้าคงคลังที่สูงในปัจจุบันจะกลายเป็นเรื่องปกติ และการคาดการณ์จะเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ส่งผลกระทบต่อความต้องการของตลาด

การว่าจ้างโรงงานผลิตชิปแบบ IDM จากภายนอกยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยกระตุ้นการเติบโตของอุตสาหกรรมการผลิตเวเฟอร์

สุดท้ายนี้ รายงาน "Counterpoint" ยังอ้างถึงการคาดการณ์การจัดส่งเครื่องพิมพ์ลิโทกราฟี EUV ของ ASML บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่จากเนเธอร์แลนด์ และงบประมาณการลงทุนตลอดทั้งปี 2021 ของ TSMC เป็นตัวบ่งชี้ความเจริญรุ่งเรืองของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลก TSMC ระบุในการประชุมไตรมาสที่สี่ของปี 2020 ว่าคาดว่างบประมาณการลงทุนในปี 2021 จะอยู่ที่ 25 ถึง 28 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยได้รับประโยชน์จากการเติบโตของสมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง

นอกจากนี้ เนื่องจากความล่าช้าอย่างต่อเนื่องในการผลิตชิปขนาด 7 นาโนเมตรของ Intel ในปริมาณมาก ประกอบกับแรงกดดันจากคู่แข่งอย่าง AMD ที่พยายามแย่งส่วนแบ่งการตลาดในตลาดพีซี Intel อาจว่าจ้างการผลิตภายนอกสำหรับธุรกิจ CPU/GPU บางส่วนในปี 2021 ซึ่งในส่วนนี้ TSMC และ Samsung กำลังเตรียมตัวอย่างแข็งขันเพื่อแข่งขันแย่งชิงคำสั่งซื้อนี้ ดังนั้น TSMC และ Samsung อาจเริ่มขยายกำลังการผลิตเทคโนโลยีการผลิตขนาด 5 นาโนเมตรและ 3 นาโนเมตรในปี 2021 นอกจากนี้ แนวโน้มการว่าจ้างการผลิตภายนอกของผู้ผลิต IDM กำลังเร่งตัวขึ้น และซัพพลายเออร์ IC ทั่วโลกกำลังดำเนินตามโมเดลนี้เพื่อสร้างผลกำไรเพิ่มเติม สถานการณ์นี้จะทำให้เป็นไปได้ว่า นอกเหนือจาก Intel แล้ว เซ็นเซอร์ภาพ CMOS ของ Sony และชิป MPU ของ Renesas Electronics ก็อาจถูกว่าจ้างการผลิตภายนอกภายในสิ้นปี 2021 เช่นกัน

จากปัจจัยข้างต้น คาดว่ารายได้ของอุตสาหกรรมการผลิตเวเฟอร์จะยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องในปี 2021 ซึ่งแนวโน้มการเติบโตนี้ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนนับตั้งแต่ฟองสบู่ดอทคอมแตกในปี 2000 นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาว่าผู้ผลิต IDM ยังคงเพิ่มการว่าจ้างภายนอกอีก 100 ล้านหยวน รายงานคาดการณ์ว่าตั้งแต่ปี 2022 เป็นต้นไป ขนาดตลาดการผลิตเวเฟอร์โดยรวมจะเกิน 100 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2023 โดยที่ TSMC และ Samsung จะยังคงรักษาความได้เปรียบในการแข่งขันที่แข็งแกร่งต่อไปเนื่องจากเทคโนโลยี เงินทุน และสถานะทางอุตสาหกรรมของพวกเขา