Piyasa araştırması ve inceleme birimi "Counterpoint" tarafından yakın zamanda yayınlanan son araştırma raporuna göre, küresel dökümhane sektörü 2020 yılında beklentilerin ötesinde bir büyüme göstererek 82 milyar ABD doları gelir elde edecek ve bu da bir önceki yıla göre %23'lük önemli bir artış anlamına geliyor. Dahası, 2021 yılında da 2020 yılına kıyasla %12 daha büyüyerek 92 milyar ABD dolarına ulaşması bekleniyor.

Rapor, 2020'den 2021'e kadar küresel yarı iletken üretim pazarındaki önemli büyümenin temel nedeninin bir yandan genel endüstriyel ortamın hala çok güçlü olması olduğunu belirtiyor. Bunun nedeni, COVID-19 salgını, Çin-ABD ticaret anlaşmazlıkları ve diğer olayların alt kademe üreticileri stoklarını artırmaya teşvik etmesidir. Bu da yarı iletken siparişlerinin sayısında artışa ve gelişmiş proses teknolojisinin hızlı gelişimine yol açmıştır. Öte yandan, tüm sektör üretim kapasitesini artırma konusunda daha rasyonel davranmaktadır. İkinci kademe üretim tesisleri, üretim kapasitesini artırmak için yeni fabrikalar kurmaya daha az isteklidir. Aksine, piyasa talebini hafifletmek için yarı iletken fiyatlarını artırmaya daha isteklidirler.

Dünya genelindeki 5nm işlemci yongalarının %53'ünü tek başına Apple tüketiyor.

2020 yılında, TSMC ve Samsung'un en gelişmiş 5nm işlem teknolojileri seri üretime girdi. Bunlar arasında Apple'ın A14 ve M1, Qualcomm Snapdragon 888 ve Huawei Kirin 9000 serisi işlemcilerinin tamamı 5 nanometre işlem teknolojisini kullanıyor. Ancak, ABD yasağının etkisiyle, 15 Eylül 2020'den itibaren TSMC, Huawei için çip üretimine devam edemedi. Huawei'nin 2021 ortalarında 5 nanometre işlem teknolojisi kullanan wafer müşteri listesinden çıkarılması bekleniyor. Bu durum, Apple ve Qualcomm'u 5 nanometre işlem teknolojisi kullanan wafer'ların en büyük müşterileri haline getiriyor.

"Counterpoint" raporundaki tahminlere göre, 5 nanometre işlem teknolojisiyle üretilen yonga levhalarının toplam sevkiyatı, 2021 yılında dünya genelindeki 12 inç yonga levhalarının %5'ini oluşturacak; bu da 2020'deki %1'den az olan orana kıyasla önemli bir artış anlamına geliyor. Bunlar arasında Apple, 2021 yılında 5 nanometre işlem teknolojisiyle üretilen yonga levhalarının en büyük müşterisi olacak. Küresel pazar payının %53'ünü tek bir şirket elinde bulunduruyor ve tüm siparişler TSMC tarafından karşılanacak. Ayrıca, iPhone 12 serisinde kullanılan A14 işlemcisine ve Mac ürünlerinde yeni piyasaya sürülen M1 işlemcisine ek olarak, Apple'ın 2021 yılında 5 nanometre işlem teknolojisini kullanan yeni nesil A14X veya A15 işlemcisini piyasaya sürmesi bekleniyor. Buna ek olarak, M1X ve hatta M2 işlemcileri vb. de Apple'ın 5 nanometre işlem teknolojisiyle üretilen yonga levhası üretim kapasitesine olan talebini daha da artıracak.

Piyasa tahminlerine göre, Apple'ın 2021 iPhone 13 serisi büyük olasılıkla Qualcomm'un Snapdragon 24% nanometre işlem teknolojisine sahip yongalarını kullanacak.

Samsung'a gelince, 5nm işlemci yongalarının dünyadaki üçüncü büyük müşterisi olması ve %5'lik bir paya sahip olması bekleniyor. Samsung, 2020 yılının sonunda Çinli cep telefonu markaları için tasarlanmış 5 nanometre işlemci Exynos 1080'i piyasaya sürdü ve bu işlemci o zamandan beri vivo X60 serisi akıllı telefonlarda kullanılıyor. 2021 yılının başında ise 5 nanometre işlemci Exynos 2100 piyasaya sürüldü ve bu işlemci de Samsung'un kendi Galaxy S21 serisi akıllı telefonlarında kullanıldı. Samsung'un 2021 yılının sonunda Exynos 1080 ve Exynos 2100 gibi yeni nesil işlemciler piyasaya sürmesi bekleniyor. Ayrıca, Apple'ın kendi geliştirdiği ARM mimarisine sahip M1 işlemcisinin PC pazarındaki başarısı nedeniyle, Samsung'un da Apple'ın izinden giderek 5 nanometre işlem teknolojisiyle üretilmiş bir ARM mimarisine sahip Exynos PC işlemcisi piyasaya sürebileceğine dair piyasa söylentileri de var.

PC pazarındaki payındaki hızlı artıştan faydalanan işlemci devi AMD, Intel ile daha fazla rekabet edebilmek için işlemci üretim teknolojisindeki gelişmeleri de hızlandırıyor. Verilere göre, AMD 2021 yılında TSMC'nin 5 nanometre üretim teknolojisine dayalı Zen4 mimarisine sahip bir işlemci piyasaya sürecek ve çekirdek sayısı bir anda 64'ü aşabilir. Bu koşullar altında, "Counterpoint" dergisi AMD'nin 2021 yılında 5nm yonga üretim hacminin %5'ini ele geçireceğini öngörüyor.

Ayrıca, "Counterpoint" dergisi, NVIDIA ve MediaTek'in 2021 yılında 5nm işlemci yongalarının sırasıyla %3 ve %2'sini ele geçireceğini öngörüyor. Bunlar arasında, NVIDIA'nın 2021 yılında yeni bir AdaLovelace mimarisine sahip 5 nanometre işlemcili GPU piyasaya süreceği ve bunun dökümhanesinin TSMC'ye devredilebileceği haberleri de yer alıyor. Ek olarak, MediaTek de 2021 yılı sonundan önce 5 nanometre işlemcili Dimensity 2000 serisi 5G işlemcisini piyasaya sürmeyi bekliyor. Bununla birlikte, NVIDIA ve MediaTek'in 2021 yılı sonuna kadar yeni ürünler piyasaya sürecek olması, 5nm işlemcili yongaların sayısını nispeten sınırlı hale getiriyor.

7 Nanometre süreçlerinin müşteri uygulamaları çeşitlenmeye devam ediyor.

Raporda, 5 nanometre işlem teknolojisine ilişkin araştırmaların yanı sıra 7 nanometre işlem teknolojisine ilişkin bilgiler de yer alıyor. İlgili içerikte, 5G mobil telefonların performans ve güç tüketimi gereksinimlerinin daha yüksek olması nedeniyle, 5nm işlem teknolojisiyle üretilen yongaların ana müşterilerinin akıllı telefon çip üreticileri olduğu belirtiliyor. Buna karşılık, 7 nanometre işlem teknolojisiyle (N7, N7+, N6 dahil) üretilen işlemcilerin veya çiplerin uygulama alanları daha çeşitli olup, yapay zeka, CPU, GPU, temel frekans ve otomotiv elektronik işlemcilerini kapsamaktadır. Bu nedenle, 7nm işlem teknolojisiyle üretilen yongalar için daha fazla müşteri bulunmakta ve bu da 7nm işlem teknolojisini 5nm işlem teknolojisine göre daha uygun maliyetli hale getirmektedir.

Raporda, 7 nanometre işlemci teknolojisine sahip yonga levhalarının 2021 yılında dünya genelindeki 12 inçlik yonga levhalarının %11'ini oluşturacağı vurgulandı. Bu durumda, akıllı telefonlar 7nm işlemci yonga levhalarının yalnızca %35'ini tüketecek ve 7nm işlemci yonga levhalarının büyük bir kısmı AMD ve NVIDIA gibi üreticilerin CPU veya GPU'ları tarafından kullanılacak. Genel olarak, AMD 7nm işlemci yonga levhalarının %27'sini tüketerek pazarda birinci sırada yer alırken, onu %21'lik tüketim oranıyla NVIDIA takip ediyor. Qualcomm %12 ile üçüncü, MediaTek ise %10 ile dördüncü sırada yer alıyor. Beşinci sırada ise %7 ile Intel bulunuyor. Onu yakından takip eden diğer üreticiler ise %6 ile Apple, %6 ile Broadcom, %5 ile Samsung ve %2 ile Xilinx.

Burada belirtilmesi gereken nokta, son haberlere göre Intel'in mevcut 7 nanometre işlem teknolojisi araştırma ve geliştirme çalışmalarında önemli ilerlemeler kaydedilmiş olmasına rağmen, ilgili çiplerin müşterilere teslimatının en erken 2023 yılına kadar gerçekleşemeyebileceğidir. "Counterpoint" haberinde, daha güçlü 5G akıllı telefonların etkisiyle TSMC ve Samsung'un 5 nanometre işlem teknolojisi kapasite kullanımının 2021 yılında %90'ın üzerine çıkacağı, 7 nanometre işlem teknolojisi kapasite kullanım oranının ise %95 ile %100 arasında kalacağı belirtildi. 7 nanometre işlem teknolojisinin kapasitesinin sürekli olarak kısıtlı olması nedeniyle, özelleştirilmiş yarı iletkenler (ASIC'ler) ve Arm tabanlı işlemciler gibi yeni ihtiyaçları olan çip tedarikçileri ve ekipman üreticilerinin bu aşamada ek kapasite tahsisi elde etmeleri zor olacaktır.

Dökümhane fiyatlarında 2021'de çift haneli büyüme görülecek.

Rapor ayrıca, 2020 yılının ikinci yarısından itibaren tüketici elektroniği ve otomotiv elektroniği pazarlarındaki güçlü talep sayesinde, 8 inçlik wafer üretiminde yoğunlaşan güç yönetimi IC'leri, panel sürücü IC'leri, güç bileşenleri ve COMS görüntü sensörleri gibi çiplerin talebinin arttığını vurguladı. Bu durum, mevcut 8 inçlik wafer üretim ekipmanı tedarikindeki yetersizlikle birleşince, 8 inçlik wafer fabrikalarının genişlemesini kısıtlayarak küresel 8 inçlik wafer üretim kapasitesinde sürekli bir eksikliğe yol açtı. Dahası, 8 inçlik wafer'lardan 12 inçlik wafer'lara bazı transferler yapıldıktan sonra, gelecekte 12 inçlik wafer üretim kapasitesinde de bir eksiklik olabileceği tahmin ediliyor. Bu durum, 2021 yılında piyasada talebi aşan çip arzı sorununu çözmeyi zorlaştıracaktır.

Güçlü talebi karşılayamama ve hammadde fiyatlarındaki artış nedeniyle, yonga üretim şirketleri yonga üretim fiyatlarını artırmaya başladı ve teslimat süreleri de uzuyor. Raporda, 2020 yılının sonundan itibaren piyasadaki bazı standart yongaların teslimat süresinin yarım yıldan fazla uzadığı belirtildi. Ayrıca, piyasa arzının talebi aşmasına yanıt olarak, TSMC ve UMC gibi şirketler 2020 yılının üçüncü çeyreğinden bu yana 8 inçlik yonga üretim fiyatlarını %10-20 oranında artırdı. Ardından, GlobalFoundries ve World Advanced gibi yonga üretim şirketleri de 8 inçlik yonga üretim fiyatlarını yaklaşık %10-15 oranında artırdı. Aralık 2020'de, TSMC'nin 2021'den itibaren 12 inçlik yongalar için sipariş indirimini iptal edeceği bildirildi. Bu durum 7 nanometre, 10 nanometre, 28 nanometre, 40 nanometre ve 55 nanometre işlemlerini etkileyecek. Bu, gizli bir fiyat artışına eşdeğerdir. Bununla da kalmayıp, üretim kapasitesinin tamamen dolu olması nedeniyle UMC ve World Advanced Micro Devices'ın %10 ila %15 arasında ikinci bir fiyat artışına hazırlandığına dair piyasada söylentiler dolaşıyor. UMC ayrıca 12 inçlik wafer dökümhanesi müşterilerine teslimat döngüsünün yaklaşık bir ay uzayacağını bildirdi.

Yukarıda belirtilen piyasa koşulları ve mevcut güçlü piyasa talebi göz önüne alındığında, "Counterpoint" raporu, yonga levhası sevkiyatları ve yonga levhası sevkiyat fiyatları da dahil olmak üzere tüm yonga levhası dökümhanesi sektörünün 2021 yılında çift haneli büyüme yaşayacağını öngörüyor. Dökümhane sektörü bellek sektörü kadar döngüsel olmasa da, COVID-19 salgını ve küresel ticaret gerilimleri çözülemezse, mevcut yüksek stok seviyeleri norm haline gelecek ve tahminler piyasa talebini etkileyen ana faktörlerden biri olacaktır.

IDM fabrikalarının dış kaynak kullanımı artmaya devam ediyor ve bu da yarı iletken üretim endüstrisinin büyümesini destekliyor.

Son olarak, "Counterpoint" raporu, Hollandalı yarı iletken ekipman devi ASML'nin EUV litografi makinesi sevkiyat tahminini ve TSMC'nin 2021 yılındaki tam yıllık sermaye harcamalarını küresel yarı iletken endüstrisinin refahının bir göstergesi olarak gösterdi. TSMC, 2020 dördüncü çeyrek konferansında, akıllı telefonların ve yüksek performanslı bilgi işlem alanındaki büyümeden faydalanarak 2021 yılında sermaye harcamalarının 25 milyar ila 28 milyar ABD dolarına ulaşmasının beklendiğini belirtti.

Ayrıca, Intel'in 7 nanometre işlemci teknolojisinin seri üretimindeki sürekli gecikme ve rakip AMD'nin PC pazarındaki pazar payı kapma baskısı nedeniyle, Intel 2021 yılında CPU/GPU işinin bir kısmının üretimini dış kaynaklara devredebilir. Bu amaçla, TSMC ve Samsung bu sipariş için rekabet etmeye hazırlanıyor. Bu nedenle, TSMC ve Samsung 2021 yılında 5nm ve 3nm işlemci teknolojilerinin üretim kapasitesini genişletmeye başlayabilir. Buna ek olarak, entegre devre üreticilerinin (IDM) dış kaynak kullanımına yönelik mevcut eğilim hızlanıyor ve küresel entegre devre tedarikçileri daha fazla kar elde etmek için bu modeli izliyor. Bu durum, Intel'e ek olarak, Sony'nin CMOS görüntü sensörlerinin ve Renesas Electronics'in MPU çiplerinin de 2021 yılının sonuna kadar dış kaynaklara devredilmesini mümkün kılacaktır.

Yukarıdaki faktörlere dayanarak, yarı iletken üretim endüstrisinin gelirlerinin 2021 yılında da artmaya devam etmesi bekleniyor ve bu büyüme trendi 2000 yılındaki internet balonundan bu yana hiç görülmemiş bir durum. Ayrıca, IDM üreticilerinin dış kaynak kullanımını 100 milyon yuan artırmaya devam edeceği göz önüne alındığında, rapor, 2022'den itibaren genel yarı iletken üretim pazarının büyüklüğünün 2023 yılına kadar 100 milyar ABD dolarını aşacağını öngörüyor. Bunlar arasında TSMC ve Samsung, teknolojileri, sermayeleri ve endüstriyel konumları nedeniyle güçlü rekabet avantajlarını korumaya devam edecek.