Полуингинеринг: Глобальный «дефицит чипов» начал подходить к концу, а признаки перенапряжения постепенно появляются
Nov 24,2021
Ожидается, что текущая волна дефицита упаковки полупроводника и IC будет продолжаться до 2022 года, но есть также признаки того, что предложение может в конечном итоге догонять спрос.
То же самое верно для производственных мощностей, материалов и оборудования в полупроводниковых и упаковочных полях. После того, как все сегменты рынка испытали период нехватки, текущее мнение состоит в том, что, хотя нехватка некоторых продуктов, таких как автомобильные чипсы, могут продолжаться в 2022 году, большая часть подачи чипов может вернуться к относительно нормальной в середине 2022. Но это зависит На несколько экономических факторов, поэтому все это может изменить на ночь.
Полупроводниковая промышленность прошла через период хаоса. В начале 2020 года бизнес выглядел ярким, но рынок упал после вспышки COVID-19. В течение 2020 годов различные страны предприняли различные меры для облегчения эпидемии, такие как пребывание на дому и заключительные предприятия. Экономические потрясения вскоре последовали.
К середине 2020 гг. Рынок IC отскочит как экономика домашней экономики требует спроса на компьютеры, телевизоры и другие продукты для потребителей электроники. Существует нехватка чипсов на потребителей и расширенная упаковка IC. Затем, в первой половине 2021 года, спрос на автомобили, смартфоны и другие продукты, приводящие к нехватке чипсов в этих областях. Сегодня многие виды чипсов вкратятся в короткие сроки и имеют длительные времена свинца, в то время как некоторые другие чипы легче получить. Это зависит от чипа и поставщика.
Глобальные производственные мощности чипов также очень плотно, особенно 8-дюймовые вафли для вафлей с большим количеством зрелых процессов. В течение некоторого времени 8-дюймовая емкость вафли FAB была распродана, и эта ситуация не ожидается скоро. И теперь многие литейные клиенты готовит к новому раунду всеобъемлющей цен. В то же время, с точки зрения упаковки, некоторые типы упаковки будут по-прежнему вкратце, а производственные мощности во многих областях будут плотно. Время заказа для современного оборудования очень длинное.
Нехватка полупроводника не все пессимистично. Генеральный директор IBS Handel Jones сказал в новом отчете: «За исключением некоторых продуктов, ожидается, что ситуация на спрос и спроса будет решена в основном в первой половине 2022 или второй половины 2022 года». «Многие факторы способствуют прочному спросу на полупроводники. Однако, поскольку рынок насыщен, некоторые факторы, которые проводили прошедшие рост спроса, ослаблены. Из-за сокращения мер стимулирования и воздействия высокой инфляции, покупательская способность потребителей будет ослабиться ».
Есть также несколько плохих знаков на стороне поставщика. Согласно IBS, избыточная способность может возникать во второй половине 2022 или где-то в 2023 году, в зависимости от различных продуктов.
Невозможно объяснить ситуацию каждого полупроводникового продукта или упаковки. Каждый продукт имеет свой собственный фон поставки и предложения. Но есть несколько ключевых продуктов, которые могут обеспечить некоторое понимание этой ситуации. К ним относятся прикладные процессоры, MCU, PMIC и Wi-Fi, а также различные технологии упаковки.
Потрясающий
На протяжении многих лет индустрия интегрированной схемы пережила ИБП и падения. Текущее восстановление является одним из крупнейших в последних записях. По данным IBS, в целом, ожидается, что полупроводниковый рынок достигнет 542,55 млрд долларов США в 2021 году, увеличившись на 21,62% более 2020 года. IBS предсказывает, что этот рынок будет расти на 7,13% в 2022 году.
По словам Тел, ожидается, что рынок оборудования для производства вафли (WFE) увеличится на 40% в 2021 году. Тель-президент и генеральный директор Toshiki Kawai заявил в речи: «Из-за резкого роста спроса на передовые логические чипсы и воспоминания, Ожидается, что рынок WFE будет значительно расширяться ».
Тем не менее, полупроводниковая промышленность конструирует и производит большое количество различных чипов, таких как аналоговые чипсы, GPUS, MCU, память, микропроцессоры и мощности полупроводников. GPUS, процессоры и другие передовые логические чипы производятся в 12-дюймовом потрясении, используя различные технологии процесса с 16 нм / 14 нм до 5 нм узлов.
С 16:00 до 14:00 до 5 Нм производители чипов полагаются на Finfets. «По сравнению с предыдущими плоскими транзисторами плавник соприкасается с воротами на трех сторонах, что может лучше контролировать каналы, образованные в плавнике», - сказал Nerissa Draeger, директор проекта Researth University.
12-дюймовый вафля Fab также производит чипсы с зрелыми узлами процесса, начиная от 65 до 28 нм. В то же время другие чипы изготовлены с использованием процессов от 350 до 90 нм в более старых 8-дюймовых фабриках. Многие чипы также производятся в Fabs с небольшими размерами вафли, такие как 6 дюймов, 4 дюйма, и так далее.
В настоящее время зрелые узлы процессов из 8-дюймовых и 12-дюймовых вафлей очень плотно, даже если они не продаются. «В последние несколько лет, будь то в традиционном CMOS, Bipolar CMOS DMOS или процессы на основе RF-Soi, спрос на различные чипы, изготовленные на 8 дюймах и зрелых узлах технологии CMOS ≥ 28 нм. Эти устройства включают MCUS, PMIC Цифровые дисплеи ICS (DDIC), RF ICS и обработка сигналов изображения (ISP), необходимые для изготовления датчиков изображения CMOS обратно. Это требование также обусловлено техническими тенденциями в поддержке нескольких сегментов на рынке », - сказал Дэвид Хейнс, управляющий директор стратегического маркетинга в исследовании LAM.
«Поставка автомобильных полупроводников хорошо документирована, но в то же время увеличивается спрос на потребительские продукты, новые устройства, поддерживающие 5G, и отображение приложений, - сказал Хейнс. «Потому что многие IDM и ориентиры, которые производят эти чипы, производят не один продукт, а множественные продукты, ситуация еще более сложна. Исторически они смогли перебалансировать потрясающие возможности для удовлетворения требований к определенному типу продукта. Увеличение спроса, но когда Спрос на так много простирающихся продуктов в то же время, трудно или невозможно отрегулировать производство таким образом. Несмотря на то, что глобальная производственная мощность определенных типов устройств (таких как дисплейных драйверов) увеличилась, недавние отчеты показывают, что вся отрасль имеет пока не достиг баланса поставок и спроса ».
В целом, производственная мощность литейных залов крепко. УМЦ СУ-президент Джейсон Ван сказал: «С нетерпением ждем четвертого квартала, мы ожидаем, что поставки вафель и ASP-тренды остаются твердыми. Уровень использования потенциала для 8-дюймовых и 12-дюймовых объектов будет продолжать оставаться на полную мощность».
Независимо от того, является ли это зрелый узел процесса или пограничный узел, производственная мощность Fab, как ожидается, будет плотно в обозримом будущем. Это зависит от производственного процесса и поставщика. «Хотя мы не исключаем возможность корректировок инвентаризации, мы ожидаем, что производственные мощности TSMC остаются очень жесткими в 2021 году и в течение 2022 года», - сказал Генеральный директор TSMC Wei Zhejia на недавней конференции.
Аналитик Gartner Samuel Wang сказал, что подведем к оборудованию ситуации: «Большинство литейных литей были забронированы на потенциал в первой половине 2022 года, а некоторые подписали долгосрочные соглашения с клиентами Fabless на 3-4 года. Предположение Гартнера состоит в том, что инвентарь чипов будет достигнут нормальным во втором квартале 2022 года. Нехватка различных компонентов от небольших поставщиков может длиться дольше ».
Проблемы применения процессора
В то же время, согласно IBS, Wireless является крупнейшим сегментом в полупроводниковом поле, учитывая 40% от общего объема бизнеса. В беспроводном поле 5G смартфоны и соответствующая инфраструктура являются основными движущимися силами для многих чипов. Ожидается, что IBS сказал, что в целом, поставки смартфонов 5G в 2021 году достигнет 57 миллионов единиц, выше, чем 225 миллионов единиц в 2020 году. Хотя 5G растут во многих регионах, рынок смартфона в Китае замедляется.
5G смартфоны состоят из нескольких микросхем, таких как процессоры приложений, датчики изображения CMOS, память, PMIC и RF. Прикладной процессор является передовым устройством, который интегрирует CPU, графики и функции AI на одном чипе.
Полупроводниковая промышленность прошла через период хаоса. В начале 2020 года бизнес выглядел ярким, но рынок упал после вспышки COVID-19. В течение 2020 годов различные страны предприняли различные меры для облегчения эпидемии, такие как пребывание на дому и заключительные предприятия. Экономические потрясения вскоре последовали.
К середине 2020 гг. Рынок IC отскочит как экономика домашней экономики требует спроса на компьютеры, телевизоры и другие продукты для потребителей электроники. Существует нехватка чипсов на потребителей и расширенная упаковка IC. Затем, в первой половине 2021 года, спрос на автомобили, смартфоны и другие продукты, приводящие к нехватке чипсов в этих областях. Сегодня многие виды чипсов вкратятся в короткие сроки и имеют длительные времена свинца, в то время как некоторые другие чипы легче получить. Это зависит от чипа и поставщика.
Глобальные производственные мощности чипов также очень плотно, особенно 8-дюймовые вафли для вафлей с большим количеством зрелых процессов. В течение некоторого времени 8-дюймовая емкость вафли FAB была распродана, и эта ситуация не ожидается скоро. И теперь многие литейные клиенты готовит к новому раунду всеобъемлющей цен. В то же время, с точки зрения упаковки, некоторые типы упаковки будут по-прежнему вкратце, а производственные мощности во многих областях будут плотно. Время заказа для современного оборудования очень длинное.
Нехватка полупроводника не все пессимистично. Генеральный директор IBS Handel Jones сказал в новом отчете: «За исключением некоторых продуктов, ожидается, что ситуация на спрос и спроса будет решена в основном в первой половине 2022 или второй половины 2022 года». «Многие факторы способствуют прочному спросу на полупроводники. Однако, поскольку рынок насыщен, некоторые факторы, которые проводили прошедшие рост спроса, ослаблены. Из-за сокращения мер стимулирования и воздействия высокой инфляции, покупательская способность потребителей будет ослабиться ».
Есть также несколько плохих знаков на стороне поставщика. Согласно IBS, избыточная способность может возникать во второй половине 2022 или где-то в 2023 году, в зависимости от различных продуктов.
Невозможно объяснить ситуацию каждого полупроводникового продукта или упаковки. Каждый продукт имеет свой собственный фон поставки и предложения. Но есть несколько ключевых продуктов, которые могут обеспечить некоторое понимание этой ситуации. К ним относятся прикладные процессоры, MCU, PMIC и Wi-Fi, а также различные технологии упаковки.
Потрясающий
На протяжении многих лет индустрия интегрированной схемы пережила ИБП и падения. Текущее восстановление является одним из крупнейших в последних записях. По данным IBS, в целом, ожидается, что полупроводниковый рынок достигнет 542,55 млрд долларов США в 2021 году, увеличившись на 21,62% более 2020 года. IBS предсказывает, что этот рынок будет расти на 7,13% в 2022 году.
По словам Тел, ожидается, что рынок оборудования для производства вафли (WFE) увеличится на 40% в 2021 году. Тель-президент и генеральный директор Toshiki Kawai заявил в речи: «Из-за резкого роста спроса на передовые логические чипсы и воспоминания, Ожидается, что рынок WFE будет значительно расширяться ».
Тем не менее, полупроводниковая промышленность конструирует и производит большое количество различных чипов, таких как аналоговые чипсы, GPUS, MCU, память, микропроцессоры и мощности полупроводников. GPUS, процессоры и другие передовые логические чипы производятся в 12-дюймовом потрясении, используя различные технологии процесса с 16 нм / 14 нм до 5 нм узлов.
С 16:00 до 14:00 до 5 Нм производители чипов полагаются на Finfets. «По сравнению с предыдущими плоскими транзисторами плавник соприкасается с воротами на трех сторонах, что может лучше контролировать каналы, образованные в плавнике», - сказал Nerissa Draeger, директор проекта Researth University.
12-дюймовый вафля Fab также производит чипсы с зрелыми узлами процесса, начиная от 65 до 28 нм. В то же время другие чипы изготовлены с использованием процессов от 350 до 90 нм в более старых 8-дюймовых фабриках. Многие чипы также производятся в Fabs с небольшими размерами вафли, такие как 6 дюймов, 4 дюйма, и так далее.
В настоящее время зрелые узлы процессов из 8-дюймовых и 12-дюймовых вафлей очень плотно, даже если они не продаются. «В последние несколько лет, будь то в традиционном CMOS, Bipolar CMOS DMOS или процессы на основе RF-Soi, спрос на различные чипы, изготовленные на 8 дюймах и зрелых узлах технологии CMOS ≥ 28 нм. Эти устройства включают MCUS, PMIC Цифровые дисплеи ICS (DDIC), RF ICS и обработка сигналов изображения (ISP), необходимые для изготовления датчиков изображения CMOS обратно. Это требование также обусловлено техническими тенденциями в поддержке нескольких сегментов на рынке », - сказал Дэвид Хейнс, управляющий директор стратегического маркетинга в исследовании LAM.
«Поставка автомобильных полупроводников хорошо документирована, но в то же время увеличивается спрос на потребительские продукты, новые устройства, поддерживающие 5G, и отображение приложений, - сказал Хейнс. «Потому что многие IDM и ориентиры, которые производят эти чипы, производят не один продукт, а множественные продукты, ситуация еще более сложна. Исторически они смогли перебалансировать потрясающие возможности для удовлетворения требований к определенному типу продукта. Увеличение спроса, но когда Спрос на так много простирающихся продуктов в то же время, трудно или невозможно отрегулировать производство таким образом. Несмотря на то, что глобальная производственная мощность определенных типов устройств (таких как дисплейных драйверов) увеличилась, недавние отчеты показывают, что вся отрасль имеет пока не достиг баланса поставок и спроса ».
В целом, производственная мощность литейных залов крепко. УМЦ СУ-президент Джейсон Ван сказал: «С нетерпением ждем четвертого квартала, мы ожидаем, что поставки вафель и ASP-тренды остаются твердыми. Уровень использования потенциала для 8-дюймовых и 12-дюймовых объектов будет продолжать оставаться на полную мощность».
Независимо от того, является ли это зрелый узел процесса или пограничный узел, производственная мощность Fab, как ожидается, будет плотно в обозримом будущем. Это зависит от производственного процесса и поставщика. «Хотя мы не исключаем возможность корректировок инвентаризации, мы ожидаем, что производственные мощности TSMC остаются очень жесткими в 2021 году и в течение 2022 года», - сказал Генеральный директор TSMC Wei Zhejia на недавней конференции.
Аналитик Gartner Samuel Wang сказал, что подведем к оборудованию ситуации: «Большинство литейных литей были забронированы на потенциал в первой половине 2022 года, а некоторые подписали долгосрочные соглашения с клиентами Fabless на 3-4 года. Предположение Гартнера состоит в том, что инвентарь чипов будет достигнут нормальным во втором квартале 2022 года. Нехватка различных компонентов от небольших поставщиков может длиться дольше ».
Проблемы применения процессора
В то же время, согласно IBS, Wireless является крупнейшим сегментом в полупроводниковом поле, учитывая 40% от общего объема бизнеса. В беспроводном поле 5G смартфоны и соответствующая инфраструктура являются основными движущимися силами для многих чипов. Ожидается, что IBS сказал, что в целом, поставки смартфонов 5G в 2021 году достигнет 57 миллионов единиц, выше, чем 225 миллионов единиц в 2020 году. Хотя 5G растут во многих регионах, рынок смартфона в Китае замедляется.
5G смартфоны состоят из нескольких микросхем, таких как процессоры приложений, датчики изображения CMOS, память, PMIC и RF. Прикладной процессор является передовым устройством, который интегрирует CPU, графики и функции AI на одном чипе.
Увеличение сложности прикладных процессоров
Новый iPhone 13 Apple использует процессор приложений A15, который основан на 15 миллиардах транзисторной конструкции 5 нм процесса TSMC. Многие другие мобильные телефоны используют Snapdragon 888 Qualcomm, который является 5nm Soc.
Эти чипсы производятся лишами. Сегодня TSMC и Samsung являются единственными ориентирами, способными изготовить 7 нм и 5НМ чипсов, и оба разрабатываются 3 нм. Intel, в последнее время вновь вошел в литейный бизнес, увеличивает производительность 10 нм и 7 нм и развивается 4 нм.
В течение некоторого времени спрос на 5G на основе передовых прикладных процессоров и чипсетов был сильным. Тем не менее, способность литейного лица для этих чипов, кажется, немного недостаточна. Джонс IBS сказал: «Нехватка вафельной емкости может продолжаться в четвертом квартале 2021 года или в первом квартале 2022 года».
Как долго длится нехватка емкости, зависит от нескольких факторов. «Последние технологии дизайна, такие как Apple A15 и Snapdragon 888 Apple и Qualcomm, 5nm, и планирует мигрировать на 3 нм в 2022 году», - сказал Джонс. «Если чипсет для смартфона 3NM запущен во второй половине 2022, то мощность производства 5 нм и 7 нм может быть профицит в третьем квартале 2022 или четвертый квартал 2022 года.
Ситуация может измениться. Аналитики сообщили, что Apple iPhone 14 запланирован, который будет записан в 2022 году, должен был использовать 3НМ TSMC в качестве процесса приложений. Однако iPhone 14 теперь ожидается использовать 4 нм. Аналитики заявили, что iPhone 15, что Apple запустит в 2023 году, будет использовать процессор приложений 3NM. Другими словами, рост доходов TSMC на 3 нм был отложен до 2023 года.
В целом, объем производства 3 нм всех сторон является постоянно меняющейся целью. «Есть признаки того, что оба TSMC и Samsung задерживают увеличение добычи 3НМ вафли», - сказал Джонс.
Для Apple и других поставщиков смартфонов это не единственная проблема. В самых последних фискальных кварталах, благодаря нехватке чипсов и производственных мощностей, продажи Apple имеют разрыв в 6 миллиардов долларов. Проблема не является неспособностью получить передовые узлы, но нехватка зрелых технологических чипов.
Согласно Keybanc, продажи Apple пострадали от нехватки в нескольких областях, включая контроллеры OLED сенсорного экрана. Контроллер сенсорного экрана, используемый для управления дисплеем, изготовлен с использованием зрелых технологий.
Чипсы из других зрелых узлов также вкратце, в том числе фишки Wi-Fi 6. Производственный процесс Wi-Fi и некоторых радиочастотных чипов составляет 28 н., 22 нм и 16 нм. Согласно IBS, нехватка Wi-Fi и других rf чипсов могут продолжаться во втором квартале 2022 года или даже третий квартал 2022 года.
PMICS для смартфонов и других продуктов также были вкратце. PMIC используется для контроля потока и направления электричества, и он изготовлен с использованием процесса 180 нм до 40 нм. Согласно IBS, ожидается, что дефицит PMIC будет продолжаться во втором квартале 2022 года или третий квартал 2022 года.
Новый iPhone 13 Apple использует процессор приложений A15, который основан на 15 миллиардах транзисторной конструкции 5 нм процесса TSMC. Многие другие мобильные телефоны используют Snapdragon 888 Qualcomm, который является 5nm Soc.
Эти чипсы производятся лишами. Сегодня TSMC и Samsung являются единственными ориентирами, способными изготовить 7 нм и 5НМ чипсов, и оба разрабатываются 3 нм. Intel, в последнее время вновь вошел в литейный бизнес, увеличивает производительность 10 нм и 7 нм и развивается 4 нм.
В течение некоторого времени спрос на 5G на основе передовых прикладных процессоров и чипсетов был сильным. Тем не менее, способность литейного лица для этих чипов, кажется, немного недостаточна. Джонс IBS сказал: «Нехватка вафельной емкости может продолжаться в четвертом квартале 2021 года или в первом квартале 2022 года».
Как долго длится нехватка емкости, зависит от нескольких факторов. «Последние технологии дизайна, такие как Apple A15 и Snapdragon 888 Apple и Qualcomm, 5nm, и планирует мигрировать на 3 нм в 2022 году», - сказал Джонс. «Если чипсет для смартфона 3NM запущен во второй половине 2022, то мощность производства 5 нм и 7 нм может быть профицит в третьем квартале 2022 или четвертый квартал 2022 года.
Ситуация может измениться. Аналитики сообщили, что Apple iPhone 14 запланирован, который будет записан в 2022 году, должен был использовать 3НМ TSMC в качестве процесса приложений. Однако iPhone 14 теперь ожидается использовать 4 нм. Аналитики заявили, что iPhone 15, что Apple запустит в 2023 году, будет использовать процессор приложений 3NM. Другими словами, рост доходов TSMC на 3 нм был отложен до 2023 года.
В целом, объем производства 3 нм всех сторон является постоянно меняющейся целью. «Есть признаки того, что оба TSMC и Samsung задерживают увеличение добычи 3НМ вафли», - сказал Джонс.
Для Apple и других поставщиков смартфонов это не единственная проблема. В самых последних фискальных кварталах, благодаря нехватке чипсов и производственных мощностей, продажи Apple имеют разрыв в 6 миллиардов долларов. Проблема не является неспособностью получить передовые узлы, но нехватка зрелых технологических чипов.
Согласно Keybanc, продажи Apple пострадали от нехватки в нескольких областях, включая контроллеры OLED сенсорного экрана. Контроллер сенсорного экрана, используемый для управления дисплеем, изготовлен с использованием зрелых технологий.
Чипсы из других зрелых узлов также вкратце, в том числе фишки Wi-Fi 6. Производственный процесс Wi-Fi и некоторых радиочастотных чипов составляет 28 н., 22 нм и 16 нм. Согласно IBS, нехватка Wi-Fi и других rf чипсов могут продолжаться во втором квартале 2022 года или даже третий квартал 2022 года.
PMICS для смартфонов и других продуктов также были вкратце. PMIC используется для контроля потока и направления электричества, и он изготовлен с использованием процесса 180 нм до 40 нм. Согласно IBS, ожидается, что дефицит PMIC будет продолжаться во втором квартале 2022 года или третий квартал 2022 года.