Von 2021 bis 2022 verzeichnete der globale Halbleitermarkt aufgrund der besonderen Nachfrage aufgrund des COVID-19-Ausbruchs ein rasantes Wachstum. Allerdings endeten die durch die COVID-19-Pandemie verursachten besonderen Anforderungen in der zweiten Jahreshälfte 2022 und stürzten 2023 in eine der schwersten Rezessionen der Geschichte.
Es wird jedoch erwartet, dass die Große Rezession im Jahr 2023 ihren Tiefpunkt erreicht und eine umfassende Erholung in diesem Jahr (2024) erwartet wird.
Tatsächlich hat Logic, wenn man sich die vierteljährlichen Halbleiterlieferungen verschiedener Typen ansieht, den durch die besonderen Anforderungen von COVID-19 verursachten Höhepunkt bereits überschritten und einen neuen historischen Höchststand erreicht. Darüber hinaus dürften Mos Micro und Analog im Jahr 2024 historische Höchststände erreichen, da der durch das Ende der COVID-19-Sondernachfrage verursachte Rückgang nicht signifikant ist (Abbildung 1).
Unter ihnen erlebte Mos Memory einen deutlichen Rückgang, erreichte dann im ersten Quartal (Q1) des Jahres 2023 seinen Tiefpunkt und begann seine Reise in Richtung Erholung. Allerdings scheint es noch eine beträchtliche Zeit zu dauern, bis der Höhepunkt der COVID-19-Sonderanforderungen erreicht ist. Wenn Mos Memory jedoch seinen Höchststand überschreitet, werden die gesamten Halbleiterlieferungen zweifellos einen neuen historischen Höchststand erreichen. Meiner Meinung nach kann man in diesem Fall sagen, dass sich der Halbleitermarkt vollständig erholt hat.
Betrachtet man jedoch die Veränderungen bei den Halbleiterlieferungen, wird deutlich, dass diese Ansicht falsch ist. Dies liegt daran, dass sich die Lieferungen von Mos Memory, das sich in der Erholungsphase befindet, weitgehend erholt haben, während sich die Lieferungen von Logic, die historische Höchststände erreicht haben, immer noch auf einem extrem niedrigen Niveau befinden. Mit anderen Worten: Um den globalen Halbleitermarkt wirklich wiederzubeleben, müssen die Lieferungen von Logikeinheiten deutlich steigen.
Daher analysieren wir in diesem Artikel die Halbleiterlieferungen und -mengen für verschiedene Halbleitertypen und die Gesamtzahl der Halbleiter. Als Nächstes werden wir den Unterschied zwischen Logic-Lieferungen und Lieferungen als Beispiel verwenden, um zu zeigen, wie die Wafer-Lieferungen von TSMC trotz rascher Erholung hinterherhinken. Darüber hinaus werden wir darüber spekulieren, warum dieser Unterschied besteht, und vermuten, dass sich die vollständige Erholung des globalen Halbleitermarkts bis 2025 verzögern könnte.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der derzeitige Anschein einer Erholung des Halbleitermarktes eine „Illusion“ ist, die durch die extrem hohen Preise der GPUs von NVIDIA verursacht wird. Daher scheint es, dass sich der Halbleitermarkt erst vollständig erholen wird, wenn Gießereien wie TSMC ihre volle Kapazität erreichen und die Logic-Lieferungen neue historische Höchststände erreichen.
Wert- und Mengenanalyse von Halbleiterlieferungen
Abbildung 2 zeigt die Trends bei Versandwert und -menge für verschiedene Arten von Halbleitern sowie den gesamten Halbleitermarkt.
Das Versandvolumen von Mos Micro erreichte im vierten Quartal 2021 seinen Höhepunkt, erreichte im ersten Quartal 2023 seinen Tiefpunkt und begann sich zu erholen. Die Sendungsmenge hingegen zeigte keine nennenswerte Veränderung und blieb vom dritten zum vierten Quartal 2023 nahezu unverändert, mit einem leichten Rückgang.
Der Sendungswert von Mos Memory begann ab dem zweiten Quartal 2022 deutlich zu sinken, erreichte im ersten Quartal 2023 seinen Tiefpunkt und begann zu steigen, erholte sich jedoch erst im vierten Quartal desselben Jahres auf etwa 40 % des Höchstwerts. Mittlerweile hat sich die Sendungsmenge wieder auf rund 94 % des Spitzenniveaus erholt. Mit anderen Worten: Die Fabrikauslastung der Speicherhersteller geht davon aus, dass sie sich der vollen Kapazität nähert. Die Frage ist, wie stark die Preise für DRAM und NAND-Flash steigen werden.
Die Liefermenge von Logic erreichte im zweiten Quartal 2022 ihren Höhepunkt, erreichte im ersten Quartal 2023 ihren Tiefpunkt, erholte sich dann wieder und erreichte im vierten Quartal desselben Jahres einen neuen historischen Höchststand. Andererseits erreichte der Sendungswert im zweiten Quartal 2022 seinen Höhepunkt, sank dann im dritten Quartal 2023 auf rund 65 % des Spitzenwerts und blieb im vierten Quartal desselben Jahres unverändert. Mit anderen Worten: Es besteht eine erhebliche Diskrepanz zwischen dem Verhalten des Sendungswerts und der Sendungsmenge in Logic.
Die analoge Sendungsmenge erreichte im dritten Quartal 2022 ihren Höhepunkt, erreichte im zweiten Quartal 2023 ihren Tiefpunkt und ist seitdem stabil geblieben. Andererseits sank der Sendungswert nach seinem Höhepunkt im dritten Quartal 2022 bis zum vierten Quartal 2023 weiter.
Schließlich ging der Gesamtwert der Halbleiterlieferungen ab dem zweiten Quartal 2022 erheblich zurück, erreichte im ersten Quartal 2023 seinen Tiefpunkt und begann zu steigen, wobei er sich im vierten Quartal desselben Jahres auf rund 96 % des Höchstwerts erholte. Andererseits ging die Sendungsmenge ab dem zweiten Quartal 2022 ebenfalls deutlich zurück, erreichte im ersten Quartal 2023 ihren Tiefpunkt, liegt seitdem aber stabil bei rund 75 % des Spitzenwerts.
Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass Mos Memory der Problembereich ist, wenn man nur die Versandmenge berücksichtigt, da es sich nur auf etwa 40 % des Spitzenwerts erholt hat. Aus einer breiteren Perspektive können wir jedoch erkennen, dass Logic ein großes Problem darstellt, da der Sendungswert trotz historischer Höchststände bei der Sendungsmenge bei etwa 65 % des Spitzenwerts stagniert. Die Auswirkungen dieses Unterschieds zwischen der Versandmenge und dem Wert von Logic scheinen sich auf den gesamten Halbleiterbereich auszudehnen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erholung des globalen Halbleitermarktes davon abhängt, ob die Preise für Mos-Speicher steigen und ob die Liefermenge an Logikeinheiten deutlich zunimmt. Da die DRAM- und NAND-Preise kontinuierlich steigen, wird das größte Problem darin bestehen, die Liefermenge der Logikeinheiten zu erhöhen.
Als Nächstes erläutern wir das Verhalten der Versandmenge und der Waferlieferungen von TSMC, um den Unterschied zwischen der Versandmenge und den Waferlieferungen von Logic konkret zu veranschaulichen.
Vierteljährlicher TSMC-Sendungswert und Wafer-Sendungen
Abbildung 3 zeigt die Umsatzaufschlüsselung von TSMC nach Knoten und den Umsatztrend von 7-nm- und höher-Prozessen im vierten Quartal 2023.
TSMC positioniert 7 nm und mehr als fortschrittliche Knoten. Im vierten Quartal 2023 machten 7 nm 17 %, 5 nm 35 % und 3 nm 15 % aus, was insgesamt 67 % der fortschrittlichen Knoten ausmacht. Darüber hinaus sind die vierteljährlichen Verkäufe von Advanced Nodes seit dem ersten Quartal 2021 gestiegen, erlebten im vierten Quartal 2022 einmal einen Rückgang, erreichten aber im zweiten Quartal 2023 ihren Tiefpunkt und begannen wieder zu steigen und erreichten einen neuen historischen Höchststand das vierte Quartal desselben Jahres.
Mit anderen Worten: Betrachtet man die Verkaufsleistung von Advanced Nodes, schneidet TSMC gut ab. Wie sieht es also mit den gesamten vierteljährlichen Umsatzerlösen und Waferlieferungen von TSMC aus (Abbildung 4)?
Das Diagramm des vierteljährlichen Sendungswerts und der Waferlieferungen von TSMC stimmt in etwa überein. Sie erreichte während der IT-Blase im Jahr 2000 ihren Höhepunkt, ging nach dem Lehman-Schock von 2008 zurück und sank nach dem Platzen der Speicherblase im Jahr 2018 weiter.
Allerdings unterscheidet sich das Verhalten nach dem Höhepunkt der Sondernachfrage im dritten Quartal 2022. Der Sendungswert erreichte mit 20,2 Milliarden US-Dollar seinen Höhepunkt, ging dann stark zurück, begann sich jedoch zu erholen, nachdem er im zweiten Quartal 2023 bei 15,7 Milliarden US-Dollar seinen Tiefpunkt erreicht hatte und im vierten Quartal desselben Jahres 19,7 Milliarden US-Dollar erreichte, was 97 % des Höchstwerts entspricht.
Andererseits erreichten die vierteljährlichen Waferlieferungen im dritten Quartal 2022 mit 3,97 Millionen Wafern ihren Höhepunkt, stürzten dann ab und erreichten im zweiten Quartal 2023 ihren Tiefpunkt bei 2,92 Millionen Wafern, blieben danach aber unverändert. Selbst im vierten Quartal desselben Jahres sank die Zahl der versendeten Wafer gegenüber dem Höchststand deutlich, blieb aber immer noch bei 2,96 Millionen Wafern, was einem Rückgang von über 1 Million Wafern gegenüber dem Höchststand entspricht.
Der am häufigsten von TSMC hergestellte Halbleiter ist Logic. Der Umsatz von TSMC mit fortschrittlichen Knoten erreichte im vierten Quartal 2023 einen neuen historischen Höchststand, wobei sich der Gesamtumsatz auf 97 % des historischen Höchststands erholte. Allerdings waren die vierteljährlichen Waferlieferungen immer noch über 1 Million Wafer weniger als in der Spitzenzeit. Mit anderen Worten: Die gesamte Werksauslastung von TSMC beträgt nur etwa 75 %.
Betrachtet man den globalen Halbleitermarkt als Ganzes, so sind die Logic-Lieferungen auf etwa 65 % des Höchstwertes während der COVID-19-Sondernachfragezeit zurückgegangen. Konsequenterweise sind die vierteljährlichen Waferlieferungen von TSMC gegenüber dem Höchststand um über 1 Million Wafer zurückgegangen, wobei die Fabrikauslastung auf etwa 75 % geschätzt wird.
Mit Blick auf die Zukunft müssen die Logic-Lieferungen erheblich gesteigert werden, damit sich der globale Halbleitermarkt wirklich erholen kann. Um dies zu erreichen, muss die Auslastung der von TSMC geführten Gießereien die volle Kapazität erreichen.
Wann genau wird das also geschehen?
Vorhersage der Auslastungsraten großer Gießereien
Am 14. Dezember 2023 veranstaltete das taiwanesische Forschungsunternehmen TrendForce das Seminar „Industry Focus Information“ im Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington Hotel. Auf dem Seminar diskutierte TrendForce-Analystin Joanna Chiao „TSMCs globale Strategie und den Marktausblick für Halbleitergießereien für 2024“. Joanna Chiao sprach unter anderem über die Vorhersage der Gießereiauslastung (Abbildung
Wann werden die Logic-Lieferungen zunehmen?
Sind diese 8 % signifikant oder unbedeutend? Obwohl dies eine heikle Frage ist, werden die restlichen 92 % der Wafer selbst bis 2026 immer noch von Nicht-KI-Halbleiterchips verbraucht. Der Großteil davon werden Logikchips sein. Damit die Logic-Lieferungen zunehmen und die von TSMC geführten großen Gießereien ihre volle Kapazität erreichen können, muss daher die Nachfrage nach elektronischen Geräten wie Smartphones, PCs und Servern steigen.
Zusammenfassend glaube ich aufgrund der aktuellen Situation nicht, dass KI-Halbleiter wie die GPUs von NVIDIA unser Retter sein werden. Daher geht man davon aus, dass sich der globale Halbleitermarkt erst 2024 vollständig erholen wird oder sich sogar bis 2025 verzögern wird.
Es gibt jedoch eine andere (optimistische) Möglichkeit, die diese Vorhersage zunichte machen könnte.
Bisher beziehen sich alle erläuterten KI-Halbleiter auf Halbleiter, die in Servern verbaut sind. Mittlerweile gibt es jedoch einen Trend, die KI-Verarbeitung auf Endgeräten (Edges) wie PCs, Smartphones und Tablets durchzuführen.
Beispiele hierfür sind Intels vorgeschlagener KI-PC und Samsungs Versuche, KI-Smartphones zu entwickeln. Wenn diese populär werden (mit anderen Worten, wenn es zu Innovationen kommt), wird der Markt für KI-Halbleiter schnell wachsen. Tatsächlich prognostiziert das US-amerikanische Forschungsunternehmen Gartner, dass bis Ende 2024 die Auslieferungen von KI-Smartphones 240 Millionen Einheiten und die Auslieferungen von KI-PCs 54,5 Millionen Einheiten erreichen werden (nur als Referenz). Wenn diese Vorhersage wahr wird, wird die Nachfrage nach hochmoderner Logik steigen (in Bezug auf Versandwert und -menge) und die Auslastungsraten von Gießereien wie TSMC werden steigen. Darüber hinaus wird sicherlich auch die Nachfrage nach MPUs und Speicher schnell wachsen.
Mit anderen Worten: Wenn eine solche Welt kommt, sollten KI-Halbleiter der wahre Retter sein. Daher möchte ich mich von nun an auf die Trends der Edge-KI-Halbleiter konzentrieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.04.2024