De 2021 a 2022, houve um rápido crescimento no mercado global de semicondutores devido ao surgimento de demandas especiais resultantes da pandemia de COVID-19. No entanto, como essas demandas especiais causadas pela pandemia de COVID-19 terminaram no segundo semestre de 2022, o mercado mergulhou em uma das recessões mais severas da história em 2023.
No entanto, espera-se que a Grande Recessão atinja seu ponto mais baixo em 2023, com uma recuperação abrangente prevista para este ano (2024).
De fato, analisando os embarques trimestrais de semicondutores em vários tipos, o segmento de Lógica já ultrapassou o pico causado pelas demandas especiais da COVID-19 e estabeleceu um novo recorde histórico. Além disso, os segmentos de Microcontroladores MOS e Analógicos provavelmente atingirão recordes históricos em 2024, visto que o declínio causado pelo fim das demandas especiais da COVID-19 não é significativo (Figura 1).
Dentre eles, a memória MoSte apresentou um declínio significativo, atingindo seu ponto mais baixo no primeiro trimestre (T1) de 2023 e iniciando sua trajetória de recuperação. No entanto, parece que ainda levará um tempo considerável para que a demanda atinja o pico da demanda especial causada pela COVID-19. Contudo, se a memória MoSte superar esse pico, o volume total de remessas de semicondutores certamente atingirá um novo recorde histórico. Na minha opinião, se isso acontecer, poderemos dizer que o mercado de semicondutores se recuperou completamente.
Contudo, ao analisar as mudanças nos embarques de semicondutores, fica evidente que essa visão está equivocada. Isso porque, embora os embarques de memória MOS, que estão em recuperação, tenham se recuperado em grande parte, os embarques de lógica, que atingiram picos históricos, ainda estão em níveis extremamente baixos. Em outras palavras, para realmente reativar o mercado global de semicondutores, os embarques de unidades lógicas precisam aumentar significativamente.
Portanto, neste artigo, analisaremos os embarques e as quantidades de semicondutores para vários tipos de semicondutores e para o total de semicondutores. Em seguida, usaremos a diferença entre os embarques de componentes lógicos e os embarques de wafers como exemplo para mostrar como os embarques de wafers da TSMC estão ficando para trás, apesar da rápida recuperação. Além disso, especularemos sobre os motivos dessa diferença e sugeriremos que a recuperação completa do mercado global de semicondutores pode ser adiada até 2025.
Em conclusão, a aparente recuperação do mercado de semicondutores é uma "ilusão" causada pelas GPUs da NVIDIA, que possuem preços extremamente elevados. Portanto, parece que o mercado de semicondutores não se recuperará totalmente até que fundições como a TSMC atinjam sua capacidade máxima e os embarques de lógica alcancem novos patamares históricos.
Análise de valor e quantidade de remessas de semicondutores
A Figura 2 ilustra as tendências de valor e quantidade de remessas para vários tipos de semicondutores, bem como para todo o mercado de semicondutores.
O volume de remessas da Mos Micro atingiu o pico no quarto trimestre de 2021, caiu para o nível mais baixo no primeiro trimestre de 2023 e começou a se recuperar. Por outro lado, a quantidade de remessas não apresentou mudanças significativas, permanecendo praticamente estável do terceiro para o quarto trimestre de 2023, com um leve declínio.
O valor das remessas de memória Mos começou a declinar significativamente a partir do segundo trimestre de 2022, atingiu o ponto mais baixo no primeiro trimestre de 2023 e começou a subir, mas recuperou apenas cerca de 40% do valor máximo no quarto trimestre do mesmo ano. Enquanto isso, a quantidade enviada recuperou para cerca de 94% do nível máximo. Em outras palavras, considera-se que a taxa de utilização das fábricas de fabricantes de memória está próxima da capacidade total. A questão é quanto os preços da DRAM e da memória flash NAND irão aumentar.
O volume de remessas da Logic atingiu o pico no segundo trimestre de 2022, caiu para o nível mais baixo no primeiro trimestre de 2023 e, em seguida, recuperou-se, atingindo um novo recorde histórico no quarto trimestre do mesmo ano. Por outro lado, o valor das remessas atingiu o pico no segundo trimestre de 2022, depois caiu para cerca de 65% do valor máximo no terceiro trimestre de 2023 e permaneceu estável no quarto trimestre do mesmo ano. Em outras palavras, há uma discrepância significativa entre o comportamento do valor e do volume de remessas na Logic.
O volume de remessas analógicas atingiu o pico no terceiro trimestre de 2022, caiu para o nível mais baixo no segundo trimestre de 2023 e, desde então, permaneceu estável. Por outro lado, após atingir o pico no terceiro trimestre de 2022, o valor das remessas continuou a diminuir até o quarto trimestre de 2023.
Por fim, o valor total das remessas de semicondutores diminuiu significativamente a partir do segundo trimestre de 2022, atingiu o ponto mais baixo no primeiro trimestre de 2023 e começou a subir, recuperando-se para cerca de 96% do valor máximo no quarto trimestre do mesmo ano. Por outro lado, a quantidade enviada também diminuiu significativamente a partir do segundo trimestre de 2022, atingiu o ponto mais baixo no primeiro trimestre de 2023, mas desde então se manteve estável, em torno de 75% do valor máximo.
Pelo exposto acima, parece que a memória MOS é a área problemática se considerarmos apenas a quantidade de remessas, já que recuperou apenas cerca de 40% do valor máximo. No entanto, numa perspectiva mais ampla, podemos ver que a lógica é uma grande preocupação, pois, apesar de ter atingido máximos históricos em quantidade de remessas, o valor das remessas estagnou em cerca de 65% do valor máximo. O impacto dessa diferença entre a quantidade e o valor das remessas da lógica parece se estender a todo o setor de semicondutores.
Em resumo, a recuperação do mercado global de semicondutores depende do aumento dos preços da memória MOS e de um aumento significativo no volume de remessas de unidades lógicas. Com os preços da DRAM e da NAND em constante ascensão, o principal desafio será o aumento do volume de remessas de unidades lógicas.
A seguir, explicaremos o comportamento da quantidade de remessas e dos envios de wafers da TSMC para ilustrar especificamente a diferença entre a quantidade de remessas e os envios de wafers da Logic.
Valor das remessas trimestrais e remessas de wafers da TSMC
A Figura 3 ilustra a distribuição das vendas da TSMC por nó e a tendência de vendas de processos de 7nm e superiores no quarto trimestre de 2023.
A TSMC posiciona as tecnologias de 7 nm e superiores como nós avançados. No quarto trimestre de 2023, a tecnologia de 7 nm representou 17% das vendas, a de 5 nm, 35%, e a de 3 nm, 15%, totalizando 67% dos nós avançados. Além disso, as vendas trimestrais de nós avançados vêm aumentando desde o primeiro trimestre de 2021, sofreram uma queda no quarto trimestre de 2022, mas se estabilizaram e voltaram a subir no segundo trimestre de 2023, atingindo um novo recorde histórico no quarto trimestre do mesmo ano.
Em outras palavras, se analisarmos o desempenho de vendas de nós avançados, a TSMC apresenta um bom resultado. E quanto à receita de vendas trimestral total e aos embarques de wafers da TSMC (Figura 4)?
O gráfico do valor de remessas trimestrais e das remessas de wafers da TSMC apresenta um alinhamento aproximado. Atingiu o pico durante a bolha de TI de 2000, declinou após a crise do Lehman Brothers em 2008 e continuou a declinar após o estouro da bolha de memória em 2018.
No entanto, o comportamento após o pico da demanda especial no terceiro trimestre de 2022 foi diferente. O valor das remessas atingiu o pico de US$ 20,2 bilhões, depois caiu acentuadamente, mas começou a se recuperar após atingir o ponto mais baixo de US$ 15,7 bilhões no segundo trimestre de 2023, chegando a US$ 19,7 bilhões no quarto trimestre do mesmo ano, o que representa 97% do valor máximo.
Por outro lado, as remessas trimestrais de wafers atingiram o pico de 3,97 milhões de wafers no terceiro trimestre de 2022, despencando em seguida para 2,92 milhões de wafers no segundo trimestre de 2023, mas permanecendo estáveis a partir de então. Mesmo no quarto trimestre do mesmo ano, embora o número de wafers enviados tenha diminuído significativamente em relação ao pico, ainda se manteve em 2,96 milhões de wafers, uma redução de mais de 1 milhão de wafers em relação ao pico.
O semicondutor mais comum produzido pela TSMC é o de lógica. As vendas de nós avançados da TSMC no quarto trimestre de 2023 atingiram um novo recorde histórico, com as vendas totais recuperando para 97% do pico histórico. No entanto, os embarques trimestrais de wafers ainda ficaram mais de 1 milhão de wafers abaixo do período de pico. Em outras palavras, a taxa geral de utilização da fábrica da TSMC é de apenas cerca de 75%.
Considerando o mercado global de semicondutores como um todo, as remessas de componentes lógicos caíram para cerca de 65% do pico durante o período de demanda excepcional da COVID-19. De forma consistente, as remessas trimestrais de wafers da TSMC diminuíram em mais de 1 milhão de wafers em relação ao pico, com a taxa de utilização da fábrica estimada em cerca de 75%.
Olhando para o futuro, para que o mercado global de semicondutores se recupere de fato, as remessas de componentes lógicos precisam aumentar significativamente e, para atingir esse objetivo, a taxa de utilização das fábricas lideradas pela TSMC deve se aproximar da capacidade total.
Então, quando exatamente isso vai acontecer?
Previsão das taxas de utilização das principais fundições
Em 14 de dezembro de 2023, a empresa de pesquisa taiwanesa TrendForce realizou o seminário "Informações sobre o Setor" no Hotel Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington. No seminário, a analista da TrendForce, Joanna Chiao, discutiu a "Estratégia Global da TSMC e as Perspectivas do Mercado de Fundição de Semicondutores para 2024". Entre outros tópicos, Joanna Chiao falou sobre a previsão das taxas de utilização de fundições (Figura 1).
Quando as remessas da Logic aumentarão?
Esses 8% são significativos ou insignificantes? Embora seja uma questão sutil, mesmo em 2026, os 92% restantes dos wafers ainda serão consumidos por chips semicondutores não relacionados à IA. A maioria deles serão chips lógicos. Portanto, para que as remessas de chips lógicos aumentem e para que as principais fundições, lideradas pela TSMC, atinjam a capacidade máxima, a demanda por dispositivos eletrônicos como smartphones, PCs e servidores precisa crescer.
Em resumo, com base na situação atual, não acredito que semicondutores de IA, como as GPUs da NVIDIA, serão nossa salvação. Portanto, acredito que o mercado global de semicondutores não se recuperará totalmente até 2024, ou até mesmo sofrerá um atraso até 2025.
No entanto, existe outra possibilidade (otimista) que poderia reverter essa previsão.
Até agora, todos os semicondutores de IA explicados se referiam a semicondutores instalados em servidores. No entanto, existe agora uma tendência de realizar o processamento de IA em terminais (dispositivos de borda), como computadores pessoais, smartphones e tablets.
Exemplos incluem o PC com IA proposto pela Intel e as tentativas da Samsung de criar smartphones com IA. Se esses produtos se popularizarem (ou seja, se houver inovação), o mercado de semicondutores para IA se expandirá rapidamente. De fato, a empresa de pesquisa americana Gartner prevê que, até o final de 2024, as remessas de smartphones com IA atingirão 240 milhões de unidades e as de PCs com IA, 54,5 milhões de unidades (apenas para referência). Se essa previsão se concretizar, a demanda por lógica de ponta aumentará (em termos de valor e quantidade de remessas) e as taxas de utilização de fundições como a TSMC subirão. Além disso, a demanda por MPUs e memória certamente também crescerá rapidamente.
Em outras palavras, quando esse mundo chegar, os semicondutores de IA deverão ser os verdadeiros salvadores. Portanto, daqui em diante, gostaria de me concentrar nas tendências dos semicondutores de IA de borda.
Data da publicação: 08/04/2024