Từ năm 2021 đến năm 2022, thị trường bán dẫn toàn cầu đã tăng trưởng nhanh chóng do sự xuất hiện của các nhu cầu đặc biệt phát sinh từ đại dịch COVID-19. Tuy nhiên, khi các nhu cầu đặc biệt do đại dịch COVID-19 gây ra kết thúc vào nửa cuối năm 2022, thị trường đã rơi vào một trong những cuộc suy thoái nghiêm trọng nhất trong lịch sử vào năm 2023.
Tuy nhiên, cuộc Đại suy thoái dự kiến sẽ chạm đáy vào năm 2023, và sự phục hồi toàn diện dự kiến sẽ diễn ra trong năm nay (2024).
Trên thực tế, nếu nhìn vào lượng hàng xuất xưởng chất bán dẫn hàng quý trên nhiều loại khác nhau, thì lĩnh vực Logic đã vượt qua đỉnh điểm do nhu cầu đặc biệt trong thời kỳ COVID-19 gây ra và thiết lập kỷ lục mới. Thêm vào đó, Mos Micro và Analog có khả năng đạt mức cao kỷ lục vào năm 2024, vì sự sụt giảm do kết thúc nhu cầu đặc biệt trong thời kỳ COVID-19 không đáng kể (Hình 1).
Trong số đó, bộ nhớ Mos đã trải qua sự suy giảm đáng kể, sau đó chạm đáy vào quý đầu tiên (Q1) năm 2023 và bắt đầu hành trình phục hồi. Tuy nhiên, dường như vẫn cần một khoảng thời gian đáng kể để đạt đến đỉnh điểm của nhu cầu đặc biệt do COVID-19 gây ra. Tuy nhiên, nếu bộ nhớ Mos vượt qua đỉnh điểm, tổng lượng xuất xưởng chất bán dẫn chắc chắn sẽ đạt mức cao kỷ lục mới. Theo tôi, nếu điều này xảy ra, có thể nói rằng thị trường chất bán dẫn đã phục hồi hoàn toàn.
Tuy nhiên, nhìn vào những thay đổi trong lượng hàng xuất xưởng của chất bán dẫn, rõ ràng quan điểm này là sai lầm. Bởi vì, trong khi lượng hàng xuất xưởng của bộ nhớ Mos, vốn đang trong giai đoạn phục hồi, đã phần nào hồi phục, thì lượng hàng xuất xưởng của chip logic, vốn từng đạt mức cao kỷ lục, vẫn đang ở mức cực kỳ thấp. Nói cách khác, để thực sự vực dậy thị trường bán dẫn toàn cầu, lượng hàng xuất xưởng của các chip logic phải tăng lên đáng kể.
Do đó, trong bài viết này, chúng ta sẽ phân tích lượng hàng xuất xưởng và số lượng bán dẫn của các loại bán dẫn khác nhau cũng như tổng lượng bán dẫn. Tiếp theo, chúng ta sẽ sử dụng sự khác biệt giữa lượng hàng xuất xưởng chip logic và lượng hàng xuất xưởng nói chung làm ví dụ để cho thấy lượng hàng xuất xưởng tấm wafer của TSMC đang tụt hậu như thế nào bất chấp sự phục hồi nhanh chóng. Ngoài ra, chúng ta sẽ đưa ra giả thuyết về lý do tồn tại sự khác biệt này và cho rằng sự phục hồi hoàn toàn của thị trường bán dẫn toàn cầu có thể bị trì hoãn đến năm 2025.
Tóm lại, sự phục hồi hiện tại của thị trường bán dẫn chỉ là "ảo ảnh" do GPU của NVIDIA gây ra, vốn có giá cực kỳ cao. Do đó, có vẻ như thị trường bán dẫn sẽ không phục hồi hoàn toàn cho đến khi các nhà máy sản xuất chip như TSMC đạt công suất tối đa và lượng chip logic xuất xưởng đạt mức cao kỷ lục mới.
Phân tích giá trị và số lượng lô hàng bán dẫn
Hình 2 mô tả xu hướng về giá trị và số lượng hàng hóa xuất xưởng của các loại chất bán dẫn khác nhau cũng như toàn bộ thị trường chất bán dẫn.
Khối lượng hàng xuất xưởng của Mos Micro đạt đỉnh điểm vào quý IV năm 2021, chạm đáy vào quý I năm 2023 và bắt đầu phục hồi. Mặt khác, số lượng hàng xuất xưởng không có sự thay đổi đáng kể, gần như ổn định từ quý III đến quý IV năm 2023, với mức giảm nhẹ.
Giá trị xuất hàng của Mos Memory bắt đầu giảm đáng kể từ quý 2 năm 2022, chạm đáy vào quý 1 năm 2023, và bắt đầu tăng trở lại, nhưng chỉ phục hồi được khoảng 40% giá trị đỉnh điểm vào quý 4 cùng năm. Trong khi đó, số lượng xuất hàng đã phục hồi được khoảng 94% so với mức đỉnh điểm. Nói cách khác, tỷ lệ sử dụng công suất của các nhà máy sản xuất bộ nhớ được cho là đang tiến gần đến công suất tối đa. Câu hỏi đặt ra là giá DRAM và NAND flash sẽ tăng bao nhiêu.
Lượng hàng xuất xưởng của Logic đạt đỉnh điểm vào quý 2 năm 2022, chạm đáy vào quý 1 năm 2023, sau đó phục hồi và đạt mức cao kỷ lục mới vào quý 4 cùng năm. Mặt khác, giá trị hàng xuất xưởng đạt đỉnh điểm vào quý 2 năm 2022, sau đó giảm xuống còn khoảng 65% giá trị đỉnh điểm vào quý 3 năm 2023 và giữ nguyên ở mức ổn định trong quý 4 cùng năm. Nói cách khác, có sự chênh lệch đáng kể giữa diễn biến giá trị và lượng hàng xuất xưởng của Logic.
Lượng hàng xuất xưởng (hàng tương tự) đạt đỉnh điểm vào quý 3 năm 2022, chạm đáy vào quý 2 năm 2023 và duy trì ổn định kể từ đó. Mặt khác, sau khi đạt đỉnh điểm vào quý 3 năm 2022, giá trị hàng xuất xưởng tiếp tục giảm cho đến quý 4 năm 2023.
Cuối cùng, tổng giá trị xuất xưởng chất bán dẫn đã giảm đáng kể từ quý 2 năm 2022, chạm đáy vào quý 1 năm 2023, và bắt đầu tăng trở lại, phục hồi lên khoảng 96% giá trị đỉnh điểm vào quý 4 cùng năm. Mặt khác, số lượng xuất xưởng cũng giảm đáng kể từ quý 2 năm 2022, chạm đáy vào quý 1 năm 2023, nhưng kể từ đó duy trì ở mức ổn định, khoảng 75% giá trị đỉnh điểm.
Từ những phân tích trên, có vẻ như bộ nhớ MOSFET là lĩnh vực gặp vấn đề nếu chỉ xét đến số lượng xuất xưởng, vì nó chỉ phục hồi được khoảng 40% so với giá trị đỉnh điểm. Tuy nhiên, nhìn từ góc độ rộng hơn, chúng ta có thể thấy rằng mạch logic cũng là một mối lo ngại lớn, vì mặc dù đạt mức cao kỷ lục về số lượng xuất xưởng, giá trị xuất xưởng lại trì trệ ở mức khoảng 65% so với giá trị đỉnh điểm. Tác động của sự chênh lệch giữa số lượng và giá trị xuất xưởng của mạch logic dường như lan rộng ra toàn bộ lĩnh vực bán dẫn.
Tóm lại, sự phục hồi của thị trường bán dẫn toàn cầu phụ thuộc vào việc giá bộ nhớ Mos có tăng hay không và liệu số lượng xuất xưởng các đơn vị logic có tăng đáng kể hay không. Với giá DRAM và NAND liên tục tăng, vấn đề lớn nhất sẽ là tăng số lượng xuất xưởng các đơn vị logic.
Tiếp theo, chúng ta sẽ giải thích hành vi về số lượng hàng xuất xưởng và số lượng wafer xuất xưởng của TSMC để minh họa cụ thể sự khác biệt giữa số lượng hàng xuất xưởng và số lượng wafer xuất xưởng của Logic.
Giá trị xuất hàng và số lượng wafer xuất xưởng hàng quý của TSMC
Hình 3 minh họa sự phân bổ doanh thu của TSMC theo từng loại nút công nghệ và xu hướng doanh thu của các quy trình 7nm trở lên trong quý IV năm 2023.
TSMC định vị công nghệ 7nm và các công nghệ tiếp theo là các nút công nghệ tiên tiến. Trong quý IV năm 2023, công nghệ 7nm chiếm 17%, 5nm chiếm 35% và 3nm chiếm 15%, tổng cộng chiếm 67% các nút công nghệ tiên tiến. Thêm vào đó, doanh số bán hàng hàng quý của các nút công nghệ tiên tiến đã tăng kể từ quý I năm 2021, giảm một lần trong quý IV năm 2022, nhưng đã chạm đáy và bắt đầu tăng trở lại trong quý II năm 2023, đạt mức cao kỷ lục mới trong quý IV cùng năm.
Nói cách khác, nếu nhìn vào hiệu suất bán hàng của các nút công nghệ tiên tiến, TSMC hoạt động tốt. Vậy còn doanh thu bán hàng và số lượng wafer xuất xưởng hàng quý của TSMC thì sao (Hình 4)?
Biểu đồ thể hiện giá trị lô hàng hàng quý và lượng wafer xuất xưởng của TSMC khá trùng khớp. Nó đạt đỉnh điểm trong bong bóng công nghệ thông tin năm 2000, giảm sau cú sốc Lehman năm 2008 và tiếp tục giảm sau khi bong bóng bộ nhớ vỡ năm 2018.
Tuy nhiên, diễn biến sau khi nhu cầu đặc biệt đạt đỉnh điểm vào quý 3 năm 2022 lại khác. Giá trị hàng hóa xuất khẩu đạt đỉnh điểm ở mức 20,2 tỷ đô la, sau đó giảm mạnh nhưng bắt đầu phục hồi sau khi chạm đáy ở mức 15,7 tỷ đô la vào quý 2 năm 2023, đạt 19,7 tỷ đô la vào quý 4 cùng năm, tương đương 97% giá trị đỉnh điểm.
Mặt khác, lượng wafer xuất xưởng hàng quý đạt đỉnh điểm 3,97 triệu wafer vào quý 3 năm 2022, sau đó giảm mạnh, chạm đáy ở mức 2,92 triệu wafer vào quý 2 năm 2023, nhưng sau đó duy trì ổn định. Ngay cả trong quý 4 cùng năm, mặc dù số lượng wafer xuất xưởng giảm đáng kể so với mức đỉnh, nhưng vẫn duy trì ở mức 2,96 triệu wafer, giảm hơn 1 triệu wafer so với mức đỉnh.
Loại bán dẫn phổ biến nhất do TSMC sản xuất là Logic. Doanh số bán các chip công nghệ cao của TSMC trong quý IV năm 2023 đã đạt mức cao kỷ lục mới, với tổng doanh số phục hồi lên 97% so với mức đỉnh điểm trước đây. Tuy nhiên, lượng wafer xuất xưởng hàng quý vẫn thấp hơn hơn 1 triệu wafer so với thời kỳ đỉnh điểm. Nói cách khác, tỷ lệ sử dụng công suất tổng thể của nhà máy TSMC chỉ khoảng 75%.
Xét trên toàn bộ thị trường bán dẫn toàn cầu, lượng hàng xuất xưởng của các chip logic đã giảm xuống còn khoảng 65% so với mức đỉnh điểm trong giai đoạn nhu cầu đặc biệt do COVID-19 gây ra. Tương tự, lượng hàng xuất xưởng hàng quý của TSMC đã giảm hơn 1 triệu tấm so với mức đỉnh điểm, với tỷ lệ sử dụng nhà máy ước tính khoảng 75%.
Nhìn về phía trước, để thị trường bán dẫn toàn cầu thực sự phục hồi, lượng hàng xuất xưởng của các chip logic cần tăng lên đáng kể, và để đạt được điều này, tỷ lệ sử dụng công suất của các nhà máy sản xuất chip, dẫn đầu là TSMC, phải tiến gần đến mức tối đa.
Vậy chính xác thì khi nào điều này sẽ xảy ra?
Dự đoán tỷ lệ sử dụng của các xưởng đúc lớn
Ngày 14 tháng 12 năm 2023, công ty nghiên cứu TrendForce của Đài Loan đã tổ chức hội thảo "Thông tin trọng tâm ngành" tại khách sạn Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington. Tại hội thảo, nhà phân tích Joanna Chiao của TrendForce đã thảo luận về "Chiến lược toàn cầu của TSMC và triển vọng thị trường xưởng đúc bán dẫn năm 2024". Trong số các chủ đề khác, Joanna Chiao đã nói về việc dự đoán tỷ lệ sử dụng xưởng đúc (Hình...).
Lượng hàng xuất xưởng của Logic sẽ tăng lên khi nào?
Liệu con số 8% này có ý nghĩa hay không? Mặc dù đây là một câu hỏi tế nhị, nhưng ngay cả đến năm 2026, 92% số lượng tấm wafer còn lại vẫn sẽ được tiêu thụ bởi các chip bán dẫn không liên quan đến trí tuệ nhân tạo. Phần lớn trong số đó sẽ là các chip logic. Do đó, để lượng chip logic xuất xưởng tăng lên và các nhà máy sản xuất chip lớn, dẫn đầu là TSMC, đạt công suất tối đa, nhu cầu về các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh, máy tính cá nhân và máy chủ phải tăng lên.
Tóm lại, dựa trên tình hình hiện tại, tôi không tin rằng các chất bán dẫn AI như GPU của NVIDIA sẽ là cứu tinh của chúng ta. Do đó, người ta tin rằng thị trường bán dẫn toàn cầu sẽ không phục hồi hoàn toàn cho đến năm 2024, hoặc thậm chí bị trì hoãn đến năm 2025.
Tuy nhiên, vẫn còn một khả năng khác (lạc quan) có thể đảo ngược dự đoán này.
Cho đến nay, tất cả các chất bán dẫn AI được đề cập đều liên quan đến các chất bán dẫn được lắp đặt trong máy chủ. Tuy nhiên, hiện nay đang có xu hướng thực hiện xử lý AI trên các thiết bị đầu cuối (thiết bị biên) như máy tính cá nhân, điện thoại thông minh và máy tính bảng.
Ví dụ điển hình bao gồm máy tính cá nhân tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI PC) do Intel đề xuất và nỗ lực tạo ra điện thoại thông minh AI của Samsung. Nếu những sản phẩm này trở nên phổ biến (nói cách khác, nếu có sự đổi mới), thị trường bán dẫn AI sẽ nhanh chóng mở rộng. Trên thực tế, công ty nghiên cứu Gartner của Mỹ dự đoán rằng đến cuối năm 2024, lượng xuất xưởng điện thoại thông minh AI sẽ đạt 240 triệu chiếc và lượng xuất xưởng máy tính cá nhân AI sẽ đạt 54,5 triệu chiếc (chỉ để tham khảo). Nếu dự đoán này trở thành sự thật, nhu cầu về chip logic tiên tiến sẽ tăng lên (về giá trị và số lượng xuất xưởng), và tỷ lệ sử dụng của các nhà máy sản xuất chip như TSMC sẽ tăng. Ngoài ra, nhu cầu về bộ vi xử lý (MPU) và bộ nhớ chắc chắn cũng sẽ tăng trưởng nhanh chóng.
Nói cách khác, khi thế giới đó đến, chất bán dẫn AI sẽ là vị cứu tinh thực sự. Do đó, từ giờ trở đi, tôi muốn tập trung vào các xu hướng của chất bán dẫn AI biên.
Thời gian đăng bài: 08/04/2024