A indústria de semicondutores está enfrentando um aumento na demanda por tecnologia relacionada à IA, conforme relatado pela Counterpoint Research. Espera-se que esta tendência continue ao longo do ano, destacando a crescente importância da IA na condução do crescimento do setor.
Os principais fornecedores de serviços em nuvem, incluindo AWS, Google, Meta e Microsoft, estão a planear expandir a sua infraestrutura de IA. , com despesas de capital totais projetadas para atingir US$ 170 bilhões em 2024. Esse aumento no investimento está aumentando a demanda por processadores de IA e pressionando as capacidades de produção, especialmente na TSMC, que está lutando para acompanhar a demanda por seus Tecnologia CoWoS. CoWoS, ou Chip-on-Wafer-on-Substrate, é uma tecnologia avançada de empacotamento de semicondutores projetada para melhorar o desempenho e a eficiência da computação de alto desempenho (HPC) e dos processadores de IA.
O tamanho maior de
As pilhas HBM, ou pilhas de memória de alta largura de banda, são um tipo de tecnologia de memória avançada projetada para fornecer largura de banda significativamente maior em comparação com soluções de memória tradicionais. A tecnologia HBM é usada em computação de alto desempenho (HPC), inteligência artificial (IA), unidades de processamento gráfico (GPUs) e outras aplicações com uso intensivo de dados.
À medida que a área de interposição cresce, a capacidade de atender A demanda por GPU diminui, levando a uma escassez persistente na capacidade de produção CoWoS da TSMC.
AI estimula crescimento de semicondutores
As empresas de fundição relataram um aumento de 12% na receita ano após ano no primeiro trimestre de 2024. No entanto, esse crescimento foi atenuado por um declínio de 5% em relação ao trimestre anterior. A Counterpoint Research atribui esse desempenho misto a uma recuperação lenta na demanda de semicondutores não relacionados à IA, que impacta setores como smartphones, eletrônicos de consumo, IoT, aplicações automotivas e industriais.
Ajustes Estratégicos da TSMC
A TSMC ajustou sua previsão de crescimento para a indústria de semicondutores lógicos para 10% para o restante do ano. Apesar desta perspectiva conservadora, a TSMC prevê que a sua receita proveniente de produtos de IA para datacenters, especialmente GPUs, mais do que duplicará. A empresa está enfrentando uma alta demanda e não espera atender às necessidades de produção, mesmo com planos de dobrar a capacidade de seu processo de embalagem multichip Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS).
Em comparação com o mesmo período do ano passado, a quota de mercado da TSMC aumentou de 61% para 62%. Segundo maior player, a Samsung viu sua participação subir de 11% para 13%. A A Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) da China também registou um crescimento, passando de 5% para 6%. A United Microelectronics Corporation (UMC) manteve uma participação estável de 6%, enquanto a participação da GlobalFoundries caiu de 7% para 5%.
Samsung e SMIC: desempenho e projeções
A receita de fundição da Samsung diminuiu no primeiro trimestre devido a fatores sazonais que afetam as vendas de smartphones. Apesar disso, o Galaxy S24 teve um bom desempenho, embora a demanda por dispositivos de gama média e baixa permanecesse fraca. Ao nível do grupo, a Samsung Electronics reportou um aumento anual de 68% no primeiro trimestre de 2024, impulsionado em grande parte pelas vendas de memória alimentadas pela procura de IA. A empresa espera uma recuperação na receita de fundição no segundo trimestre, prevendo um crescimento de dois dígitos.
A SMIC superou as expectativas do mercado, garantindo pela primeira vez o terceiro lugar entre as principais fundições. Este crescimento é atribuído a uma recuperação no mercado chinês, com expectativas de crescimento contínuo no segundo trimestre à medida que a reposição de stocks se expande. A Counterpoint projeta um crescimento entre adolescentes para SMIC ao longo do ano.
Impacto da Nvidia na produção
Os mais recentes processadores da série Blackwell da Nvidia (GB200, B100, B200) espera-se que agravem este problema ao consumir ainda mais capacidade CoWoS. A TSMC pretende aumentar sua produção mensal para 40.000 unidades até o final de 2024, um aumento significativo em relação ao ano anterior.
A produção de pilhas HBM está se tornando cada vez mais complexa, à medida que mais camadas EUV são necessárias para construir memória HBM mais rápida..
SK Hynix, fabricante líder de HBM, usou uma única camada EUV para sua tecnologia de processo 1α mas está avançando para três a quatro vezes mais camadas com seu processo de fabricação 1β. Isso poderia reduzir os tempos de ciclo, mas aumentará claramente o custo da nova memória HBM3E.
Perspectivas Futuras e Inovações
Cada nova geração de HBM traz um aumento no o número de dispositivos DRAM. Enquanto o HBM2 empilha de quatro a oito DRAMs, o HBM3/3E aumenta esse número para oito ou até 12 dispositivos, e o HBM4 aumentará ainda mais para 16, o que aumentará novamente a complexidade dos módulos de memória HBM.
Em resposta a face a estes desafios, os intervenientes da indústria estão a explorar soluções alternativas. A Intel, por exemplo, está desenvolvendo substratos de vidro retangulares para substituir os tradicionais interpositores de wafer de 300 mm. No entanto, esta abordagem exigirá investigação, desenvolvimento e tempo significativos antes de se tornar uma alternativa viável, sublinhando a luta contínua para satisfazer as atuais crescentes exigências de produção de processadores de IA.
