L’industrie des semi-conducteurs connaît une augmentation de la demande de technologies liées à l’IA, comme rapporté par Counterpoint Research. Cette tendance devrait se poursuivre tout au long de l’année, soulignant l’importance croissante de l’IA dans la croissance du secteur.

Les principaux fournisseurs de services cloud, notamment AWS, Google, Meta et Microsoft, prévoient d’étendre leur infrastructure d’IA. , avec des dépenses d’investissement totales qui devraient atteindre 170 milliards de dollars en 2024. Cette forte augmentation des investissements fait augmenter la demande de processeurs d’IA et exerce une pression sur les capacités de production, en particulier chez TSMC, qui a du mal à répondre à la demande pour ses Technologie CoWoS. CoWoS, ou Chip-on-Wafer-on-Substrate, est une technologie avancée de packaging de semi-conducteurs conçue pour améliorer les performances et l’efficacité du calcul haute performance (HPC) et des processeurs d’IA.

La plus grande taille de interposeurs requis pour les derniers processeurs AI et HPC de Nvidia et AMD signifie que moins d’interposeurs peuvent être obtenus à partir de chaque tranche de 300 mm, ce qui met à rude épreuve la capacité de production de CoWoS. De plus, le nombre de piles HBM intégrées autour des GPU augmente, ce qui ajoute aux défis de production.

Les piles HBM, ou piles de mémoire à bande passante élevée, sont un type de technologie de mémoire avancée conçue pour fournir une bande passante nettement plus élevée par rapport aux solutions de mémoire traditionnelles. La technologie HBM est utilisée dans le calcul haute performance (HPC), l’intelligence artificielle (IA), les unités de traitement graphique (GPU) et d’autres applications gourmandes en données.

À mesure que le domaine des interposeurs s’agrandit, la capacité à répondre La demande de GPU diminue, entraînant une pénurie persistante de la capacité de production CoWoS de TSMC.

AI Spurs Semi-conducteursCroissance

Les entreprises de fonderie ont signalé une augmentation de 12 % de leur chiffre d’affaires sur un an au premier trimestre 2024. Toutefois, cette croissance a été tempérée par une baisse de 5 % par rapport au trimestre précédent. Counterpoint Research attribue ces performances mitigées à une reprise lente de la demande de semi-conducteurs non IA, qui a un impact sur des secteurs tels que les smartphones, l’électronique grand public, l’IoT, l’automobile et les applications industrielles.

Ajustements stratégiques de TSMC

TSMC a ajusté ses prévisions de croissance pour le secteur des semi-conducteurs logiques à 10 % pour le reste de l’année. Malgré ces perspectives conservatrices, TSMC prévoit que ses revenus provenant des produits d’IA pour centres de données, en particulier des GPU, devraient plus que doubler. L’entreprise est aux prises avec une forte demande et ne s’attend pas à répondre aux besoins de production, même avec son projet de doubler la capacité de son processus de conditionnement multi-puces Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS).

Par rapport à la même période de l’année dernière, la part de marché de TSMC est passée de 61 % à 62 %. Le deuxième acteur, Samsung, a vu sa part passer de 11 à 13 pour cent. La La société chinoise Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) a également connu une croissance, passant de 5 % à 6 %. United Microelectronics Corporation (UMC) a maintenu une part stable de 6 pour cent, tandis que la part de GlobalFoundries a diminué de 7 pour cent à 5 pour cent.

Samsung et SMIC : performances et projections

Les revenus de la fonderie de Samsung ont diminué au premier trimestre en raison aux facteurs saisonniers affectant les ventes de smartphones. Malgré cela, le Galaxy S24 s’est bien comporté, même si la demande pour les appareils milieu et bas de gamme est restée faible. Au niveau du groupe, Samsung Electronics a enregistré une augmentation de 68 % sur un an au premier trimestre 2024, en grande partie grâce aux ventes de mémoire alimentées par la demande d’IA. La société s’attend à un rebond des revenus des fonderies au deuxième trimestre, prévoyant une croissance à deux chiffres.

SMIC a dépassé les attentes du marché, assurant pour la première fois la troisième place parmi les meilleures fonderies. Cette croissance est attribuée à une reprise du marché chinois, avec des attentes de croissance continue au deuxième trimestre à mesure que le réapprovisionnement des stocks s’accentue. Counterpoint prévoit une croissance de mi-adolescence pour le SMIC tout au long de l’année.

Impact de Nvidia sur la production

Les derniers processeurs de la série Blackwell de Nvidia (GB200, B100, B200) devraient exacerber ce problème en consommant encore plus de capacité CoWoS. TSMC vise à augmenter sa production mensuelle à 40 000 unités d’ici la fin de 2024, soit une augmentation significative par rapport à l’année précédente.

La production de piles HBM devient de plus en plus complexe, car davantage de couches EUV sont nécessaires pour construire une mémoire HBM plus rapide..

SK Hynix, le principal fabricant de HBM, a utilisé une seule couche EUV pour sa technologie de processus 1α mais passe à trois à quatre fois plus de couches avec son processus de fabrication 1β. Cela pourrait réduire les temps de cycle mais augmentera clairement le coût de la nouvelle mémoire HBM3E.

Perspectives et innovations futures

Chaque nouvelle génération de HBM apporte une augmentation des le nombre de périphériques DRAM. Alors que HBM2 empile quatre à huit DRAM, HBM3/3E augmente ce nombre à huit, voire 12 dispositifs, et HBM4 le poussera encore plus à 16, ce qui augmentera encore une fois la complexité des modules de mémoire HBM.

En réponse à Face à ces défis, les acteurs du secteur explorent des solutions alternatives. Intel, par exemple, développe des substrats de verre rectangulaires pour remplacer les interposeurs traditionnels de tranches de 300 mm. Cependant, cette approche nécessitera beaucoup de recherche, de développement et de temps avant de pouvoir devenir une alternative viable, ce qui souligne la lutte actuelle pour répondre à la demande croissante actuelle en matière de production de processeurs d’IA.

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