Ang industriya ng semiconductor ay nakakaranas ng pagtaas ng demand para sa teknolohiyang nauugnay sa AI, gaya ng iniulat ng Counterpoint Research. Inaasahang magpapatuloy ang trend na ito sa buong taon, na itinatampok ang lumalaking kahalagahan ng AI sa paghimok ng paglago ng sektor.
Pinaplanong palawakin ng mga pangunahing cloud service provider, kabilang ang AWS, Google, Meta, at Microsoft, ang kanilang imprastraktura ng AI , na may kabuuang paggasta sa kapital na inaasahang aabot sa $170 bilyon sa 2024. Ang pagtaas ng pamumuhunan na ito ay nagpapalaki ng demand para sa mga processor ng AI at naglalagay ng presyon sa mga kapasidad ng produksyon, lalo na sa TSMC, na nagpupumilit na makasabay sa demand para sa Teknolohiya ng CoWoS. Ang CoWoS, o Chip-on-Wafer-on-Substrate, ay isang advanced na semiconductor packaging technology na idinisenyo upang pahusayin ang performance at kahusayan ng high-performance computing (HPC) at AI processors.
Ang mas malaking sukat ng mga interposer na kinakailangan para sa pinakabagong mga processor ng AI at HPC mula sa Nvidia at AMD ay nangangahulugan na mas kaunting mga interposer ang maaaring makuha mula sa bawat 300-mm wafer, na nagpapahirap sa kapasidad ng produksyon ng CoWoS. Bukod pa rito, dumarami ang bilang ng mga HBM stack na isinama sa paligid ng mga GPU, na nagdaragdag sa mga hamon sa produksyon.
Ang mga stack ng HBM, o High Bandwidth Memory stack, ay isang uri ng advanced na teknolohiya ng memorya na idinisenyo upang magbigay ng mas mataas na bandwidth kumpara sa mga tradisyonal na solusyon sa memorya. Ginagamit ang teknolohiya ng HBM sa high-performance computing (HPC), artificial intelligence (AI), graphics processing units (GPU), at iba pang data-intensive na application.
Habang lumalaki ang interposer area, ang kapasidad na matugunan Bumababa ang pangangailangan ng GPU, na humahantong sa patuloy na kakulangan sa kapasidad sa produksyon ng CoWoS ng TSMC.
AI Spurs Semiconductor Paglago
Ang mga kumpanya ng pandayan ay nag-ulat ng 12 porsiyentong pagtaas ng kita taon-taon sa unang quarter ng 2024. Gayunpaman, ang paglago na ito ay nabawasan ng 5 porsiyentong pagbaba mula sa nakaraang quarter. Iniuugnay ng Counterpoint Research ang magkahalong performance na ito sa isang mabagal na pagbawi sa non-AI na pangangailangan ng semiconductor, na nakakaapekto sa mga sektor gaya ng mga smartphone, consumer electronics, IoT, automotive, at mga pang-industriyang application.
Mga Strategic Adjustment ng TSMC
strong>
Inayos ng TSMC ang forecast ng paglago nito para sa industriya ng logic semiconductor sa 10 porsiyento para sa natitirang bahagi ng taon. Sa kabila ng konserbatibong pananaw na ito, inaasahan ng TSMC ang kita nito mula sa mga produkto ng AI sa datacenter, partikular ang mga GPU, na higit sa doble. Ang kumpanya ay nakikipagbuno sa mataas na demand at hindi inaasahan na matugunan ang mga pangangailangan sa produksyon, kahit na may mga planong doblehin ang kapasidad ng proseso ng multi-chip packaging nito na Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS).
Kung ikukumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon, tumaas ang bahagi ng merkado ng TSMC mula 61 porsiyento hanggang 62 porsiyento. Ang pangalawang pinakamalaking manlalaro, nakita ng Samsung ang pagtaas ng bahagi nito mula 11 porsiyento hanggang 13 porsiyento. Ang Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) ng China ay nakaranas din ng paglago, na lumipat mula 5 porsiyento hanggang 6 na porsiyento. Napanatili ng United Microelectronics Corporation (UMC) ang isang matatag na 6 na porsiyentong bahagi, habang ang bahagi ng GlobalFoundries ay bumaba mula 7 porsiyento hanggang 5 porsiyento.
Samsung at SMIC: Performance and Projections
Tumaba ang kita ng pandayan ng Samsung noong Q1 dahil sa mga seasonal na salik na nakakaapekto sa pagbebenta ng smartphone. Sa kabila nito, mahusay ang pagganap ng Galaxy S24, bagama’t nanatiling mahina ang demand para sa mga mid-at low-end na device. Sa antas ng grupo, ang Samsung Electronics ay nag-ulat ng 68 porsyento na pagtaas ng taon-sa-taon noong Q1 2024, na higit sa lahat ay hinihimok ng mga benta ng memorya na pinalakas ng pangangailangan ng AI. Inaasahan ng kumpanya ang rebound sa kita ng foundry sa Q2, na nagtataya ng double-digit na paglago.
Lumampas ang SMIC sa mga inaasahan sa merkado, na nakakuha ng ikatlong puwesto sa mga nangungunang foundry sa unang pagkakataon. Ang paglago na ito ay nauugnay sa isang pagbawi sa merkado ng China, na may mga inaasahan para sa patuloy na paglago sa Q2 habang lumalawak ang muling pag-stock ng imbentaryo. Ang Counterpoint ay nag-project ng mid-teen growth para sa SMIC sa buong taon.
Nvidia’s Impact on Production
Nvidia’s latest Blackwell-series processors (GB200, B100, B200) ay inaasahang magpapalala sa isyung ito sa pamamagitan ng paggamit ng higit pang kapasidad ng CoWoS. Nilalayon ng TSMC na pataasin ang buwanang produksyon nito sa 40,000 unit sa pagtatapos ng 2024, isang makabuluhang pagtaas mula sa nakaraang taon.
Ang paggawa ng mga HBM stack ay nagiging mas kumplikado, dahil higit pang mga EUV layer ang kinakailangan upang bumuo ng mas mabilis na memorya ng HBM.
SK Hynix, ang nangungunang gumagawa ng HBM, ay gumamit ng isang EUV layer para sa 1α na teknolohiya ng proseso nito ngunit lumilipat sa tatlo hanggang apat na beses na higit pang mga layer kasama ang proseso ng 1β fabrication nito. Maaari nitong bawasan ang mga oras ng pag-ikot ngunit malinaw na tataas ang halaga ng bagong memorya ng HBM3E.
Mga Prospect at Inobasyon sa Hinaharap
Ang bawat bagong henerasyon ng HBM ay nagdudulot ng pagtaas sa ang bilang ng mga DRAM device. Habang ang HBM2 ay nag-stack ng apat hanggang walong DRAM, pinapataas ito ng HBM3/3E sa walo o kahit 12 device, at itutulak pa ito ng HBM4 sa 16, na muling magpapataas sa pagiging kumplikado ng mga HBM memory module.
Bilang tugon sa ang mga hamong ito, ang mga manlalaro sa industriya ay nagsisiyasat ng mga alternatibong solusyon. Ang Intel, halimbawa, ay bumubuo ng mga hugis-parihaba na substrate ng salamin upang palitan ang mga tradisyonal na 300-mm na wafer interposer. Gayunpaman, ang diskarteng ito ay mangangailangan ng makabuluhang pananaliksik, pag-unlad, at oras bago ito maging isang praktikal na alternatibo, na binibigyang-diin ang patuloy na pakikibaka upang matugunan ang kasalukuyang tumataas na mga pangangailangan para sa produksyon ng AI processor.
