全球半导体市场的全面复苏可能会推迟到2025年雷火竞技

　　2021年至2022年，因新冠病毒爆发而出现特殊需求，全球半导体市场快速增长。然而，随着新冠病毒造成的特殊需求在2022年下半年结束，并在2023年陷入了历史上最严重的衰退之一。

　　然而，大衰退预计将于 2023 年触底，今年（2024 年）将出现全面复苏。

　　事实上，从各类型的季度半导体出货量来看，Logic已经超越了因新冠病毒造成的特殊需求峰值，并创下了新的历史新高。此外，Mos Micro和Analog很可能在2024年创下历史新高，因为新冠特殊需求结束导致的跌幅并不大（图1）。

　　其中，Mos Memory大幅下跌，随后在2023年第一季度（Q1）触底并走上复苏之路，但似乎仍需要相当长的时间才能达到新冠特殊需求的峰值。是。不过，如果Mos Memory突破峰值，半导体总出货量肯定会再创历史新高。我认为，如果发生这种情况，就可以说半导体市场已经全面复苏。

　　然而，从半导体出货量的变化来看，很明显这种看法是错误的。这是因为，虽然出货值正在复苏的Mos Memory的出货量已基本恢复，但出货值创历史新高的Logic却仍处于极低水平。换句话说，要使全球半导体市场真正复苏，逻辑单元的出货量必须大幅增加。

　　因此，在本文中，我们将针对各类半导体和半导体总量来分析半导体的出货量和数量。接下来，我们以Logic的出货量与出货量之间的差异为例，展示台积电的出货量在快速恢复的情况下，晶圆出货量却如何低迷。此外，我们将推测为什么会出现这种差异，并认为全球半导体市场的全面复苏可能会推迟到 2025 年。

　　先说结论，目前半导体市场复苏的表象是NVIDIA的GPU造成的“假象”，其价格极高。因此，在台积电等代工厂达到满负荷、逻辑出货量再创历史新高之前，半导体市场似乎不会全面复苏。

　　Mos Micro 的出货量在 2021 年第 4 季度达到顶峰后，在 2023 年第 1 季度触底，并开始复苏。另一方面，出货量没有明显变化，与2023年第三季度至第四季度几乎持平，略有下降。

　　Mos Memory的出货额将从2022年Q2开始大幅下降，2023年Q1触底并开始上升，但仅恢复至同年Q4峰值的40%左右。与此同时，出货量已恢复至峰值水平的94%。换句话说，内存厂商的工厂开工率被认为已经接近满负荷运转。问题是DRAM和NAND闪存的价格会上涨多少。

　　Logic的出货量于2022年第二季度达到顶峰，随后于2023年第一季度触底，随后回升，并于同年第四季度再创历史新高。另一方面，出货量在2022年第二季度达到峰值，随后在2023年第三季度下降至峰值的65%左右，并在同年第四季度保持持平。换句话说，在 Logic 中，发货金额和发货单位数的行为之间存在很大差异。

　　模拟出货量在 2022 年第三季度达到顶峰，在 2023 年第二季度触底，此后一直保持平稳。另一方面，在2022年第三季度达到顶峰后，出货量持续下降，直到2023年第四季度。

　　最后，整体半导体出货量较 2022 年第二季度大幅下降，然后在 2023 年第一季度触底并开始上升，恢复至同年第四季度峰值的 96% 左右。另一方面，出货量较2022年第二季度大幅下降，并于2023年第一季度触底，但此后一直持平，约为峰值的75%。

　　从上面来看，如果只看出货量，Mos Memory才是问题所在，目前仅恢复到峰值的40%左右。然而，如果我们从更广泛的角度来看，我们可以看到Logic是一个主要问题，尽管出货量已经达到了历史新高，但出货量却停滞在峰值的65%左右。Logic 的出货量和出货量之间的这种差异的影响似乎延伸到了整个半导体领域。

　　简而言之，全球半导体市场的复苏取决于Mos Memory的价格是否上涨以及Logic单元的出货数量是否大幅增加。由于DRAM和NAND价格不断上涨，最大的问题将是逻辑单元出货量的增加。

　　下面，我们将解释台积电的出货量和出货晶圆数量的行为，以具体展示Logic的出货量和出货晶圆数量之间的差异。

　　图3显示了台积电按节点划分的销售比例以及2023年第四季度7nm及以上工艺的销售趋势。

　　台积电将7nm及以后定位为先进节点，2023年Q4，7nm占比17%，5nm占比35%，3nm占比15%，使得先进节点总数达到67%。此外，先进节点的季度销售额将从2021年第一季度开始增长，从2022年第四季度开始下降一次，但在2023年第二季度触底并重新开始上升，同年第四季度达到历史新高。

　　换句话说，如果你看看先进节点的销售情况，台积电的表现就很好。那么，台积电整体季度销售额和晶圆出货量情况如何（图4）？

　　台积电季度出货额与晶圆出货量的图表大致相符。它在2000年IT泡沫期间达到顶峰，在2008年雷曼冲击后下降，并在2018年内存泡沫破裂后持续下降。

　　然而，2022 年第三季度电晕特殊需求高峰后的行为有所不同。出货额最高达到202亿美元，随后大幅下降，但在2023年第二季度触底157亿美元后开始回升，同年第四季度恢复至197亿美元，为峰值的97%。

　　另一方面，季度晶圆出货量在 2022 年第三季度达到 397 万片的峰值，随后大幅下滑，在 2023 年第二季度触底至 292 万片，但此后继续保持持平，即使在同年第四季度，该数字晶圆出货量较峰值大幅下降，仍维持在296万片，少了100万片。

　　台积电生产的半导体中，最常见的是Logic。台积电2023年Q4先进节点销售额创历史新高，整体销售额恢复至历史新高97%。尽管如此，本季度晶圆出货量仍比高峰时期少了超过 100 万片。也就是说，台积电整体工厂开工率只有75%左右。

　　就全球半导体整体而言雷火竞技，Logic 出货量已下滑至新冠特殊需求高峰期的 65% 左右。与此相一致的是，台积电季度晶圆出货量比巅峰时期减少了超过100万片晶圆半导体，工厂开工率被认为低迷在75%左右。雷火竞技

　　今后，全球半导体市场要真正复苏，Logic出货量需要大幅增加，而要做到这一点，以台积电为首的代工厂开工率必须接近满负荷。

　　2023年12月14日，台湾研究公司TrendForce的研讨会「产业聚焦资讯」在东京湾有明华盛顿酒店举行。研讨会上，TrendForce分析师Joanna Chiao介绍了“台积电全球战略以及2024年半导体代工市场展望”。其中，Joanna Chiao 谈到了预测代工厂利用率（图 5）。

　　根据这一预测，到2022年第二季度左右，所有代工厂的开工率将超过90%。然而，同年第四季度，不少代工厂开工率大幅下滑。

　　其中，只有台积电坚守，开工率高达99%，但到2023年第四季度，开工率将降至76%。这个台积电开工率与每季度出货晶圆数量推导出来的约75%的开工率大致相符。

　　此外，包括台积电在内的主要代工厂的开工率预计即使在 2024 年第四季度也无法达到满负荷雷火竞技。即使是利用率提升最大的台积电也维持在85%。按销售额计算全球第二大晶圆代工公司三星电子（以下简称“三星”）预计开工率低至67%。

　　换句话说，根据这一预测，主要代工厂要到2024年底才会满负荷运转。如果是这样的线年Logic单元的出货量会大幅增加，因此全球半导体市场不太可能全面复苏。

　　图6显示了2022年、2023年、2024年各类电子设备出货量同比增速。其中，对包括Logic在内的半导体市场产生重大影响的电子设备是智能手机、服务器和PC（笔记本电脑）。不过，这三类设备的出货量增速一直缓慢。

　　除了这三种类型外，2024年的增长率也令人失望，平板电脑 - 0.1%，电视 - 0.3%，显示器 - 1.5%。

　　在此情况下，人工智能服务器和电动汽车的高增长令人瞩目。特别是可以看到，2022年AI服务器为零，但2023年将快速增长36.9%，2024年将增长44.2%。该AI服务器使用AI半导体。NVIDIA 的 GPU 占这些 AI 半导体的 80% 以上。

　　在NVIDIA的GPU中，H100是目前性能最高的GPU，需求量很大，并且以每颗500万到600万日元的极高价格成交。这被认为是Logic出货额创下新高的原因。

　　然而，如图6所示，除了AI服务器和电动汽车之外，许多电子设备的增长速度极其缓慢，因此这些设备中使用的Logic的出货量将处于较低水平。因此，生产Logic的主要代工厂的开工率也将低迷。

　　那么，NVIDIA的GPU等AI半导体未来会出货多少呢？预计全球 Logic 出货量将增加多少？换句话说，AI半导体会成为市场复苏的救星吗？

　　图7显示了2022年至2026年AI服务器出货量趋势。根据这一预测，AI服务器出货量将从2022年的87.7万台增至120万台以上，2023年增长36.9%，2024年将进一步增长44.2%至170万台以上。预计2026年出货量约为270万台。

　　那么，这台AI服务器占所有服务器的比例是多少（图8）？根据这个数字，预计2022年AI服务器占总数的比例为6%，2023年为9%，2024年为13%，2025年为14%，2026年为16%。

　　ChatGPT 等生成式人工智能继续在世界范围内呈爆炸式传播。因此，AI服务器的需求可能会非常大。然而，现实情况是，AI服务器的出货量不会像预期的那么大。

　　其原因被认为是人工智能半导体的限速供应。目前，NVIDIA的GPU垄断了约80%的AI半导体，前端和后处理均在台积电进行。在后续的流程中，会进行称为CoWoS的封装，但是CoWoS的产能是一个瓶颈。

　　另外，在CoWoS中，GPU周围放置了多个HBM（高带宽存储器），这些HBM是堆叠的DRAM，这个HBM也被认为是瓶颈之一。这是因为SK海力士是NVIDIA HBM的主要供应商，而DRAM冠军三星则落后。

　　这样一来，不仅CoWoS产能不足，HBM也供应不足。除此之外，CoWoS的交付时间约为六个月，之后需要六个月的时间来组装AI服务器。简而言之，AI服务器的出货大约需要一年的时间。

　　图8右图显示了AI半导体晶圆在全球先进工艺（可能是7nm及以后）产能中的占比。用于AI半导体的晶圆在2022年仅占4%，预计到2026年将翻倍至8%。

　　这个8%是大还是小？尽管这是一个微妙的问题，但即使到 2026 年，剩下的 92% 的晶圆也将被非 AI 半导体的芯片消耗。其中大多数都是逻辑。因此半导体，为了让Logic出货量增加，以及以台积电为首的各大代工厂开工率达到满负荷，智能手机、PC、服务器等电子设备的需求必须增加。

　　简而言之，就目前的情况来看，我不认为 NVIDIA 的 GPU 等 AI 半导体会成为我们的救世主。因此，人们认为全球半导体市场要到2024年才能全面复苏，甚至会推迟到明年2025年。

　　到目前为止所解释的所有人工智能半导体都是指安装在服务器中的半导体。然而，现在有一种在个人电脑、智能手机和平板电脑等终端（边缘）上进行人工智能处理的趋势。

　　例子包括英特尔提出的AI PC和三星正在尝试打造的AI智能手机。如果这些变得流行（换句话说，如果出现创新），AI半导体市场将迅速扩大。事实上，美国研究公司Gartner预计，到2024年底，AI智能手机的出货量将达到2.4亿部，AI PC的出货量将达到5450万部（仅供参考）。如果这一预测成真，对尖端逻辑的需求将增加（以出货价值和出货数量计），雷火竞技台积电等代工厂的开工率将上升。此外，对MPU和内存的需求也必将快速增长。

　　换句话说，当这样的世界到来时，AI半导体应该是真正的救世主。因此，从现在开始，我想重点关注边缘AI半导体的趋势。