في صناعة أشباه الموصلات الحديثة ، هناك القليل من الموضوعات التي يتردد صداها أكثر من نفاد المخزون. متأثرًا بالنقص المستمر في قدرة إنتاج بسكويت الويفر 8 بوصات ، كانت هناك أخبار عن زيادات في أسعار مكونات مثل MOSFETs ، و ICs للسائق ، و ICs لإدارة الطاقة. منذ إطلاق iPhone 12 ، انتشر النقص في الرقائق في مجال إمدادات الطاقة الاستهلاكية ، بل كانت هناك حالة في الصناعة مفادها أن “الرئيس التنفيذي لشركة تصميم الرقائق يركع أمام المديرين التنفيذيين للمسبك بالترتيب للحصول على الطاقة الإنتاجية “…
في صناعة أشباه الموصلات الحديثة ، هناك القليل من الموضوعات التي يتردد صداها أكثر من نفاد المخزون. متأثرًا بالنقص المستمر في قدرة إنتاج بسكويت الويفر 8 بوصات ، كانت هناك أخبار عن زيادات في أسعار مكونات مثل MOSFETs ، و ICs للسائق ، و ICs لإدارة الطاقة. منذ إطلاق iPhone 12 ، انتشر نقص الرقائق في مجال إمدادات الطاقة الاستهلاكية وانتشر إلى مجال سماعات الرأس TWS Bluetooth. كما أدى الطلب القوي في السوق على سماعات الرأس TWS إلى تفاقم النقص في رقائق التحكم الرئيسية وما يتصل بها. رقائق اللمس.
قبل أيام قليلة ، قال هوانغ تشونغرن ، رئيس مجلس إدارة شركة RSMC للرقائق ، إن الطاقة الإنتاجية الحالية لرقائق الويفر ضيقة بشكل لا يصدق ، وقد وصل طلب العملاء على الطاقة الإنتاجية إلى مستوى الذعر. ومن المقدر أنه من النصف الثاني من العام المقبل إلى النصف الثاني من عام 2022 ، ستكون أسواق المنطق والذاكرة الحيوية قصيرة ، والبضائع لا يمكن تصورها.
كلمات Huang Chongren ليست مثيرة للقلق. وفقًا لـ “ألبوم الهندسة الإلكترونية” ، ذكرت وسائل الإعلام الشقيقة “International Electronic Business” أن سعة مسبك الويفر العالمية غير متوفرة ، بما في ذلك TSMC و UMC و World Advanced و NSMC وغيرها من المسابك في الربع الرابع .أوامر كاملة. في منتصف أكتوبر من هذا العام ، نشر Gu Wenjun ، كبير المحللين في Xinmou Research ، أيضًا على Weibo للإفصاح عن أن رئيس شركة تصميم الرقائق قد ركع أمام المديرين التنفيذيين للمسبك من أجل الحصول على الطاقة الإنتاجية.
هناك نقص في سعة مسبك الويفر ، كما أن بعض المسابك ترفع الأسعار وفقًا للعرض والطلب. في 26 نوفمبر ، عندما ردت SMIC على أسئلة المستثمرين حول رفع سعر مسبك بسكويت الويفر 8 بوصات ، قالت إنه سيتم تنفيذ طلبات العملاء الحالية وفقًا للعقد الموقع ، وسيتم التفاوض على العملاء الجدد والمشاريع الجديدة من قبل كلا الطرفين لتحديد السعر ، كما ستقوم الشركة بزيادة متوسط أسعار الرقائق عن طريق تحسين مزيج منتجاتها.
يعتقد بعض المحللين أنه في ظل خلفية معدات توسيع الرقائق أولاً ، فإن توسيع سعة مسبك الويفر العالمي سيكون مؤكدًا للغاية في العام المقبل. وفقًا لبيانات SEMI ، سيستمر توسيع سعة البسكويت في السنوات الأربع المقبلة ، مع زيادة سعة الرقائق الشهرية بنسبة 35٪ بحلول عام 2024.
خلال مؤتمر ICCAD 2020 ، أجرى مراسلو “Electronic Engineering Special” و “International Electronic Business” مقابلة مع الدكتور Chen Ping ، نائب المدير العام لـ TSMC (الصين) ، ونائب رئيس مبيعات شركة Hejian Chip Manufacturing (Suzhou) ، أ. شركة تابعة لـ UMC (UMC) ، تعلم المدير Lin Weisheng الحقيقة وراء هذا النقص الكبير ووجهات نظر اثنين من قادة مسبك حول السوق واتجاهات العملية في العامين المقبلين.
TSMC: يختار المزيد والمزيد من العملاء التكنولوجيا المتقدمة ، ونفاد المخزون هو تراكب لثلاثة عوامل
الدكتور تشين بينغ ، نائب المدير العام لشركة TSMC (الصين)
هذا العام ، تحت الضغط المزدوج لوباء التاج الجديد للالتهاب الرئوي والاحتكاك التجاري بين الصين والولايات المتحدة ، يواجه الاقتصاد العالمي تحديات ، لكن صناعة أشباه الموصلات شديدة الحرارة ، وخاصة المسبك. وإذا أخذنا شركة TSMC كمثال ، فقد زادت الإيرادات في الأشهر التسعة الأولى من عام 2020 بنسبة 31٪ مقارنة بنفس الفترة من العام الماضي ، واستمرت هذه الظاهرة في الربع الرابع ، ومن المتوقع أن تحقق نموًا يزيد عن 30٪ للربع الأول من عام 2020. عام كامل.
لم تنمو صناعة أشباه الموصلات بهذا المعدل لسنوات عديدة ، وكانت آخر مرة قبل عشر سنوات ، عندما كانت تتعافى للتو من الأزمة المالية. ولكن بالنسبة لهذا المستوى من النمو ، فإن TSMC مستعدة. قال تشين بينغ: “عندما خططت شركتنا هذا العام العام الماضي ، كانت لدينا توقعات”.
لقد زاد الطلب العالمي الحالي على أشباه الموصلات بشكل كبير ، وبالنظر إلى الهواتف الذكية كمثال ، على الرغم من أنه يبدو أن إجمالي الشحنات لم يتغير بشكل كبير ، إلا أن عدد الرقائق المستخدمة في كل هاتف محمول قد زاد كثيرًا. قام TSMC بتحديد توقعات الطاقة الإنتاجية بناءً على هذه المعلومات الفنية ، لكنه لا يزال غير قادر على تلبية الطلب الحالي في السوق بشكل كامل. فيما يتعلق بالتكنولوجيا المتقدمة ، تحرز TSMC أيضًا تقدمًا جيدًا. ليس فقط تم إنتاج 5 نانومتر بنجاح بكميات كبيرة ، ولكن أيضًا تمت إضافة المزيد من العملاء الجدد بسبب 5 نانومتر مقارنة بوقت دخول 7 نانومتر إلى الإنتاج الضخم ، وستكون 3 نانومتر أكثر. يمكن ملاحظة أن الجميع على حق. لا تزال الرغبة في التكنولوجيا المتقدمة تتزايد عامًا بعد عام.
يعتقد تشين بينغ أن النقص الخطير منذ النصف الثاني من عام 2020 ناجم عن تراكب ثلاثة عوامل.
العامل الأول، حتى لو لم تكن هناك حالات طوارئ مثل التاج الجديد والحظر ، فإن الطلب على أشباه الموصلات هذا العام قوي أيضًا. على الرغم من ضعف تأثير الحوسبة المتنقلة منذ عام 2016 ، إلا أنه في السنوات الأخيرة ، مع تطور شبكات الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء ، يتزايد طلب السوق على الرقائق بسرعة ، ويقترب عصر الحوسبة الشاملة.
العامل الثانيفي النصف الأول من العام ، بسبب انسداد الخدمات اللوجستية في العديد من المناطق بسبب الوباء ، لم تتمكن الشركات المصنعة للمعدات الأصلية من التخزين بشكل طبيعي في النصف الأول من العام. بالإضافة إلى ذلك ، تسببت أنواع مختلفة من العمل عن بُعد والتعليم وتوسع مركز البيانات زيادة حادة في الطلب على أسواق المحطات المختلفة. لذلك ، في النصف الثاني من العام ، يكون طلب السوق في البلور ، وقد تم توسيع رابط المسبك الدائري ، وأدى نقص المخزون إلى مزيد من الذعر في السوق ، مما جعل يقوم الجميع بتخزين وبناء المخزون بخطة 1.5 مرة أو حتى مرتين من أيام المخزون العادية للحصول على أمان التوريد.
العامل الثالث، بسبب الجغرافيا السياسية وحركة السلسلة الصناعية التي تسببها. بالنسبة لمصنعي الرقائق الرقمية ، نظرًا لأن معظمهم يتم إنتاجهم في مسابك بسكويت الويفر ، حتى لو تغيرت سلسلة التوريد ، فإن إجمالي الطلب العالمي على السعة لن يتغير كثيرًا. ومع ذلك ، فإن له تأثيرًا أكبر على الشركات المصنعة التناظرية ، لأن العديد من مصنعي IDM التناظري التقليديين موجودون في الولايات المتحدة. في الماضي ، لم يخاطر معظم مصنعي المعدات الأصلية بتغيير الموردين بسبب تنوع الأجهزة التناظرية وانخفاض سعر الوحدة. ولكن هذه المرة ، ولأسباب جيوسياسية ، يختار العديد من مصنعي المعدات الأصلية في الصين التحول إلى fabless في آسيا ، واستخدامات fabless إنتاج المسابك ، والتي لها تأثير أكبر على الطلب على السعة.
قال تشين بينغ: “تراكب ثلاثة أشياء يجعل الطاقة الإنتاجية قصيرة جدًا. أما إلى متى سيتم عصر الماء؟ أين سيكون مستوى الماء بعد الضغط؟ بعد ضياع الماء ، لا يزال الطلب قويًا ، لأن مستوى الماء هذا متراكب على الطلب المرتفع بالفعل ، وبالتالي فإن وقت الإزالة سيكون أطول.
تم تصنيف TSMC بناءً على نوع المنتج. “على سبيل المثال ، قبل بضع سنوات ، إذا كنت تريد تقدير وقت ظهور رقائق إنترنت الأشياء ، فقد لا تتمكن من تقديرها لأنك لم تكن تعرف كيف وأين؟ ولكن هذا يوضح لنا سوق العام بعضًا من الماضي. لقد ظهرت بالفعل الرقائق التي من المتوقع ظهورها. “ذكر تشين بينغ أن توزيع منتجات الطلب هذا العام يختلف عن السابق ، ولم تنخفض كمية رقائق الهاتف الذكي ، ولكن انخفضت النسبة بسبب زيادة طلبات الأنواع الأخرى من الرقائق. ويؤكد هذا أيضًا توقع الدخول الوشيك إلى عصر الحوسبة المنتشرة.
في عام 2020 ، جعلت العقوبات الأمريكية ضد هواوي الجميع يتساءل عن مدى صعوبة بناء خط إنتاج لا يحتوي على التكنولوجيا الأمريكية؟ ما مدى صعوبة ذلك؟
اعتاد Chen Ping أن يكون مهندس عمليات وقام ببحث وتطوير العمليات في أفضل المختبرات في الولايات المتحدة لسنوات عديدة. وهو يعتقد أن تقنية أشباه الموصلات هي علم يركز على التجارب. “قد لا يفهم العالم جميع المبادئ العلمية في حياته ، ويحتاج الكثير من الناس إلى العمل معًا لصنع المنتجات وإجراء التجارب وتحليل البيانات.” الخبرة ، أي إذا اخترت المعدات المناسبة ، فأنت قريب من النجاح ؛ إذا اخترت المعدات الخطأ ، فستكون صعبًا للغاية. لذلك ، يعد اختيار معدات الإنتاج جزءًا مهمًا من تطوير العملية. نظرًا لأن المعدات تم تطويرها وإنتاجها بواسطة مصنعي المعدات استنادًا إلى أفضل التقنيات في العالم ، وكثير منها بالفعل من الولايات المتحدة ، فمن الصعب جدًا بناء خط إنتاج عالي الجودة لا يحتوي على التكنولوجيا الأمريكية على الإطلاق.
تعتمد تقنية أشباه الموصلات على تنمية المواهب. أعرب تشين بينغ عن عدم موافقته على التصريح بأن الجامعات المحلية لم تزرع ما يكفي من مواهب أشباه الموصلات. أخذ تجربته الشخصية كمثال ، درس الإلكترونيات في جامعة محلية كطالب جامعي ، وترددات الراديو كدرجة الماجستير ، ودخل في التخصصات المتعلقة بأشباه الموصلات عندما ذهب إلى الولايات المتحدة للدراسة للحصول على الدكتوراه. “أشباه الموصلات هي تخصص شامل. بالإضافة إلى تخصصات الإلكترونيات الدقيقة ، يمكن لطلاب الهندسة الكيميائية والمواد والفيزياء والميكانيكا المدربين من قبل الجامعات المحلية أن يصبحوا مواهب شبه موصلة. حتى إذا كنت تقوم بتصميم الرقائق ، فلن تضطر إلى الدراسة في الجامعة. التصميم ، طالما أن لديك معرفة أساسية جيدة بالقراءة والكتابة وعلى استعداد للتعلم ، يمكنك أن تصبح بسرعة موهبة مهنية “.
رقائق Hejian: لحل مشكلة الطاقة الإنتاجية ، من الضروري النظر إلى 8 بوصات و 12 بوصة
Lin Weisheng ، نائب المدير العام لمبيعات شركة Hejian Chip Manufacturing (Suzhou)
تأسست UMC في عام 1980 ، وهي أول شركة دوائر متكاملة في تايوان ، الصين وتحولت إلى خدمة مسبك في عام 1995. يصادف هذا العام الذكرى الأربعين لتأسيس UMC ، حيث أعلنوا عن قرار تجاري رئيسي في عام 2017 ، وهو التخلي عن الاستثمار في العمليات المتقدمة التي تقل عن 12 نانومتر والتركيز على العمليات الخاصة. يُذكر أن UMC ستستمر في توسيع الطاقة الإنتاجية البالغة 28 و 22 نانومتر هذا العام والعام المقبل.وبصفتها الشركات التابعة لـ UMC ، ستتولى رقائق Lianxin و Hejian إلى حد كبير مهمة توسيع السعة.
بالحديث عن نقص السلع هذا العام ، يعتقد لين ويشنغ أن السبب الرئيسي هو أمن سلسلة التوريد الأولى والحصار التقني في الولايات المتحدة في العامين الماضيين. لذلك ، من أجل ضمان أن الرقائق ستكون متاحة لمدة منذ وقت طويل في المستقبل ، ستقوم الشركات المصنعة للأنظمة المحلية بالتخزين في النصف الثاني من هذا العام ، وتأتي سلامة سلسلة التوريد في المقام الأول وتتبع نهجًا أكثر جرأة عند التلاعب بالمخزون.
والثاني هو تأثير الالتهاب الرئوي التاجي الجديد. أصبحت سلسلة المعالجة بأكملها في جنوب شرق آسيا والهند غير مستقرة ، في حين أن سلسلة المعالجة في الصين القارية هي الأكثر قوة ، كما أن طلبات المعالجة الخارجية تعود أيضًا هذا العام. الطلب على هذه القطعة ضخم ، لكن الطلبات الواردة تضغط على عملية السبك ، فالجميع يقوم بالتخزين بنشاط ، ولن يستمر التوسع في الطاقة الإنتاجية لفترة من الوقت.
النقطة الثالثة هي برنامج تشغيل التطبيق الطرفي ، وأكثرها وضوحًا هي أجهزة التطبيقات المختلفة التي قدمتها 5G. نظرًا لعرقلة تصنيع الرقائق المتطورة من Huawei ، يعتقد مصنعو الهواتف المحمولة المحليون الآخرون أنه يمكنهم استبدالهم واكتساب الريادة في السوق ، لذلك فهم أيضًا كرماء في الطلب والتخزين.
انطلاقًا من الطلبات الحالية المقدمة من العملاء ، يتوقع Lin Weisheng أن الطلب سيستمر في العام المقبل ، ولا يزال النصف الأول من العام المقبل متوترًا نسبيًا. تحتوي عقد العمليات المختلفة على متطلبات مختلفة ، مثل وحدات التحكم المتكاملة لإدارة الطاقة ووحدات MCU مقاس 8 بوصات ، وخاصةً نقص سعة MCU. “نشعر أيضًا بالضغط من مصنعي الأنظمة.” يرتبط وضع 12 بوصة بوباء هذا العام ، كل شخص قضى الوقت أصبح المنزل أطول ، وتبين أن هناك المزيد من الأجهزة التي تحتاج إلى التحديث ، وقد ظهر الطلب على المنازل الذكية وأجهزة التلفزيون والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر اللوحية. تستمر هذه الموجة من الاستبدالات ، خاصةً لأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، التي لا تزال في ازدياد. في الخارج ، تم الانتهاء من التخزين لعيد الميلاد ، والتخزين الحالي في السوق المحلية مخصص بشكل أساسي لسوق عيد الربيع ، والتخزين أقوى بكثير مما كان عليه في السنوات السابقة.
كيف توسع الإنتاج لحل المخاوف العاجلة؟ يعتقد Lin Weisheng أنه إذا كان لدى fab مقاس 8 بوصات الفرصة ، فمن الأنسب شراء المصنع بأكمله إذا كان مقسمًا إلى 8 بوصات و 12 بوصة. نظرًا لضرورة توسيع خط الإنتاج في المصنع الحالي مقاس 8 بوصات ، أولاً ، يصعب الحصول على المعدات ، وثانيًا ، لا يمكن أن يعكس متوسط سعر البيع الحالي البالغ 8 بوصات العائد على الاستثمار في المصنع الجديد مقاس 8 بوصات ؛ الإنتاجية هي العامل الرئيسي.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي تكرار المنتجات مقاس 8 بوصات إلى 12 بوصة أيضًا إلى تخفيف النقص البالغ ثماني بوصات. مع الأخذ في الاعتبار تطوير الدوائر المتكاملة لإدارة الطاقة كمثال ، يتم تقسيم التطوير إلى ثلاث درجات: من الجهد المنخفض إلى 30 فولت ، 30-100 فولت و100-700 فولت. بما يتوافق مع حجم السوق ، فإن الجهد المنخفض إلى 30 فولت يمثل 60٪ ، 30-100 فولت قريب من 22٪ ، 100-700 فولت قريب من 18٪. هناك أيضًا ثلاث درجات على عقدة العملية ، الأولى 8 بوصات من 0.25 ميكرون أو 0.35 ميكرون ، وهي أيضًا الأكثر استخدامًا ، والثانية من 0.11 إلى 0.18 ميكرون ، والثالثة 90 نانومتر أو 50 نانومتر. في تكرار عملية القيادة ، هي المساحة التي يشغلها الجزء الرقمي من الرقاقة. إذا كانت أقل من 30٪ ، يكفي 0.25-0.35 ميكرون ، 30-60٪ هي 0.11-0.18 ميكرون ، و 60٪ يحتاج 12 إنشا. معظم رقائق إدارة الطاقة في الصين مصنوعة من 0.25-0.35 ميكرون ، وبعضها وصل إلى 0.11-0.18 ميكرون ، وهذا الجزء يبلغ 8 بوصات ، بينما تعمل الشركات الأوروبية والأمريكية في الخارج بالفعل على تطوير عملية BCD مقاس 12 بوصة 55 نانومتر لتصنيع منتجات راقية رقاقة رقمية للطاقة.
The Links: F-51430NFU-FW-AA LQ181E1LE38