Перспективы производственной базы микроэлектроники

Перспективы производственной базы микроэлектроники

Выпуск 20 (6694) от 16 октября 2019 г.
РУБРИКА: АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

В 2020 г. начнется новая волна строительства современных заводов по обработке пластин. По итогам 2019 г. соответствующие затраты составили 38 млрд долл., а в 2020-м они вырастут на 12 млрд и составят почти 50 млрд долл. КНР наращивает инвестиции в производственное оборудование и скоро может выйти на лидирующие позиции. Кроме того, за первые восемь месяцев 2019 г. в полупроводниковой промышленности активизировались сделки слияний и поглощений.

По данным Международной ассоциации поставщиков материалов и оборудования для полупроводниковой промышленности (SEMI), инвестиции в сооружение новых производственных мощностей в мировой микроэлектронике в 2020 г. на 12 млрд долл. превысят показатели 2019 г. При этом в 2019 г. было начато сооружение 15 заводов по обработке пластин на общую сумму 38 млрд долл., в 2020 г. число новых проектов увеличится до 18, а общая сумма затрат составит 49 млрд долл. На 10 из 18 проектов, запланированных на 2020 г., будет израсходовано 35 млрд долл., и, по оценкам отраслевых экспертов, эти проекты имеют высокую вероятность реализации. Сооружение еще восьми заводов пока под вопросом – ​они предназначены для поддержания производства продукции, по-прежнему пользующейся спросом, но относящейся к низкой ценовой категории (рис. 1).



Источник: SEMI, World Fab Forecast Report, August 2019

Рисунок 1. Общие инвестиции в новые заводы и производственные линии по обработке пластин, осуществляемые в 2019–2020 гг., учитывая строительство и оснащение оборудованием («зеленое поле»*, нестратегические инвестиции, новые производственные линии)

* Зеленое поле (greenfield investment; также «с нуля», «с чистого листа») – инвестиции в создание нового предприятия, когда даже производственные помещения возводятся с нуля (в отличие от покупки или поглощения уже существующего предприятия).


Производственные мощности, сооружение которых началось в течение 2019 г., будут оснащены оборудованием в первой половине 2020 г., при этом некоторые из них выйдут на серийное производство ИС к середине этого же года. Все новые предприятия добавят к парку установленного и используемого оборудования мощности по обработке пластин порядка 740 тыс. шт. в месяц (в пересчете на 200-мм эквивалент). Большая часть этих мощностей (37%) придется на кремниевые заводы, далее следуют производители схем памяти (24%) и микропроцессоров (17%). Из 15 новых заводов, начатых сооружением в 2019 г., около половины предназначены для обработки пластин диаметром 200 мм (рис. 2) – ​это связано с развитием Интернета вещей и ряда других применений, не требующих новейших производственных процессов.



Источник: SEMI, World Fab Forecast Report, August 2019

Рисунок 2. Число сооружаемых заводов по обработке пластин в разбивке по диаметру


Относительно проектов сооружаемых в 2020 г. заводов по обработке пластин известно, что их общая мощность составит 1,1 млн пластин в месяц (в пересчете на 200‑мм эквивалент). Большая часть этих заводов и производственных линий будет оснащена оборудованием в 2021 г. Производительность 10 предприятий с высокой вероятностью реализации составит 650 тыс. пластин; если другие восемь заводов также будут построены, они увеличат совокупную производительность еще на 500 тыс. пластин в месяц. На кремниевые заводы придется 35%, а на изготовителей ИС ЗУ – ​34% мощностей по всем диаметрам обрабатываемых пластин (в пересчете на 200-мм эквивалент) [1].


КНР наращивает капиталовложения в полупроводниковое оборудование

Похоже, что в ближайшие несколько лет будет наблюдаться оживление на рынке оборудования для производства полупроводниковых приборов – ​во многом благодаря КНР, увеличивающей капиталовложения в наращивание производства схем памяти и другие новые проекты. Если Поднебесная приобретет столько оборудования, сколько предполагалось, она впервые станет крупнейшим в мире покупателем инструментальных средств заводов по обработке пластин.

Корпорации Samsung, SK Hynix и Intel потратят в 2020 г. более 5 млрд долл. на оборудование для производства памяти на своих китайских филиалах. Сами же китайские производители потратят на оборудование более 2 млрд долл. что составляет около 30% инвестиций в оборудование для производства ИС ЗУ в этой стране.

По данным SEMI, общие капиталовложения в оборудование в 2020 г. вырастут до 55,8 млрд долл. (с 52,1 млрд долл. в 2019 г.). Около 55% оборудования будет предназначено для производства схем памяти. Специалисты SEMI считают, что главными тремя рынками полупроводникового оборудования станут КНР, Южная Корея и Тайвань. В 2020 г. китайский рынок увеличится на 24% по сравнению с 2019 г. – ​до 14 млрд долл., продажи в Южной Корее достигнут 11,7 млрд долл., на Тайване – ​11,5 млрд долл., а в Японии – ​9,0 млрд долл.

Начало становления Китая в качестве производителя ИС было связано с недорогими изделиями зрелого технологического уровня, используемыми в основном в микроконтроллерах и дешевой бытовой электронике. В последнее время Китай пытается войти в более дорогие и современные сегменты, такие как ДОЗУ, флэш-память и микропроцессоры, для чего необходимы более современные заводы по обработке пластин и дополнительное производственное оборудование.

Однако, по мнению специалистов Linley Group (г. Маунтин-Вью, шт. Калифорния, США), для того чтобы приблизиться к передовым технологиям производства ИС, требуется наличие значительного опыта, выходящего далеко за рамки покупки и установки новейшего оборудования. Возможно, что по объему производства ИС КНР обгонит любую страну в течение нескольких лет. Но для того чтобы стать одним из лидеров в области микро-электронных технологий, понадобится больше времени.

Специалисты корпорации VLSI Research (г. Сан-Хосе, шт. Калифорния, США) отметили, что Китай стал лидером в разработке приборов для своего внутреннего рынка – ​это можно видеть на примере фирмы HiSilicon, входящей в состав группы Huawei, крупнейшего в мире поставщика систем телекоммуникационного сетевого оборудования. КНР также преуспела в разработке криптовалютных ИС и специализированного оборудования для майнинга. Однако аналитики VLSI Research оценивают вероятность того, что современный китайский подход к инвестициям приведет к успешному мировому доминированию в передовых технологиях производства современных логических приборов, обработке пластин для производства ИС ЗУ или полупроводникового производственного оборудования, всего в 5%. Кроме того, у страны много проблем с производительностью и технологических трудностей, мешающих ей стать конкурентоспособной в мировом масштабе на всех фронтах.

Нельзя также забывать, что правительство США рассматривает политику Китая по созданию собственной полупроводниковой промышленности как угрозу американскому доминированию. Администрация Трампа в 2019 г. ограничила продажи американских высоких технологии в Китай, однако ряд американских компаний стремились облегчить эти ограничения. Правительство США добавило группу Huawei в ограничительный список (entity list), но позднее некоторым компаниям было предоставлено разрешение на продажи своей продукции китайскому технологическому гиганту. Всего за разрешением на работу с Huawei к Министерству торговли США обратились более 130 компаний.

Отмечается, что в ограничительных мерах США против КНР могут появиться трещины – ​европейские и японские фирмы, ожидающие всплеска спроса на оборудование в КНР, могут попытаться обойти американские санкции в области высоких технологий, в первую очередь современного производственного оборудования. Санкции бьют по американским производителям оборудования, теряющим свою рыночную долю. Кроме того, объем заказов на оборудование в США падает уже больше года. Надо учитывать, что разработка современного оборудования требует значительных затрат на НИОКР, которые при отсутствии заказов оказываются выброшенными на ветер [2].


На ИС ЗУ в 2019 г. придется 43% капиталовложений

Капиталовложения производителей схем памяти в последние два года были движущим фактором роста капитальных затрат всей полупроводниковой промышленности. Большая часть планов по модернизации производственных мощностей или их расширению сейчас завершены или входят в заключительную фазу сооружения и оснащения оборудованием. В результате, по данным исследовательской корпорации IC Insights (г. Скотсдейл, шт. Аризона, США), капиталовложения поставщиков памяти снизятся в 2019 г. до 43% от общих капитальных затрат полупроводниковой промышленности по сравнению с 49% в 2018 г. (рис. 3). Общие же капиталовложения полупроводниковой промышленности в 2019 г. сократятся на 8% – ​до 97,8 млрд долл. после рекордно высокого уровня 2018 г. в 105,9 млрд долл.



Источник: IC Insights

Рисунок 3. Доля памяти в общих капиталовложениях полупроводниковой промышленности


Доля капитальных отчислений производителей схем памяти существенно выросла за последние семь лет – ​с 14,7 млрд долл. в 2013 г. до 52 млрд в 2018-м, однако в 2019 г. она сократится до 41,6 млрд долл. Таким образом, среднегодовые темпы роста капиталовложений в сложных процентах (CAGR) за период 2013–2019 гг. составили 18,9%.

Сектором ИС, получившим наибольшие капиталовложения в 2017–2018 гг., стали схемы флэш-памяти и энергонезависимой памяти. Однако корпорации Samsung, SK Hynix и Micron наращивали мощности как по производству флэш-памяти NAND-типа, так и ДОЗУ. В то же время корпорации Intel, Toshiba Memory/Western Digital/SanDisk и XMC/Yangtze River Storage Technology в последние 18 месяцев значительно нарастили производственные мощности по выпуску 3D-NAND-флэш. Из-за этого рынки ДОЗУ и флэш-памяти NAND-типа вошли в период избыточного предложения и низких цен. Это видно по резкому снижению удельной цены за бит как ДОЗУ, так и флэш-памяти NAND-типа, и существенному сокращению прогноза капитальных затрат на 2019 г.

В 2019 г. капитальные затраты в сегментах ДОЗУ и флэш-памяти сократятся на 19 и 21% соответственно (рис. 4). Общие капиталовложения в сектор памяти по сравнению с 2018 г. сократятся на 10,4 млрд долл. Столь значительные сокращения капитальных затрат в сегментах ДОЗУ и флэш-памяти являются попыткой крупных поставщиков предотвратить дальнейшее снижение цен во второй половине 2019 и в 2020 гг. Насколько цены на память продолжат падать, будет зависеть в значительной степени от того, насколько поставщики памяти сократят свои капитальные затраты, а также от того, вызовет ли более низкая удельная цена (в пересчете на бит) дополнительный спрос [3].



Источник: IC Insights

Рисунок 4. Капиталовложения производителей ДОЗУ и флэш-памяти NAND-типа


Возрождение активности по сделкам слияния и поглощения

После замедления в последние пару лет активности в области сделок слияния и поглощения полупроводниковая промышленность в первые восемь месяцев 2019 г. снова демонстрирует ее наращивание. Было объявлено о 20 сделках на общую сумму в 28 млрд долл. Приобретаются или поглощаются разработчики ИС и заводы по обработке пластин, их подразделения, производственные линии, разработчики СФ-блоков. По данным IC Insights, стоимость объявленных сделок превысила показатели 2018 г. и приблизилась к достижениям 2017 г. в целом (рис. 5).



Источник: IC Insights

Рисунок 5. Стоимость объявленных сделок слияния и поглощения в полупроводниковой промышленности


Скачок в соглашениях в 2019 г. обусловлен сделками слияния и поглощения поставщиков ИС для сетевого оборудования и обеспечения беспроводной подключаемости, а также поставщиков полупроводниковых приборов, желающих получить мощности и интеллектуальную собственность для автомобильных приложений и рынков, которые в следующие 10 лет будут отличаться наивысшими темпами роста. Объявления о слияниях и поглощениях в 2019 г. также связаны с тем, что компании перепрофилируются и продают бизнес. Пример – ​сделка Intel в июле 2019 г. по продаже отделения модемов для мобильных телефонов корпорации Apple за сумму около 1 млрд долл., заключенная через восемь лет безуспешных попыток Intel победить в конкурентной борьбе лидера данного рынка, корпорацию Qualcomm. В мае 2019 г. корпорация Marvell объявила о продаже своего отделения ИС Wi-Fi-подключаемости компании NXP за 1,7 млрд долл. В том же месяце Marvell также заявила о приобретении отделения специализированных ИС (ASIC) у кремниевого завода GlobalFoundries за 650 млн долл. и покупке поставщика мультигигабайтных средств Ethernet и сетевых контроллеров фирму Aquantia за 452 млн долл. Причина – компания переносит акцент деятельности на центры обработки данных (ЦОД) и связанные с ними сети. В 2019 г. было сделано полдюжины объявлений о приобретении поставщиков полупроводниковых приборов на сумму в 1 млрд долл. или более, что вместе составляет 89% от общего объема слияний и поглощений за этот период.

Хотя невозможно предсказать, сколько объявлений о приобретении будет сделано в ближайшие несколько месяцев, 2019 г. практически наверняка превзойдет 2017‑й как третий по величине год по соглашениям о слияниях и поглощениях в полупроводниковой промышленности.

Пик слияний и поглощений в отрасли пришелся на 2015 г., когда было заключено более 30 сделок на сумму 107,3 млрд долл., а в 2016 г. – ​на сумму около 100,4 млрд долл. Итоговая стоимость сделок слияний и поглощений в 2016 г. была снижена до 59,8 млрд долл. из-за отмены нескольких крупных операций, после того как они не получили одобрения государственных регулирующих органов в США и Китае. Американо-китайская торговая война и ряд действий правительственных учреждений, призванных защитить отечественную полупроводниковую промышленность, отбили у некоторых компаний охоту заключать крупные соглашения о приобретении в последние пару лет [4].


                     Davis Shannon. Fabs Valued at Nearly $50 Billion to Start Construction in 2020. Semiconductor Digest, September 12, 2019: https://www.semiconductor-digest.com/2019/09/12/fabs-valued-at-nearly50-billion-to-start-construction-in2020/

                     Patterson Alan. China Poised to Lead in Chip Equipment Spending. EE Times, September 23, 2019: https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1335130

                     Memory Forecast to Account for 43% of Total 2019 Semi Spending. IC Insights, September 10, 2019: http://www.icinsights.com/news/bulletins/Memory-Forecast-To-Account-For43-Of-Total2019-Semi-Spending/

                      Semiconductor Acquisitions Regain Momentum in 2019. IC Insights, September 18, 2019: http://www.icinsights.com/news/bulletins/Semiconductor-Acquisitions-Regain-Momentum-In2019-/


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.
Выпуск 23(6747) от 25 ноября 2021 г. г.
Выпуск 18(6742) от 16 сентября 2021 г. г.
Выпуск 17(6741) от 02 сентября 2021 г. г.