Относительно перспектив развития полупроводниковой промышленности в ближайшие годы существуют различные оценки. Бóльшая часть аналитических фирм склоняется к тому, что, несмотря на возможное замедление темпов роста продаж полупроводниковых приборов в 2019 г. и возможное сокращение продаж в 2021 г., среднегодовые темпы роста за период 2017–2022 гг. не опустятся ниже 5%. Интерес представляет также анализ ситуации с патентами, опубликованный фирмой IFI CLAIM Patent Services.

ДИНАМИКА РЫНКА

По данным Международной организации торговли полупроводниковыми приборами (WTSO) и Ассоциации полупроводниковой промышленности США (SIA), мировые продажи полупроводниковых приборов в 2018 г. увеличились на 15,9%. В 2019 г. темпы роста продаж могут снизиться до 2,6% (рис. 1). При этом динамика доли Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) в мировом рынке будет следующей: 2008 г. – 49,88%, 2018 г. – 60,39%, 2019 г. – 60,7% [1].

Источник: WSTS

Рисунок 1. Географическая структура мирового рынка полупроводниковых приборов за 1999–2019 гг.: статистика, оценка (2018 г.) и прогноз (2019 г.)

Корпорация Gartner также оценила среднесрочные перспективы развития рынка микроэлектроники. По ее данным, рост доходов от продаж полупровод-никовых приборов в 2019 г. замедлится, а в 2021 г. может даже сократиться (рис. 2). При этом в 2020 и 2022 гг. ожидается возобновление роста продаж. Корпорация VLSI Research прогнозирует на 2019 г. спад продаж на 1% с последующим ростом на 7%. А согласно оценке развития рынка полупроводниковых материалов, опубликованной компанией Linx Consulting, в период до 2022 г. будет наблюдаться рост со спадом продаж в 2021 г.

Источник: Gartner

Рисунок 2. Фактические продажи и прогноз продаж, а также темпы их прироста за 2011–2022 гг.

Основной фактор замедления темпов роста продаж в 2019 г. – ​падение цен на схемы памяти после завершения «суперцикла» ДОЗУ (роста средних продажных цен в 2017–2018 гг.). Более того, в случае дальнейшего падения цен на флэш-память NAND-типа в 2019 г. можно ожидать не замедления темпов роста, а снижения продаж полупроводниковых приборов. С другой стороны, снижение цен на схемы памяти – ​хорошая новость для конечных потребителей, которые из-за высоких цен на ДОЗУ фактически оплатили строительство новых заводов по обработке пластин и выпуску 3D-флэш-памяти NAND-типа корпораций Samsung, SK Hynix и Micron. Рынок ДОЗУ, несомненно, представляет собой олигополию и последние события показали, что производители серверов и смартфонов готовы платить премиальные цены в момент освоения производства новых типов ИС (с перспективой снижения цен при переходе на массовое производство). Кроме того, вклад потребительской электроники и смартфонов в рост продаж полупроводниковых приборов снижается, а таких конечных применений, как автомобильная и промышленная электроника и средства хранения данных, – ​растет. Отраслевые специалисты считают тенденцию положительной, так как эти три конечных применения предполагают бЧльшую стабильность соответствующих рынков и более высокую прибыль на инвестированный капитал (рис. 3).

Источник: Gartner

Рисунок 3. Вклад в общий рост рынка полупроводниковых приборов для автомобильной и промышленной электроники и средств хранения данных превосходит занимаемую ими долю рынка

Ситуация на рынке полупроводниковых материалов и в первую очередь необработанных пластин оказывает существенное влияние на полупроводниковую промышленность в целом. По данным Linx Consulting, до 2022 г. в строй должны войти два совершенно новых завода по изготовлению кремниевых пластин, что обеспечит увеличение их поставок по общей площади (в млн квадратных дюймов) на 16%. При этом последний раз новый завод по изготовлению пластин вводился в строй 10 лет назад (создание подобного завода занимает 2–3 года).

Чтобы профинансировать строительство нового завода, цены на пластины должны будут вырасти на 35%. Основная нагрузка придется на мелких и средних изготовителей ИС, так как ведущие корпорации продолжат получать пластины по самым низким ценам (но при большом объеме закупок). Китайские поставщики вряд ли облегчат ситуацию – ​пока они не продемонстрировали возможность поставки пластин диаметром 300 мм с низким уровнем дефектности.

Отмечается, что в среде поставщиков материалов для полупроводниковой промышленности будет продолжаться процесс слияний и поглощений: компании пытаются выжить и диверсифицироваться в условиях снижения уровня рентабельности.

После того как продажи полупровод-никовых приборов превысили отметку в 200 млрд долл. (2000-е гг.), а цифровые технологии начали оказывать значительное и растущее воздействие на другие отрасли и повседневную жизнь в целом, темпы роста их продаж стали теснее коррелировать с динамикой мирового ВВП. Сейчас на них влияют рост долгов крупнейших государств – ​производителей и потребителей ИС, уровень процентных ставок, торговые войны (в первую очередь американо-китайская) и даже проблема Брексита.

Специалисты фирмы Hilltop Econo-mics полагают, что в среднесрочной перспективе рост мирового ВВП составит около 2,7% (табл. 1). Соответственно, рынок полупроводниковых материалов также будет расти. Однако при неблагоприятном развитии американо-китайской торговой войны и связанных с ней торговых конфликтов с вовлечением других стан возможна рецессия.

Таблица 1

Прогноз темпов прироста мирового ВВП и отгрузок пластин (по площади, млн дюймов²)

Специалисты корпорации VLSI Research представили более негативный, чем Gartner, прогноз развития электронной промышленности в целом (табл. 2). Кроме того, они указывают, что к 2050 г. (и определенно в 2080 г.) центром концентрации мировой экономической и военной мощи станет Индо-Тихоокеанский регион. По мнению американских специалистов, это разрушительно скажется на современной политической системе, возрастет уровень нестабильности и конфликтности. Особо подчеркивается, что осуществляемое с 1979 г. взаимодействие с КНР быстро переходит от состояния стратегического сотрудничества к конкуренции [2].

Таблица 2

Прогноз структуры продаж электронной промышленности

КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Корпорация IC Insights, проанализировав динамику доли рынка, контролируемой ведущими поставщиками полупроводниковых приборов, за 10 лет, пришла к выводу о продолжающейся концентрации производства. В целом на 50 ведущих поставщиков в 2018 г. пришлось 89% рынка величиной в 514 млрд долл. – ​по сравнению с 82% (от 265,2 млрд долл.) в 2008 г. (рис. 4), т. е. контролируемая доля рынка увеличилась на 7%. При этом аналогичные доли 5, 10 и 25 ведущих поставщиков увеличились на 14, 15 и 11% соответственно.

Ввиду того, что в ближайшие пять лет ожидается дальнейшее развитие процесса слияний и поглощений, специалисты IC Insights прогнозируют продолжение консолидации производства. Это, в свою очередь, приведет к увеличению доли ведущих фирм на рынке в целом.

Отмечается, что прирост продаж за 2018 г. среди 50 ведущих поставщиков полупроводниковых приборов варьируется от +56% у корпорации Nanya до –10% у Fujitsu. Из семи фирм, продемонстрировавших в 2018 г. наибольшие темпы прироста продаж, четыре оказались ведущими поставщиками схем памяти: Nanya, SK Hynix, Micron и Samsung. В то время как Nanya показала наибольшие относительные темпы прироста продаж, корпорация Samsung продемонстрировала наибольший прирост в стоимостном выражении – ​ее годовые продажи в 2018 г. выросли на 17 млрд долл.

В целом, только девять из 50 крупнейших поставщиков в 2018 г. продемонстрировали темпы роста, превышающие рост продаж полупроводниковых приборов в целом (16%). Пять из них продемонстрировали рост на уровне ≥30%. Только три из 50 ведущих фирм снизили свои продажи, причем Fujitsu стала единственной, чей спад продаж измерялся двузначным показателем [3].

СЛИЯНИЯ И ПОГЛОЩЕНИЯ

По данным корпорации IC Insights, объем сделок слияний и поглощений в полупроводниковой промышленности, достигший пика в 2015–2016 гг., в 2017 г. пошел на спад. Эта тенденция продолжится и в 2019 г. (рис. 5). Однако общая стоимость сделок слияния и поглощения за 2018 г. по-прежнему почти в два раза превышает среднегодовой показатель за первую половину текущего десятилетия.

Первоначальный объем сделок слияния и поглощения за 2016 г. сократился на 41,1 млрд долл. из-за того, что ряд сделок не был завершен – ​в частности, планировавшееся поглощение корпорации NXP Semiconductor корпорацией Qualcomm за 39 млрд долл. Впоследствии стоимость этой сделки увеличилась до 44 млрд долл., но в июле 2018 г. она была отменена.

До волны сделок слияния и поглощения в 2015–2016 гг. их среднегодовая стоимость (в 2010–2014 гг.) составляла 12,6 млрд долл.

В 2018 г. около 65% стоимости всех сделок слияния и поглощения пришлось на две операции. Во-первых, в марте 2018 г. корпорация Microsemi (fabless-поставщик ИС смешанной (цифро-аналоговой) обработки сигнала) согласилась на поглощение корпорацией Microchip Technology за 8,35 млрд долл. Эта сделка была призвана укрепить позиции Microchip Technology в сфере ИС для средств вычислительной техники, связи и для беспроводных систем. Сделка была закрыта в мае 2018 г. Во-вторых, в сентябре 2018 г. корпорация Renesas Technology получила согласие на поглощение от корпорации Integrated Device Technology (IDT, fabless-поставщик схем смешанной обработки сигнала) за 6,7 млрд долл. Эта сделка укрепит позиции Renesas Technology в области автомобильных ИС для перспективных систем помощи водителю (ADAS) и автономных транспортных средств. Ожидается, что сделка будет закрыта к июню 2019 г.

Помимо этих сделок, только еще две по стоимости превышали уровень в 1 млрд долл. В октябре 2018 г. корпорация Micron Technology заявила о намерении выкупить у корпорации Intel ее долю в их совместном предприятии IM Flash Technology (г. Лехи, шт. Юта) за 1,5 млрд долл. Завершение сделки намечено на второе полугодие 2019 г. В сентябре 2018 г. крупнейший китайский производитель смартфонов, корпорация Wingtech Technology, начала приобретение акций корпорации Nexperia (Голландия, поставщик стандартной логики и дискретных полупроводниковых приборов). Эта фирма «отпочковалась» от корпорации NXP Semiconductor в 2017 г. при поддержке китайских инвесторов. Wingtech Technology уже осуществила два цикла покупки акций Nexperia общей стоимостью почти 3,8 млрд долл. Конечная цель китайской корпорации – ​получение контрольного пакета акций (~76%) в 2019 г. [4].

КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЯ

По данным корпорации IC Insights, большая часть капиталовложений полупроводниковой промышленности в 2019 г. будет направлена в сектор флэш-памяти (рис. 6). Эта тенденция наблюдается третий год подряд и обусловлена тем, что производители расширяют и модернизируют производственные линии для удовлетворения растущего спроса на 3D-флэш-память NAND-типа. Ввиду того что большая часть работ уже завершена, капиталовложения в сектор флэш-памяти в 2019 г. снизятся на 18%, но при этом останутся крупнейшим инвестиционным сегментом полупроводниковой промышленности.

За последнее время в секторе флэш-памяти осуществлен ряд масштабных проектов.

В 2018 г. SK Hynix завершила сооружение и открыла завод M15 в г. Чхонджу (Южная Корея). Первая продукция – ​72-слойные 3D-схемы флэш-памяти NAND-типа.

Корпорация Micron выделила значительные ресурсы на модернизацию двух существующих заводов по производству флэш-памяти и строительство третьего предприятия в Сингапуре.

Toshiba Memory завершила в первом полугодии 2018 г. сооружение нового завода по обработке 300-мм пластин (Fab 6) на территории своего комплекса в г. Йоккаити (префектура Миэ, Япония). Введение в строй первой очереди намечено на начало 2019 г. Следующий завод по производству флэш-памяти будет расположен в г. Китаками (префектура Иватэ). Его строительство началось в июле 2018 г.

Корпорация XMC/Yangtze River Storage Technology (YMTC), входящая в Tsinghua Unigroup (КНР), завершила строительство нового завода, установку оборудования и начала малосерийное производство 32-слойных схем флэш-памяти NAND-типа. На сегодня это самое современное китайское предприятие.

Samsung и прочие известные поставщики флэш-памяти осведомлены о планах КНР стать одним из ведущих игроков на рынке 3D-флэш-памяти NAND-типа. Корпорация Samsung намерена продолжать активное инвестирование, с тем чтобы сохранить отрыв от существующих и возможных конкурентов. Для сохранения ведущих позиций корпорация потратила на мощности по производству флэш-памяти 13 млрд долл. в 2017 и 9 млрд в 2018 г. (28% общего объема инвестиций в сектор флэш-памяти за данный год). По оценкам IC Insights, в 2019 г. Samsung потратит на эти цели еще 7 млрд долл. [5].

МЕСТО МИКРО- И РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ КОРПОРАЦИЙ В ПАТЕНТНОЙ ИЕРАРХИИ

Компания IFI CLAIMS Patent Services составила на основании данных патентных бюро 20 ведущих стран рейтинг обладателей групп связанных (родственных) патентов. В настоящее время по их числу первое место занимает южнокорейская корпорация Samsung (табл. 3). Из 25 ведущих фирм – ​обладателей групп связанных патентов 17 относятся к электронной (включая полупроводниковую) промышленности. Китайские фирмы пока не попали в рейтинг – ​крупнейшая из них, Huawei Technologies, находится на 41-м месте с 11,5 тыс. групп родственных патентов.

Таблица 3

Мировой рейтинг обладателей групп связанных (родственных) патентов

По данным Управления по патентам и товарным знакам (USPTO) Министерства торговли США, по итогам 2018 г. крупнейшим получателем американских патентов на изобретения осталась корпорация IBM (табл. 4). При этом более 3 тыс. патентов были получены в области искусственного интеллекта (1,6 тыс.), облачных и квантовых вычислений.

Таблица 4

Рейтинг получателей патентов США в 2017–2018 гг.

Американские фирмы – ​получатели патентов США продемонстрировали снижение количества получаемых патентов (кроме корпорации Apple). Единственной страной, увеличившей этот показатель, стала КНР (+17% по сравнению с 2017 г. и 4% от числа выданных в 2018 г. патентов США). Крупнейшими получателями американских патентов стали корпорации Huawei Technologies (переместилась с 20-го на 16-е место при 24-м месте в 2016 г.) и BOE Technology Group (с 21-го на 17-е место при 40-м месте в 2016 г.). Всего в 2018 г. USPTO выдало 308853 патента США, что ниже показателей рекордного 2017 г. на 3,5% (рис. 7) [6].

1. Custer Walt. General Industry Slowing Coupled with Geopolitical Strife. Solid State Technology. Display Digest, January 16, 2019: https://electroiq.com/2018/12/general-industry-slowing-coupled-with-geopolitical-strife/ 

2. Merritt Rick. Semis Hope for Soft Landing. EE Times, January 8, 2019: https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1334154 

3. Semiconductor Leaders’ Marketshares Surge over the Past 10 Years. Solid State Technology. Wafer News, January 16, 2019: https://electroiq.com/2019/01/semiconductor-leaders-marketshares-surge-over-the-past‑10-years‑2/ 

4. Value of Semiconductor Mergers and Acquisitions Falls Considerably. Solid State Technology. The Pulse, January 17, 2019: https://electroiq.com/2019/01/value-of-semiconductor-mergers-and-acquisitions-falls-considerably/ 

5. Flash Memory Remains Primary Target for CAPEX Spending. Solid State Technology. Wafer News, January 16, 2019: https://electroiq.com/2019/01/flash-memory-remains-primary-target-for-capex-spending/ 

6. Merritt Rick. IBM, Samsung Lead Patent Rankings. EE Times, January 8, 2019: https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1334151