Материалы очередного Симпозиума по промышленной стратегии

Материалы очередного Симпозиума по промышленной стратегии

Выпуск 3(6727) от 11 февраля 2021 г.
РУБРИКА: МИКРОЭЛЕКТРОНИКА

12–13 января состоялся очередной Симпозиум по промышленной стратегии (Industry Strategy Symposium, ISS). Мероприятие уже более 35 лет проводится Международной организацией поставщиков оборудования и материалов для полупроводниковой промышленности (SEMI). На ISS‑2021 было отмечено, что полупроводниковая промышленность готова к значительному росту, основой которого послужит синергетический эффект развертывания технологий 5G и методов анализа данных с использованием искусственного интеллекта (ИИ).

Выступающие на ISS‑2021 по-разному оценивали ближайшие перспективы. По мнению корпорации IDC, доходы полупроводниковой промышленности в 2024 г. превысят рубеж в 500 млрд долл. – ​при 420 млрд долл. в 2020 г. [1]. Среднегодовые темпы роста в сложных процентах (CAGR) за период до 2024 г. составят 4–6%. Продажи в 2021 г. увеличатся по сравнению с 2020-м на 7% [2]. Это произойдет, прежде всего, за счет роста спроса на ИС для беспроводной связи 5G и центров обработки данных (ЦОД) [1]. По данным VLSI Research, в начале 2030-х гг. продажи полупроводниковой промышленности превысят 1 трлн долл. [2]. Продажи оборудования достигнут 200 млрд долл. (95 млрд в 2021 г.).

Мировой ВВП, оцениваемый Всемирным банком в 133 трлн долл. в 2019 г. [1], по мнению специалистов Citi Group, вернется к темпам роста в 5% в 2021 г. (после сокращения на 4% в 2020-м), а в конце 2022-го темпы превысят 7%. Это произойдет на фоне широкого распространения вакцин от COVID‑19. США и КНР, на долю которых приходится 50% мирового ВВП, станут локомотивами восстановления мировой экономики. КНР вернется к темпам развития, наблюдавшимся до пандемии, рост экономики США нормализуется во II кв. 2021 г. ЕС, третья по величине экономика мира, не сумеет восстановить обычный для себя уровень экономического роста вплоть до IV кв. 2022 г. Латинская Америка не вернется к «доковидным» уровням роста ранее 2023 г. Азиатские же страны, вслед за КНР, будут демонстрировать быстрое восстановление. Рост торговли во всех экономиках мира останется «асинхронным». На фоне развернувшихся торговых войн международная торговля в 2018–2019 гг. практически не росла, а в 2020 г. рухнула на 20%. В 2021-м она вернется к нулевому росту [2].


5G и новый суперцикл

По мнению аналитиков Linx Consulting, полупроводниковая промышленность вступает в очередной суперцикл, основанием которого служит появление решений Интернета вещей, поддерживаемых технологиями 5G и возможностями внутрикристального анализа данных. Первый суперцикл, начавшийся в конце 1980‑х гг. в связи с быстрым распространением персональных компьютеров, вошел в силу в 1992-м с появлением первого web-браузера. Следующий суперцикл, начало которого относится к 2000-м гг., был обусловлен началом оказания услуг связи 3G (рис. 1). В следующие 5–10 лет следует ожидать наступления нового суперцикла, получившего название «взаимо-связанный мир».



Источник: Linx Consulting

Рисунок 1. Суперциклы полупроводниковой промышленности

* MSI – миллион квадратных дюймов, общая площадь проданных полупроводниковых приборов.

** Четырехмесячные скользящие средние значения ежемесячной коммерческой деятельности используются с целью сглаживания колебаний рядов фактических данных. Многие компании учитывают март, июнь, сентябрь и декабрь как пятинедельные месяцы, что приводит к «раздуванию» данных за эти периоды.


Высказывались и более осторожные оценки. Представители Сitibank указывали, что, несмотря на взятие пандемии COVID‑19 под контроль (за счет наличия вакцин), для восстановления мировой экономики потребуется много усилий. Ожидаемый в 2021 г. рост на 5–7% лишь вернет ее в точку, где она находилась полтора года назад.

В то же время динамика спроса на средства информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), наблюдавшаяся во время пандемии и включавшая в себя отскок продаж ПК, показывает, что сектор ИКТ в целом очень устойчив и в настоящее время представляет собой «критическую основу» мировой экономики. Новый этап развития сектора ИКТ будет связан с распространением технологий 5G и продвижением ИИ в сферу краевых вычислений, а для этого потребуется значительный объем полупроводниковых приборов [1]. В секторе ИКТ ожидается увеличение спроса на ИС по всем конечным электронным системам и применениям, к которым относятся мобильная связь, Интернет вещей, облачные вычисления, аналитика больших данных, робототехника и ИИ. В предстоящие четыре года CAGR секторов вычислительной техники и трубок мобильных телефонов составит 4,5%. К концу прогнозируемого периода, в 2024 г., продажи ИС для вычислительной техники (ЦОД, ПК и периферия) достигнут 170 млрд долл., а ИС для мобильных телефонов – ​144 млрд долл. [2].


Рост продаж

Удаленная работа и виртуальное обучение всколыхнули застойный рынок ПК. За IV кв. 2020 г. их отгрузки, по данным IDC, составили 92 млн шт., а за год в целом выросли на 13,1%. Такого не наблюдалось уже более 10 лет. Рынок схем памяти также переживает период роста – ​продажи в пересчете на емкость (в битах) выросли за 2020 г. на 10,8%. Основной вклад внесли схемы ДОЗУ и флэш-памяти NAND-типа.

Специалисты IDC прогнозируют, что в период до 2024 г. CAGR спроса на ИС для систем 5G составит до 110% (рис. 2). Продажи телефонов с возможностями 5G в 2020 г. достигли 200 млн шт., а в 2021 г. этот показатель превысит 500 млн шт. [1]. Кроме того, вклад стоимости ИС в общую стоимость телефона 5G по крайней мере на 50% выше, чем в телефоне 4G [2].



Источник: IDC

Рисунок 2. Устойчивая тенденция к переносу формирования логических выводов на оконечные точки стимулирует продажи полупроводниковых приборов

* Тонкий клиент (thin client) – сетевой компьютер с ограниченными вычислительными ресурсами.


Динамичное развитие краевого ИИ

Рост спроса на ИС будет стимулироваться также развитием технологий краевого ИИ. Сегодня наблюдается тенденция к переносу формирования логических выводов в краевые вычисления и на оконечные точки (терминалы). Некоторые фирмы начинают создавать собственные блоки ИИ для разных оконечных точек. Перспективы развития в этом направлении очень обширны. В области краевого ИИ активно действуют как крупные поставщики ИС, включая Intel, NXP, nVidia и т. п., так и многочисленные стартапы. При этом единого «законодателя мод» не существует.

Количество ИС, используемых в системах краевых вычислений, к 2024 г. вырастет с 1,5 млрд до 3,5 млрд шт. Примерно 1/3 краевых систем будет обладать возможностью обработки данных при помощи ИИ либо в главном процессоре, либо в дискретном (автономном) блоке формирования логического вывода. Расширение применения ИИ не только в ЦОД, но и в краевых вычислениях и оконечных точках приведет к росту спроса на полупроводниковые приборы.

Исследование VLSI Research

Специалисты VLSI Research отметили, что рынок оборудования, в отличие от рынка ИС, преподнес им сюрприз. Так, по ИС некоторые из ранних оценок и оценки за IV кв. 2020 г. разошлись с конечным результатом роста продаж ИС за год (8%) всего на несколько процентных пунктов. В то же время продажи оборудования (рис. 3, таблица), выросшие на 17%, оказались намного выше ранних оценок.



Источник: VLSI Research

Рисунок 3. Поквартальная динамика продаж полупроводникового оборудования в 2019–2021 гг. (факт и прогноз)


Таблица

Мировые продажи полупроводникового оборудования, млрд долл. (2019–2021 календарные гг.)

2019

2020

2021

Оборудование обработки пластин

53,2

62,7

66,2

Поквартальный прирост

–6,1%

17,9%

5,6%

Оборудование тестирования и родственное оборудование

5,5

6,3

6,6

Поквартальный прирост

–15,5%

12,7%

5,0%

Оборудование сборки и корпусирования ИС

3,0

3,4

3,7

Поквартальный прирост

–21,5%

16,0%

7,4%

Системы, всего

61,7

72,4

76,5

Поквартальный прирост

–10,2%

17,4%

5,7%

Услуги

15,3

17,6

18,5

Поквартальный прирост

2,2%

14,4%

5,1%

Полупроводниковое оборудование и сопутствующие услуги, всего

77,0

90,0

95,0

Поквартальный прирост

–5,1%

16,9%

5,6%


В целом 2020 г. оказался очень изменчивым. Это неудивительно, учитывая последствия пандемии COVID‑19 и периодических обострений ограничительных мер, налагавшихся США на торговлю с КНР.

Обычно рост продаж ИС и мирового ВВП примерно соответствуют друг другу, но нынешняя ситуация может сложиться иначе. На рынке ИС наблюдаются большие объемы неудовлетворенного спроса (например, ИС для автомобильной электроники), с одной стороны, а с другой – имеется значительная ликвидность в форме накопленных товарно-материальных запасов. Существенным фактором роста можно считать расширение использования облачных вычислений, что повышает спрос на серверы и ИС для них, а также развертывание сетей и средств связи 5G с 2021 г.

Капиталовложения в гиперразмерные ЦОД в 2020 г. достигли небывалого максимума, существенно превзойдя показатели 2018 г. Наиболее крупные издержки понесла корпорация Amazon, активно развивавшая сеть онлайн-магазинов и общедоступные облачные среды. Для корпораций AWS, Microsoft и ряда других фирм общедоступные «облака» оказались высокорентабельным бизнесом, демонстрирующим устойчивый рост продаж и операционной прибыли.

В целом исследование VLSI Research предсказывает, что рост продаж полупроводниковых приборов в 2020 г. увеличится на 8% [1]. Рост продаж схем памяти будет еще больше – ​по ДОЗУ ожидается 13%, а по флэш-памяти NAND-типа – ​12% [2]. Продолжающееся восстановление автомобильной промышленности и экономики в целом будет стимулировать рост продаж аналоговых, цифровых, дискретных приборов, а также оптоэлектроники.

Капиталовложения полупроводниковой промышленности в 2020 г. выросли на 8%, в 2021 г. VLSI Research ожидает их увеличения еще на 7%. При этом на долю шести крупнейших полупроводниковых фирм приходится до 73% общего объема инвестиций. Доля «большой шестерки» сохраняется стабильной на протяжении многих лет – ​с середины 1970‑х гг. Если же расширить современный список крупнейших инвесторов в мощности по изготовлению полупроводниковых приборов до 10, то последние четыре строки займут китайские компании. В 2020 г. на них пришлось 13% мировых затрат на полупроводниковое оборудование по сравнению с 8% в 2019-м [1].

В целом перспективы полупроводниковой промышленности на 2021 г. выглядят обнадеживающими. Расширение глобальной ИКТ-инфраструктуры, рост спроса на 5-нм ИС, продолжение деятельности центральных банков по обеспечению ликвидности могут стимулировать развитие отрасли.

                     

1. Singer Piter. Trillion Dollar Chip Industry Seen at SEMI ISS. Semiconductor Digest, January 18, 2020: https://www.semiconductor-digest.com/2021/01/18/trillion-dollar-chip-industry-seen-at-semi-iss/ 

2. Davis Shannon. Annual Outlooks at Virtual ISS2021 Point to Global Economic and Chip Industry Growth. Semiconductor Digest, January 18, 2020: https://www.semiconductor-digest.com/2021/01/18/annual-outlooks-at-virtual-iss‑2021-point-to-global-economic-and-chip-industry-growth/

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.
Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.