การขยายกำลังการผลิตชิปทั่วโลกอาจสร้างสถิติใหม่ในปีนี้

ล่าสุด มีรายงานว่า TSMC และ SONY วางแผนที่จะสร้างโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ในจังหวัดคุมาโมโตะ ประเทศญี่ปุ่น ด้วยเงินลงทุนรวม 800 พันล้านเยน (ประมาณ 46 พันล้านหยวน) โรงงานแห่งใหม่ซึ่งมีกำหนดจะเปิดภายในปี 2567 จะใช้เทคโนโลยีขั้นสูงของ TSMC' เพื่อผลิตเซ็นเซอร์ภาพและเซมิคอนดักเตอร์สำหรับรถยนต์และหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

นี่คือโรงงานแห่งใหม่แห่งที่สองของ TSMC' นอกไต้หวันในปีนี้ ในเดือนมิถุนายน TSMC ประกาศว่าจะสร้างเวเฟอร์ขนาด 5 นาโนเมตรขนาด 12 นิ้วในรัฐแอริโซนาด้วยเงินลงทุนประมาณ 12 พันล้านดอลลาร์

นอกจาก TSMC แล้ว ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายอื่นๆ เช่น Samsung, Intel และ Semiconductor Semiconductor International มีแผนที่จะลงทุนและสร้างโรงงานขนาดใหญ่ การขยายกำลังการผลิตขนาดใหญ่และเข้มข้นดังกล่าวยังหาได้ยากในประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์อีกด้วย

มีการประกาศมากกว่า 225 พันล้านดอลลาร์สำหรับห้าโรงงานที่ใหญ่ที่สุดในปีนี้

ตามข้อมูลที่เปิดเผย TSMC และ SONY Group กำลังพิจารณาร่วมกันสร้างโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ในญี่ปุ่นตะวันตก การลงทุนทั้งหมดของโครงการ' อยู่ที่ประมาณ 800 พันล้านเยน (7 พันล้านดอลลาร์) โดยรัฐบาลญี่ปุ่นคาดว่าจะให้เงินทุนมากถึงครึ่งหนึ่ง โรงงานจะผลิตเซมิคอนดักเตอร์สำหรับเซ็นเซอร์ภาพของกล้อง เช่นเดียวกับชิปสำหรับรถยนต์และผลิตภัณฑ์อื่นๆ และมีกำหนดจะเริ่มการผลิตในปี 2567 บริษัทเด็นโซ่ ประเทศญี่ปุ่น&ผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์รายใหญ่ที่สุดอันดับที่ 39 ก็ต้องการมีส่วนร่วมด้วย โดยการจัดเตรียมอุปกรณ์ในสถานที่ สมาชิกของ Toyota motor Group มองหาชิปที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์อย่างต่อเนื่อง

TSMC ยังวางแผนที่จะสร้างสายการผลิตขนาด 5 นาโนเมตรในรัฐแอริโซนาด้วยเงินลงทุน 12 พันล้านดอลลาร์และเริ่มก่อสร้างแล้ว ในขั้นต้น โรงงานแห่งนี้จะมีขนาดค่อนข้างเล็ก โดยมีความจุ 20,000 แผ่นต่อเดือน และจะขยายเพิ่มตามความจำเป็น

TSMC ยังขยายการผลิตอย่างจริงจังในไต้หวันอีกด้วย มีรายงานว่า TSMC จะสร้างศูนย์การผลิตอีกแห่งในพื้นที่เกาสง ส่วนใหญ่เป็น 7 นาโนคัท การวางแผนเบื้องต้นเพื่อสร้างโรงงาน 6 แห่งในท้องถิ่น เริ่มต้น 2023 เร็วที่สุด การเคลื่อนไหวดังกล่าวเกิดขึ้นหลังจาก TSMC' ประกาศว่าจะใช้เงิน 1 แสนล้านดอลลาร์เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตในอีก 3 ปีข้างหน้า

นอกจาก TSMC แล้ว Samsung, Intel, Chip, SMIC และผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ระดับโลกรายอื่นๆ มีแผนที่จะลงทุนและสร้างโรงงานขนาดใหญ่ ซัมซุงวางแผนที่จะลงทุน 17 พันล้านดอลลาร์ในสหรัฐฯ เพื่อสร้างกระบวนการผลิตขั้นสูงเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ และกำลังมองหาไซต์สำหรับโรงงานชิปแห่งใหม่ในสหรัฐฯ Pat Kisinger ซีอีโอของ Intel ประกาศแผนการสร้างโรงงานชิปใหม่สองแห่งในยุโรปและอาจขยายโรงงานได้ ไกลออกไป. ในเดือนมีนาคม Intel ประกาศว่าจะใช้เงิน 20 พันล้านดอลลาร์เพื่อสร้างโรงงานชิปใหม่สองแห่งในรัฐแอริโซนา บริษัทประกาศเพิ่มขึ้น 13% ในการผลิตจาก 12 เป็น 90 นาโนเมตรในสหรัฐอเมริกา สิงคโปร์ และเยอรมนีในปี 2565 บริษัท's โรงงานชิปขนาด 12 นิ้วในสิงคโปร์จะเพิ่มการผลิตประจำปี 450,000 ชิป Smic ได้ประกาศการก่อสร้างโรงงานชิปสามแห่งในกรุงปักกิ่ง เซินเจิ้น และเซี่ยงไฮ้ในปีนี้ ซึ่งจะเพิ่มกำลังการผลิต 28 นาโนเมตรขึ้นไป และผลิตชิป 240,000 ชิปต่อเดือน จนถึงปีนี้ TSMC, Samsung, Intel, Microchip และ SMIC ได้ประกาศการลงทุนรวมกว่า 225 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

จุดสำคัญอีกประการหนึ่งที่ควรทราบคือการลงทุนขนาดใหญ่รอบนี้มีทั้งขั้นสูงและกระบวนการที่ครบกำหนด ในหมู่พวกเขา การลงทุนของกระบวนการขั้นสูงที่ 7nm และต่ำกว่านั้นมีมูลค่าถึง 59 พันล้านดอลลาร์ และการลงทุนของกระบวนการที่โตเต็มที่ที่ 28nm ขึ้นไปถึง 19.05 พันล้านดอลลาร์ นอกจากนี้ยังมีการลงทุน fabs มูลค่า 146.998 พันล้านดอลลาร์โดยไม่ประกาศขั้นตอนการลงทุนที่สำคัญ

โรงงานแห่งใหม่ที่ประกาศโดย Samsung และ TSMC จะใช้กระบวนการขั้นสูงเป็นหลัก เช่น 3nm, 5nm และ 7nm ซัมซุงประกาศเมื่อเดือนพฤษภาคมปีนี้ว่าจะสร้างโรงงานชิป 3 นาโนเมตรในเท็กซัสด้วยเงินลงทุน 170 ดอลลาร์สหรัฐฯ และพื้นที่ 4.8 ล้านตารางเมตร ซึ่งใหญ่กว่าโรงงานออสตินประมาณสี่เท่า TSMC ประกาศแผนการสร้างโรงงานชิปขนาด 5 นาโนเมตรมูลค่า 12 พันล้านดอลลาร์ในรัฐแอริโซนา ซึ่งจะผลิตชิปได้ 20,000 ชิปต่อเดือน ในเดือนมีนาคม Pat Gelsinger ซีอีโอของ Intel ยังกล่าวในสุนทรพจน์ว่า Intel จะลงทุน 20 พันล้านดอลลาร์เพื่อสร้างโรงงานใหม่ 2 แห่ง ซึ่งคาดว่าจะผลิตกระบวนการขั้นสูงที่ 7nm หรือมากกว่าภายในปี 2567

บริษัท smIC ประกาศว่าจะสร้างในประเทศจีนในปีนี้ ยังคงเลือกใช้กระบวนการที่ 28nm ขึ้นไป ในเดือนมีนาคม SMIC ประกาศการลงทุนมูลค่า 15.28 พันล้านหยวนในโรงงานเซินเจิ้น ซึ่งจะผลิตเวเฟอร์ 40,000 ชิ้นต่อเดือน ในเดือนกันยายน smIC ลงทุน 57 พันล้านหยวนในการร่วมทุนกับ Lingang Free Trade Zone แห่งเซี่ยงไฮ้&ซึ่งจะผลิตเวเฟอร์ 100,000 แผ่นต่อเดือน

การขยายกำลังการผลิต Fab ไม่เกินความต้องการของตลาด

แม้ว่าจะมีการขาดแคลนชิป แต่ก็มักจะใช้เวลาสองปีกว่าโรงงานแผ่นเวเฟอร์จะเริ่มจากการเริ่มผลิตเป็นการผลิตจำนวนมาก ตลาดจะเป็นอย่างไรในอีก 2 ปีข้างหน้า? ความจุใหม่นี้เมื่อปล่อยออกมาแล้วจะสร้างความจุส่วนเกินหรือไม่?

ชิปที่มี 7nm และกระบวนการที่ล้ำหน้ากว่านั้นส่วนใหญ่จะใช้ใน CPU, GPU และชิปอื่นๆ ที่ต้องการประสิทธิภาพสูง รวมถึง QUALCOMM Snapdragon 888, AMD และ Nvidia CPU, Nvidia GPU และการ์ดกราฟิกระดับไฮเอนด์อื่นๆ ชิป 5nm ของ TSMC' ส่วนใหญ่จะใช้ใน Soc ของสมาร์ทโฟน การประมวลผลประสิทธิภาพสูง และ AI

ที่ปรึกษา Ccid นักวิเคราะห์อาวุโสที่ Liu Tun ในการให้สัมภาษณ์กับ"ข่าวอิเล็กทรอนิกส์ของจีน" นักข่าวกล่าวว่า ได้รับประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล 5 กรัม เช่นแนวโน้มอุตสาหกรรม เครื่องใช้ไฟฟ้า สถานีฐาน 5 กรัม และสาขาอื่น ๆ จะใช้ชิปประมวลผลขั้นสูง 7 นาโนเมตร ชิปประมวลผลขั้นสูงมีความต้องการมาก ดังนั้นอนาคต ตลาดโดยทั่วไปสามารถแยกแยะการเพิ่มกำลังการผลิตใหม่ จากข้อมูลของ IC Insights ส่วนแบ่งการตลาดของชิปประมวลผลขั้นสูงที่ 10nm และต่ำกว่าจะเพิ่มขึ้นจาก 10% ณ สิ้นปี 2020 เป็น 29.9% ภายในปี 2024 ในบริบทของความต้องการโดยรวมของตลาดชิปทั่วโลก ความต้องการกระบวนการขั้นสูง ที่ 10 นาโนเมตรและต่ำกว่าจะก้าวกระโดดครั้งใหญ่

Wang Xiaolong บริษัทวิจัยกล่าวกับ China Electronics News ว่าอัตราการขยายกำลังการผลิตสำหรับกระบวนการขั้นสูงยังคงค่อนข้างอนุรักษ์นิยมและไม่เกินความคาดหวังของความต้องการของตลาด และการขยายตัวในปัจจุบันจะไม่ทำให้เกิดกำลังการผลิตส่วนเกิน

Liu Tun เชื่อว่าในกรณีของหัวหน้าคนงานโรงหล่อที่ชัดเจนมากขึ้น โรงงานชิปจะมีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับต้นน้ำและปลายน้ำของห่วงโซ่อุปทาน การคาดการณ์ของตลาดจะแม่นยำยิ่งขึ้น Wang xiaolong ยังกล่าวอีกว่าโรงงานชิปจะทดสอบลูกค้าเพื่อตรวจสอบว่าความต้องการของพวกเขาเป็นจริงหรือตามแนวโน้มอย่างสุ่มสี่สุ่มห้าลูกค้า' ความต้องการได้รับการยืนยันซ้ำแล้วซ้ำอีก แม้ว่าลูกค้าจะพูดเกินจริง ความเสี่ยงสุดท้ายก็ตกอยู่กับบริษัทออกแบบ ชิปที่โตเต็มที่ด้วยกระบวนการ 28nm ขึ้นไปมีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการจัดการพลังงาน เซ็นเซอร์ภาพ อุปกรณ์ไฟฟ้า ชิปแอนะล็อก และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย ชิปประมวลผล 28nm และสูงกว่าในการจัดหาชิปทั้งหมดคิดเป็นสัดส่วนสูงสุดประเภทความต้องการที่ใหญ่ที่สุด อุปทานของชิปตั้งแต่ปลายปี 2020 ถึงปัจจุบันไม่เพียงพอ ชิปประมวลผลที่ครบกำหนดเป็นเป้าหมายหลักของการขาดแคลน

Liu Dong ได้แนะนำในการให้สัมภาษณ์กับ China Electronics News ว่าในปัจจุบัน รถยนต์กำลังพัฒนาไปสู่การใช้พลังงานไฟฟ้า การเชื่อมต่อโครงข่าย และปัญญาประดิษฐ์ โดยส่งเสริมการประยุกต์ใช้เซมิคอนดักเตอร์ในรถยนต์อย่างกว้างขวาง เช่น ชิปจัดการพลังงาน อุปกรณ์ไฟฟ้า เซ็นเซอร์ และ MCU เทคโนโลยีการสื่อสาร 5G รองรับคลื่นความถี่จำนวนมาก เช่น คลื่นต่ำกว่า 6 GHz และคลื่นมิลลิเมตร จำเป็นต้องใช้สถานีฐาน สมาร์ทโฟนและอุปกรณ์สื่อสารอื่น ๆ จะสามารถรองรับความถี่ที่สอดคล้องกันของสัญญาณ rf ได้ ทำให้ความต้องการชิป rf สูงขึ้น และด้วยการสร้างอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ อุปกรณ์ IoT จำนวนมากด้วย นำไปสู่ความต้องการของ MCU, ชิป rf, ชิปเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยีกระบวนการที่ครบถ้วน, โดยรวม, พื้นที่ตลาดชิปกระบวนการที่โตเต็มที่มีขนาดใหญ่มาก. จากข้อมูลนี้ การขยายตัวของความจุชิป 28nm และสูงกว่านั้นสอดคล้องกับความต้องการของตลาดและไม่มีแนวโน้มที่จะมีความจุมากเกินไป ด้วยเหตุนี้ การวิจัยของ Xin Mou Wang Xiaolong ก็มีวิจารณญาณเช่นเดียวกัน:"กระบวนการที่ครบถ้วนซึ่งสอดคล้องกับผลิตภัณฑ์ และช่องว่างสัมพัทธ์ของกระบวนการที่ครบกำหนดมีขนาดใหญ่ ความต้องการมีมากขึ้น ดังนั้นฉันคิดว่าการดำเนินการของกระบวนการที่เป็นผู้ใหญ่นั้นใหญ่กว่า ,จะไม่ทำให้เกิดการล้นเกิน."