Entre 2021 et 2022, le marché mondial des semi-conducteurs a connu une croissance rapide en raison de l'émergence de demandes spécifiques liées à la pandémie de COVID-19. Cependant, ces demandes ont pris fin au second semestre 2022, plongeant le pays dans l'une des plus graves récessions de l'histoire en 2023.
Toutefois, la Grande Récession devrait atteindre son point bas en 2023, avec une reprise globale attendue cette année (2024).
En effet, si l'on examine les expéditions trimestrielles de semi-conducteurs de différents types, Logic a déjà dépassé le pic provoqué par les demandes spéciales liées à la COVID-19 et établi un nouveau record historique. De plus, Mos Micro et Analog devraient atteindre des sommets historiques en 2024, car la baisse causée par la fin des demandes spéciales liées à la COVID-19 n'est pas significative (Figure 1).
Parmi eux, Mos Memory a connu un déclin significatif, puis a atteint son point bas au premier trimestre 2023 et a entamé sa reprise. Cependant, il semble qu'il lui faudra encore un temps considérable pour atteindre le pic de la demande liée à la COVID-19. Cependant, si Mos Memory dépasse son pic, les expéditions totales de semi-conducteurs atteindront sans aucun doute un nouveau record historique. À mon avis, si cela se produit, on pourra dire que le marché des semi-conducteurs s'est pleinement redressé.
Cependant, l'évolution des expéditions de semi-conducteurs révèle que cette vision est erronée. En effet, si les expéditions de mémoires Mos, en pleine reprise, ont largement repris, celles de circuits logiques, qui ont atteint des sommets historiques, restent extrêmement faibles. Autrement dit, pour relancer véritablement le marché mondial des semi-conducteurs, les expéditions de circuits logiques doivent augmenter significativement.
Dans cet article, nous analyserons donc les expéditions et les quantités de semi-conducteurs pour différents types de semi-conducteurs et pour l'ensemble des semi-conducteurs. Nous utiliserons ensuite l'exemple de la différence entre les expéditions de Logic et celles de TSMC pour illustrer le retard des expéditions de plaquettes de TSMC malgré une reprise rapide. Nous expliquerons également les raisons de cet écart et suggérerons que la reprise complète du marché mondial des semi-conducteurs pourrait être retardée jusqu'en 2025.
En conclusion, l'apparence actuelle de reprise du marché des semi-conducteurs est une illusion causée par les prix extrêmement élevés des GPU NVIDIA. Par conséquent, il semble que le marché des semi-conducteurs ne se redressera pas complètement tant que des fonderies comme TSMC n'atteindront pas leur pleine capacité et que les livraisons de circuits intégrés n'atteindront pas de nouveaux sommets historiques.
Analyse de la valeur et de la quantité des expéditions de semi-conducteurs
La figure 2 illustre les tendances en matière de valeur et de quantité d’expédition pour différents types de semi-conducteurs ainsi que pour l’ensemble du marché des semi-conducteurs.
Le volume des expéditions de Mos Micro a atteint un pic au quatrième trimestre 2021, puis un creux au premier trimestre 2023, avant de commencer à se redresser. En revanche, la quantité expédiée n'a pas connu de changement significatif, restant quasiment stable du troisième au quatrième trimestre 2023, avec une légère baisse.
La valeur des expéditions de Mos Memory a commencé à baisser significativement à partir du deuxième trimestre 2022, a atteint son point bas au premier trimestre 2023, puis a commencé à augmenter, mais n'a retrouvé qu'environ 40 % de son pic qu'au quatrième trimestre de la même année. Parallèlement, la quantité expédiée a retrouvé environ 94 % de son pic. Autrement dit, le taux d'utilisation des usines des fabricants de mémoire est considéré comme proche de sa pleine capacité. La question est de savoir dans quelle mesure les prix des mémoires DRAM et NAND Flash vont augmenter.
La quantité expédiée par Logic a atteint un pic au deuxième trimestre 2022, un creux au premier trimestre 2023, puis a rebondi pour atteindre un nouveau record historique au quatrième trimestre de la même année. En revanche, la valeur des expéditions a culminé au deuxième trimestre 2022, puis a chuté à environ 65 % de sa valeur maximale au troisième trimestre 2023, avant de stagner au quatrième trimestre de la même année. Autrement dit, il existe un écart significatif entre le comportement de la valeur et de la quantité des expéditions dans Logic.
Les volumes d'expéditions analogiques ont atteint un pic au troisième trimestre 2022, puis un creux au deuxième trimestre 2023, et sont restés stables depuis. En revanche, après avoir atteint un pic au troisième trimestre 2022, la valeur des expéditions a continué de baisser jusqu'au quatrième trimestre 2023.
Enfin, la valeur globale des expéditions de semi-conducteurs a fortement diminué à partir du deuxième trimestre 2022, atteignant son point bas au premier trimestre 2023, puis a commencé à augmenter, pour se redresser à environ 96 % de son pic au quatrième trimestre de la même année. En revanche, la quantité expédiée a également fortement diminué à partir du deuxième trimestre 2022, atteignant son point bas au premier trimestre 2023, mais est restée stable depuis, à environ 75 % de son pic.
D'après ce qui précède, il apparaît que la mémoire Mos pose problème si l'on considère uniquement la quantité expédiée, car elle n'a retrouvé qu'environ 40 % de sa valeur maximale. Cependant, d'un point de vue plus large, on constate que Logic est une préoccupation majeure : malgré des volumes d'expédition historiquement élevés, leur valeur a stagné à environ 65 % de sa valeur maximale. L'impact de cet écart entre la quantité et la valeur des expéditions de Logic semble s'étendre à l'ensemble du secteur des semi-conducteurs.
En résumé, la reprise du marché mondial des semi-conducteurs dépend de la hausse des prix des mémoires MOS et de l'augmentation significative des volumes expédiés d'unités logiques. Face à la hausse constante des prix des DRAM et des NAND, l'augmentation des volumes expédiés d'unités logiques constituera le principal enjeu.
Ensuite, nous expliquerons le comportement de la quantité d'expédition et des expéditions de plaquettes de TSMC pour illustrer spécifiquement la différence entre la quantité d'expédition et les expéditions de plaquettes de Logic.
Valeur des expéditions trimestrielles et expéditions de plaquettes de TSMC
La figure 3 illustre la répartition des ventes de TSMC par nœud et la tendance des ventes des processus 7 nm et plus au quatrième trimestre 2023.
TSMC positionne les nœuds 7 nm et au-delà comme des nœuds avancés. Au quatrième trimestre 2023, le 7 nm représentait 17 %, le 5 nm 35 % et le 3 nm 15 %, soit 67 % des nœuds avancés. De plus, les ventes trimestrielles de nœuds avancés sont en hausse depuis le premier trimestre 2021, après avoir connu une baisse au quatrième trimestre 2022, avant de toucher le fond et de repartir à la hausse au deuxième trimestre 2023, atteignant un nouveau record historique au quatrième trimestre de la même année.
En d'autres termes, si l'on examine les performances commerciales des nœuds avancés, TSMC obtient de bons résultats. Qu'en est-il du chiffre d'affaires trimestriel global et des expéditions de plaquettes de TSMC (figure 4) ?
Le graphique de la valeur des expéditions trimestrielles de TSMC et des expéditions de plaquettes concorde approximativement. Il a atteint un pic lors de la bulle informatique de 2000, a décliné après le choc Lehman de 2008 et a continué de baisser après l'éclatement de la bulle mémoire de 2018.
Cependant, le comportement après le pic de la demande spéciale au troisième trimestre 2022 diffère. La valeur des expéditions a culminé à 20,2 milliards de dollars, puis a fortement diminué, avant de commencer à rebondir après avoir atteint un plancher à 15,7 milliards de dollars au deuxième trimestre 2023, pour atteindre 19,7 milliards de dollars au quatrième trimestre de la même année, soit 97 % de sa valeur maximale.
En revanche, les expéditions trimestrielles de plaquettes ont culminé à 3,97 millions de plaquettes au troisième trimestre 2022, avant de chuter pour atteindre un plancher à 2,92 millions de plaquettes au deuxième trimestre 2023, avant de stagner par la suite. Même au quatrième trimestre de la même année, bien que le nombre de plaquettes expédiées ait considérablement diminué par rapport au pic, il est resté à 2,96 millions de plaquettes, soit une baisse de plus d'un million de plaquettes par rapport au pic.
Le semi-conducteur le plus couramment produit par TSMC est Logic. Au quatrième trimestre 2023, les ventes de nœuds avancés de TSMC ont atteint un nouveau record historique, les ventes globales remontant à 97 % du pic historique. Cependant, les expéditions trimestrielles de plaquettes étaient encore inférieures de plus d'un million de plaquettes à celles de la période de pointe. Autrement dit, le taux d'utilisation global des usines de TSMC n'est que d'environ 75 %.
Concernant le marché mondial des semi-conducteurs dans son ensemble, les expéditions de circuits intégrés ont chuté à environ 65 % du pic atteint pendant la période de forte demande liée à la COVID-19. De même, les expéditions trimestrielles de plaquettes de TSMC ont diminué de plus d'un million de plaquettes par rapport au pic, le taux d'utilisation des usines étant estimé à environ 75 %.
À l’avenir, pour que le marché mondial des semi-conducteurs se rétablisse véritablement, les expéditions de Logic doivent augmenter considérablement et, pour y parvenir, le taux d’utilisation des fonderies dirigées par TSMC doit approcher leur pleine capacité.
Alors, quand cela va-t-il se produire exactement ?
Prévision des taux d'utilisation des principales fonderies
Le 14 décembre 2023, le cabinet d'études taïwanais TrendForce a organisé le séminaire « Informations sectorielles » à l'hôtel Grand Nikko Tokyo Bay Maihama Washington. Lors de ce séminaire, Joanna Chiao, analyste chez TrendForce, a abordé la stratégie mondiale de TSMC et les perspectives du marché des fonderies de semi-conducteurs pour 2024. Elle a notamment abordé la prévision des taux d'utilisation des fonderies (figure).
Quand les expéditions de Logic augmenteront-elles ?
Ces 8 % sont-ils significatifs ou négligeables ? Bien que la question soit subtile, même d'ici 2026, les 92 % de plaquettes restantes seront encore consommées par des puces semi-conductrices non destinées à l'IA. La majorité d'entre elles seront des puces Logic. Par conséquent, pour que les expéditions de Logic augmentent et que les grandes fonderies, TSMC en tête, atteignent leur pleine capacité, la demande d'appareils électroniques tels que les smartphones, les PC et les serveurs doit augmenter.
En résumé, compte tenu de la situation actuelle, je ne pense pas que les semi-conducteurs d'IA comme les GPU de NVIDIA puissent nous sauver. Par conséquent, on estime que le marché mondial des semi-conducteurs ne se redressera pas complètement avant 2024, voire même jusqu'en 2025.
Il existe cependant une autre possibilité (optimiste) qui pourrait renverser cette prédiction.
Jusqu'à présent, tous les semi-conducteurs d'IA décrits concernaient des semi-conducteurs installés dans des serveurs. Cependant, la tendance actuelle est d'effectuer le traitement de l'IA sur des terminaux (edge) tels que les ordinateurs personnels, les smartphones et les tablettes.
Citons par exemple le PC IA proposé par Intel et les tentatives de Samsung de créer des smartphones IA. Si ces derniers deviennent populaires (autrement dit, si l'innovation se concrétise), le marché des semi-conducteurs IA connaîtra une expansion rapide. En effet, le cabinet d'études américain Gartner prévoit que d'ici fin 2024, les expéditions de smartphones IA atteindront 240 millions d'unités et celles de PC IA 54,5 millions d'unités (à titre indicatif uniquement). Si cette prédiction se réalise, la demande de circuits intégrés de pointe augmentera (en valeur et en quantité), ainsi que le taux d'utilisation des fonderies comme TSMC. De plus, la demande de microprocesseurs et de mémoires connaîtra certainement une croissance rapide.
En d'autres termes, lorsque ce monde émergera, les semi-conducteurs IA devraient être le véritable sauveur. C'est pourquoi je souhaite désormais me concentrer sur les tendances des semi-conducteurs IA de pointe.
Date de publication : 08/04/2024