8 xu hướng định hình ngành công nghiệp bán dẫn năm 2023

Năm 2022 đầy biến động đã kích hoạt sự điều chỉnh lượng hàng tồn kho ngành bán dẫn, các công ty đang phản ứng với chu kỳ suy giảm, nhưng có những xu hướng phát triển cao trên cơ sở chất bán dẫn trong năm 2023.

Ảnh minh họa chiến tranh công nghệ Mỹ – Trung. DIGITIMES Asia

Hiện có vô số ứng dụng như trí tuệ nhân tạo (AI), AR / VR, Internet of Things (IoT), xe tự hành, xe điện, điện toán hiệu suất cao (HPC), hàng không vũ trụ, truyền thông vệ tinh, 5G / 6G, thành phố thông minh, công nghệ y tế, v.v., tất cả đều phụ thuộc vào những tiến bộ trong công nghệ bán dẫn để cho phép những đổi mới thành hiện thực, những xu hướng sau sẽ định hình sự phát triển của chuỗi cung ứng linh kiện bán dẫn năm 2023 và trong những năm tới:

Ít sự cố đứt đoạn chuỗi cung ứng hơn

Sự gián đoạn của dòng chảy hậu cần kỹ thuật và sự cố chuỗi cung ứng do tình trạng cách ly phòng chống đại dịch trong 2 năm qua sẽ được giải quyết khi các quốc gia dỡ bỏ những biện pháp kiểm soát đại dịch và các hệ sinh thái chuỗi cung ứng mới đang thu thập động lực để hình thành. Công xưởng thế giới, Trung Quốc vẫn phong tỏa đại dịch và rủi ro thiếu điện vẫn còn hiện hữu, nhưng với những dự kiến nới lỏng dần các biện pháp kiểm soát đại dịch, các điều kiện kinh tế vĩ mô có thể sẽ cải thiện tốt hơn.

Ra mắt các sản phẩm mới để kích cầu

AMD, Intel và Nvidia đều có kế hoạch ra mắt các sản phẩm CPU và GPU mới vào năm 2023. Apple cũng sẽ ra mắt một máy tính xách tay mới với chip 3nm do TSMC sản xuất vào năm 2023. Cũng có tin rằng Apple sẽ ra mắt thiết bị AR / VR vào năm 2023. Doanh số bán những sản phẩm cuối mới và sáng tạo cuối sẽ thúc đẩy sự phát triển ngày càng cao của chip. Lượng hàng tồn kho cao hiện tại của các thành phần và thành phẩm khác nhau sẽ được tiêu thụ hết vào nửa đầu năm 2023, theo DIGITIMES Research.

Khu vực hóa và bản địa hóa

Bên cạnh những ưu đãi của chính phủ về tăng sản lượng sản xuất chip trong nước, các công ty bán dẫn đang có xu hướng tìm kiếm những nguồn thay thế cho các nguyên liệu như neon và các nhà cung cấp trong nước.

Các doanh nghiệp có được nhiều bài học từ những thách thức trong hai năm khó khăn, kịp thời phát triển khả năng ổn định mạnh mẽ hơn trong quản lý chuỗi cung ứng. Đồng thời, những chính sách khí hậu như yêu cầu sản xuất hướng đến phát thải carbon ròng bằng không đang thúc đẩy các công ty ứng dụng các công nghệ mới nhằm giảm lượng khí thải carbon.

Những khách hàng sản xuất thiết bị cuối có thể bắt đầu yêu cầu chip được sản xuất gần thị trường chính hoặc địa bàn lắp ráp sản phẩm, làm tăng xu hướng khu vực hóa thay vì toàn cầu hóa. Apple được cho là đã đặt hàng chip 3nm, sản xuất tại Mỹ và cũng có xác nhận của TSMC về kế hoạch sản xuất chip 3nm ở Arizona, cung cấp theo xu hướng này.

Cuộc chiến công nghệ Mỹ – Trung tiếp tục kéo dài và quá trình chia tách vẫn tiếp tục

Do Mỹ tiếp tục áp đặt nhiều hạn chế về quy định và thay đổi trong kiểm soát xuất khẩu công nghệ trong tương lai, tất cả các nhà sản xuất chip trên thế giới đều bị ảnh hưởng. Đã có thông tin liên quan đến việc các công ty cố gắng giảm phần công nghệ của Mỹ hoặc thay đổi các nút tiếp giao công nghệ để tránh những lệnh trừng phạt của Mỹ ngày càng gia tăng.

Stephen Olson, nhà nghiên cứu cấp cao tại Quỹ Hinrich đã viết: “cuộc họp Biden-Tập ở Bali chỉ nhằm xác nhận một thực tế, đường đứt gãy then chốt, mang tính hệ thống chia rẽ hai quốc gia và gây nên cuộc chiến thương mại và công nghệ Mỹ – Trung sẽ không sớm bị thu hẹp”.

Gia tăng cạnh tranh trong độc quyền bộ nhớ

Micron thông báo cắt giảm sản lượng DRAM và Nand nhằm giảm thiểu tổn thất từ sự sụt giảm giá. SK Hynix cũng tuyên bố cắt giảm 50% chi phí vốn. Những biện pháp nhằm tạo điều kiện cho nỗ lực vượt qua gió ngược sự sụt giảm giá của bộ nhớ, nhưng Samsung có thể sẽ gây nên một cuộc cạnh tranh lớn hơn do là công ty duy nhất từ chối cắt giảm sản lượng hoặc cho phí vốn đầu tư (CAPEX).

Cạnh tranh rất khốc liệt trong việc tung ra bộ nhớ Nand flash với 200 lớp. SK Hynix có kế hoạch ra mắt chip DDR5 nút xử lý 1 beta vào nửa đầu năm 2023, đồng thời Micron cũng bắt đầu sản xuất hàng loạt chip nút xử lý 1 beta quý 4 năm 22 tại Đài Loan và hiện đang chuẩn bị sản xuất hàng loạt chip nút xử lý 1 gamma vào năm 2024.

Nhiều công ty áp dụng kiến trúc lõi Arm và RISC-V

Chủ sở hữu thương hiệu và hệ thống thiết kế chip độc lập đang trở thành xu hướng chủ đạo, càng ngày càng nhiều doanh nghiệp bán dẫn chọn áp dụng kiến trúc Arm hoặc RISC-V. Một dự báo gần đây của Canalys cho biết, 50% thị trường máy chủ và 30% máy tính xách tay sẽ sử dụng các chíp có kiến trúc lõi Arm vào năm 2026, nhưng sự phát triển nhanh chóng của kiến trúc RISC-V thậm chí có thể làm thay thế đáng kể dự báo này.

Calista Redmond, Giám đốc điều hành của quỹ RISC-V International Foundation, tuyên bố, kiến trúc RISC-Vdự kiến sẽ chiếm 14% thị trường CPU toàn cầu và 10% thị trường ô tô toàn cầu vào năm 2025, lõi RISC-V có khả năng tăng trưởng 100% vào năm 2023. Semico dự báo, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm của chíp lõi RISC-V từ năm 2018 đến năm 2025 sẽ đạt gần 160%.

Định luật Moore được tiếp tục không chỉ bởi các Hệ thống in thạch bản EUV

Các xưởng đúc đang phát triển những công nghệ tiên tiến như ống nano carbon, điện toán trong bộ nhớ, tích hợp không đồng nhất 3DIC, vật liệu hợp chất, v.v., để chế tạo ra chip có diện tích ngày càng nhỏ hơn, sức mạnh tính toán lớn hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn.

Hiện ngày càng có nhiều doanh nghiệp sản xuất bán dẫn mới tham gia cuộc thi trong kỷ nguyên Angstrom. Trong sự nỗ lực của các nhà cung cấp, đưa những công nghệ đổi mới trong các thiết bị cuối cùng sẽ thúc đẩy nhu cầu về chip dưới 2nm, một sự tiếp nối của Định luật Moore, dự đoán số lượng bóng bán dẫn trên một con chip sẽ tăng gấp đôi sau mỗi 2 năm.

Khủng hoảng tài năng công nghệ

Do sự phức tạp của phân công lao động trong chuỗi cung ứng linh kiện bán dẫn toàn cầu, hiện đang khủng hoảng thiếu lực lượng kỹ sư lấp đầy các vị trí tuyển dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn trên toàn thế giới trong ngắn hạn. Đó là tình huống ở Đài Loan, đã có nguồn cung kỹ sư bán dẫn lớn nhất để sản xuất 60% chip trên thế giới.

Trong khi các quốc gia và công ty đã cam kết vốn và nguồn lực trong nỗ lực cung cấp chip vòng ngoài (ringfencing) và tăng sản lượng trong nước, tình trạng thiếu hụt nhân tài khó có thể sớm giải quyết và có thể làm suy giảm hiệu quả của các khoản đầu tư. Tình trạng thiếu hụt nhân tài sẽ còn nghiêm trọng hơn ở các quốc gia đang xây dựng hệ sinh thái ngành công nghiệp bán dẫn dự phòng hoặc phát triển từ đầu. Nếu không có đủ nhân tài, những khoản đầu tư khổng lồ để chế tạo chip trong nước không mang lại kết quả như mong đợi.