Inteligência artificial e computação de alto desempenho vão impulsionar a demanda de chips avançados

A demanda global por inteligência artificial (IA) e computação de alto desempenho (HPC) continuará a aumentar, crescendo mais de 15% em 2025, de acordo com o mais recente relatório “Worldwide Semiconductor Technology Supply Chain Intelligence” da IDC. Espera-se que os principais mercados de aplicações, desde data centers em nuvem até segmentos específicos da indústria, passem por atualizações, anunciando um novo boom para a indústria de semicondutores.
“À medida que a IA continua a impulsionar a demanda por chips de processo lógico de ponta e a aumentar a taxa de penetração de memórias de alta largura de banda (HBM) de alto preço, espera-se que o mercado geral de semicondutores tenha um crescimento de dois dígitos em 2025. A cadeia de fornecimento de semicondutores – abrangendo design, fabricação, testes e empacotamentos avançados – criará uma nova onda de oportunidades de crescimento sob a cooperação entre as indústrias upstream e downstream”, diz Galen Zeng, gerente sênior de Pesquisa da IDC Ásia/Pacífico.
A IDC também prevê oito tendências principais no mercado de semicondutores em 2025:
- Rápido crescimento impulsionado pela IA continuará no próximo ano
O mercado global de semicondutores deverá crescer 15% em 2025. Espera-se que o segmento de memória aumente mais de 24%, impulsionado principalmente pela crescente penetração de produtos de ponta, como HBM3 e HBM3e, que são necessários para o AI Accelerator, bem como a nova geração do HBM4, com lançamento previsto para o segundo semestre de 2025. O segmento não memória deverá crescer 13%, principalmente devido à forte demanda por circuitos integrados de nós avançados para servidores de IA, circuitos integrados de telefonia móvel de última geração e WiFi7. Espera-se que o mercado de circuitos integrados de nós maduros se recupere apoiado por uma retomada do mercado de eletrônicos de consumo.
- Mercado de design de Circuito Integrado da Ásia-Pacífico aquece
As linhas de produtos de design de circuito integrado da região Ásia-Pacífico são ricas e diversificadas, com aplicações em todo o mundo, incluindo smartphone AP, TV SoC, OLED DDIC, LCD TDDI, WiFi, PMIC, MCU, ASIC e outros chips essenciais. Com a estabilização dos níveis de inventário, o aumento da procura de dispositivos pessoais e a computação com IA estendendo-se a uma vasta gama de aplicações, a procura geral por design de circuito integrado aumentará, com crescimento esperado de até 15%.
- A TSMC continuará a dominar a indústria de Foundrie 1.0 e Foundrie 2.0
De acordo com a definição tradicional de Foundry 1.0, a participação de mercado da TSMC deverá aumentar continuamente de 59% em 2023 para 64% em 2024 e 66% em 2025, superando em muito concorrentes como Samsung, SMIC e UMC. A participação de mercado da TSMC na Foundry 2.0 (inclui difusão, fabricação de IDM não memória, empacotamento e testes e fabricação de fotomáscara) foi de 28% em 2023. Com o aumento significativo na demanda por nós avançados orientados por IA, a participação de mercado da TSMC para Foundry 2.0 deverá crescer rapidamente em 2024 e 2025, demonstrando uma vantagem competitiva geral em toda a estrutura industrial tradicional e moderna.
- Forte demanda por nós avançados e expansão acelerada das foundries
A expansão de nós avançados (abaixo de 20 nm) está a acelerando devido à procura por IA. A TSMC não só continua a construir 2nm e 3nm em Taiwan, mas também 4/5nm nos EUA, que em breve estará em produção em massa. A Samsung está aprimorando seu 2nm em Hwaseong, na Coreia, capitalizando sua experiência de entrar primeiro na geração GAA. Enquanto isso, a Intel está se concentrando no desenvolvimento do processo 18A no âmbito do seu novo plano estratégico e com o objetivo de atrair mais clientes externos nos próximos anos. No geral, prevê-se que a fabricação de wafer aumente 7% anualmente em 2025, com a capacidade de nós avançados aumentando 12% anualmente. Espera-se que a taxa média de utilização da capacidade permaneça acima de 90% e que o boom de semicondutores impulsionado pela IA continue.
- O mercado de nós maduros está aquecendo e a taxa de utilização da capacidade excede 75%
Os nós maduros (22nm-500nm) têm uma ampla gama de aplicações que abrangem eletrônicos de consumo, automotivo, controle industrial e outros segmentos da indústria. Em 2025, espera-se que a procura melhore após a correção e o excesso de oferta em 2024, impulsionada pela eletrônica de consumo e pela reposição esporádica de estoques nos setores automotivo e de controle industrial. Espera-se que as fábricas de 8 polegadas vejam sua taxa média de utilização de capacidade subir de 70% para 75% em 2024, enquanto os nós maduros de 12 polegadas verão sua taxa média de utilização de capacidade aumentar para mais de 76%. Espera-se que a utilização da capacidade de difusão aumente em média 5 pontos percentuais em 2025.
- 2025 será um ano crítico para a tecnologia de 2 nm
Com todos os três principais fabricantes de wafers entrando na produção em massa de 2 nm, 2025 será um ano crítico para a tecnologia de 2 nm. A TSMC está expandindo ativamente suas fábricas em Hsinchu e Kaohsiung, que deverão entrar em produção em massa no segundo semestre do ano. Espera-se que a Samsung, seguindo as tendências anteriores, entre em produção antes da TSMC. A Intel focará no 18A, que já possui Backside Power Delivery Network, BSPDN, em ajuste estratégico. Os três principais players citados enfrentarão desafios críticos de otimização no equilíbrio entre desempenho, consumo de energia e custo por área com a tecnologia de 2 nm. Em particular, a tecnologia de 2 nm iniciará simultaneamente a produção em massa de produtos importantes, como smartphone AP, mining chip, AI accelerator, etc. foco de atenção do mercado.
- A reorganização da indústria de empacotamento e testes beneficia enormemente a China e Taiwan
Sob a influência da geopolítica, o cenário global de empacotamento e testes está sendo reestruturado. Impulsionada pela política de “soberania de semicondutores”, a capacidade de foundries de nós maduros da China continua a crescer, e a indústria OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly and Test) a jusante está se expandindo paralelamente, formando um ecossistema de fabricação completo. Enquanto isso, os fabricantes de Taiwan estão mostrando um lado diferente de suas vantagens industriais, não apenas acelerando o layout da capacidade de produção em Taiwan e no Sudeste Asiático, mas também cultivando profundamente tecnologia de empacotamento avançada para chips de IA. Em 2025, a participação de mercado de empacotamento e testes da China continuará a aumentar, enquanto os participantes taiwaneses consolidarão as suas vantagens de empacotamento em chips de altíssima tecnologia, como GPUs de IA. Espera-se que a indústria geral de empacotamento e testes cresça 9% em 2025.
- Empacotamento avançado: layout FOPLP e duplicação da produção CoWoS
À medida que os requisitos de funcionalidade e desempenho dos wafers semicondutores continuam a melhorar, as tecnologias avançadas de empacotamento estão se tornando cada vez mais importantes. A FOPLP crescerá rapidamente a partir de 2025. Atualmente, baseia-se principalmente no processo de base de vidro, que é aplicado a PMIC, RF e outros chips analógicos menores. Espera-se que após alguns anos de conhecimento tecnológico acumulado, a FOPLP consiga entrar no mercado de chips de IA, que exige uma área de empacotamento maior, e implementar produtos à base de vidro com mais tecnologia agregada. Além disso, impulsionada pela demanda de clientes de computação de alto desempenho, como NVIDIA, AMD, AWS, Broadcom e provedores de serviços em nuvem (CSPs), a capacidade de produção CoWoS da TSMC continua a se multiplicar, com a meta de expandir de 330.000 wafers em 2024 para 660.000 wafers em 2025, um aumento anual de 100%, com a linha de produtos CoWoS-L aumentando em 470% por ano como a principal força motriz. A cadeia de fornecimento de equipamentos de Taiwan, incluindo wet etching, distribuição, coleta de cristais e outros fornecedores importantes de equipamentos de processo, terá mais oportunidades de crescimento nesta onda de expansão da produção.
Em resumo, a IDC espera um crescimento de dois dígitos para a indústria global de semicondutores em 2025, mas a indústria terá de navegar por múltiplas variáveis, incluindo riscos geopolíticos, políticas econômicas globais (incluindo subsídios industriais, tarifas comerciais, moeda e taxas de juro), demanda do mercado de bens finais e mudanças na oferta e na demanda devido a novas adições de capacidade – todos fatores importantes a serem observados em 2025.