2021年から2022年にかけて、新型コロナウイルス感染症の流行による特需の発生により、世界の半導体市場は急成長しました。しかし、新型コロナウイルス感染症のパンデミックによる特需は2022年後半に終息し、2023年には史上最も深刻な不況に突入した。
しかし、大不況は2023年に底を打つと予想されており、今年（2024年）には全面的な回復が見込まれる。
実際、四半期ごとの各種半導体出荷台数を見ると、ロジックはすでに新型コロナウイルス特需によるピークを超え、過去最高を更新している。さらに、モスマイクロとアナログは、新型コロナウイルス特需の終息による落ち込みが大きくないことから、2024年には歴史的高値に達する可能性が高い（図1）。
このうちモスメモリは大幅な落ち込みを経験したが、2023年第1四半期（Q1）に底を打って回復に向けた歩みを始めた。しかし、コロナ特需のピークに達するにはまだ相当の時間がかかりそうだ。しかし、モスメモリがピークを超えれば、半導体総出荷量は間違いなく過去最高を更新することになる。そうなれば、半導体市場は完全に回復したと言えるのではないかと私は考えています。
しかし、半導体出荷の推移を見ると、この見方が間違っていることは明らかです。回復基調にあるモスメモリの出荷が大幅に回復した一方、過去最高を記録したロジックの出荷が依然として極めて低い水準にあるためだ。つまり、世界の半導体市場を真に復活させるためには、ロジックユニットの出荷を大幅に増やす必要がある。
そこで今回は、各種半導体および半導体全体の半導体出荷量と数量を分析していきます。次に、ロジック出荷と出荷の差を例として、TSMCのウエハ出荷が急速に回復しているにもかかわらず、どのように遅れているかを示します。さらに、この違いが存在する理由を推測し、世界の半導体市場の完全な回復が 2025 年まで遅れる可能性があることを示唆します。
結論から言えば、現在の半導体市場の回復の様相は、非常に高価格なNVIDIAのGPUが引き起こした「幻想」である。したがって、TSMCなどのファウンドリがフル稼働し、ロジックの出荷台数が過去最高を更新するまで、半導体市場は完全には回復しないと思われる。
半導体の出荷額と数量の分析
図2は各種半導体および半導体市場全体の出荷金額と出荷数量の推移を示しています。
モスマイクロの出荷台数は2021年第4四半期にピークを迎え、2023年第1四半期に底を打って回復に転じた。一方、出荷数量は2023年第3四半期から第4四半期にかけて若干減少するものの、大きな変化はなくほぼ横ばいとなった。
モスメモリの出荷額は2022年第2四半期から大幅に減少に転じ、2023年第1四半期に底を打って増加に転じたが、同年第4四半期にはピーク時の4割程度までしか回復しなかった。一方、出荷数量はピーク時の94％程度まで回復している。つまり、メモリメーカーの工場稼働率はフル稼働に近づいていると考えられる。問題は、DRAMとNANDフラッシュの価格がどれだけ上がるかだ。
ロジックの出荷数量は2022年第2四半期にピークに達し、2023年第1四半期に底を打った後回復し、同年第4四半期には過去最高を更新した。一方、出荷金額は2022年第2四半期にピークを迎え、2023年第3四半期にはピーク時の65％程度まで減少し、同年第4四半期は横ばいとなった。つまり、ロジックにおける出荷金額と出荷数量の挙動には大きな乖離があるのです。
アナログ出荷量は 2022 年の第 3 四半期にピークに達し、2023 年の第 2 四半期に底を打ち、それ以降は安定しています。一方、出荷金額は2022年第3四半期をピークに、2023年第4四半期まで減少が続いた。
最後に半導体全体の出荷額は2022年第2四半期から大幅に減少したが、2023年第1四半期に底を打って増加に転じ、同年第4四半期にはピーク時の96％程度まで回復した。一方、出荷数量も2022年第2四半期から大きく減少し、2023年第1四半期を底に、その後はピーク時の75％程度で横ばいが続いている。
以上のことから、出荷量だけを考えるとピーク時の40％程度までしか回復していないモスメモリが問題となっているようだ。しかし、より広い視点で見ると、出荷数量は過去最高を記録したにもかかわらず、出荷金額はピーク時の65％程度で停滞しており、ロジック社が大きな懸念材料であることがわかります。このロジック社の出荷数量と金額の違いの影響は半導体分野全体に及びそうだ。
以上をまとめると、世界の半導体市場の回復はモスメモリの価格が上昇するか、ロジックユニットの出荷数量が大幅に増加するかにかかっています。DRAMやNANDの価格が高騰を続けるなか、ロジックユニットの出荷数量を増やすことが最大の課題となる。
次に、Logicの出荷量とウェーハ出荷量の違いを具体的に示すために、TSMCの出荷量とウェーハ出荷量の推移を説明します。
TSMCの四半期出荷額とウェーハ出荷量
図3は、TSMCの2023年第4四半期のノード別の売上内訳と7nm以上のプロセスの売上動向を示しています。
TSMCは7nm以降を先進ノードと位置付けている。2023 年の第 4 四半期には、先進ノードの 7nm が 17%、5nm が 35%、3nm が 15% を占め、合計 67% を占めました。さらに、アドバンストノードの四半期売上高は2021年第1四半期から増加しており、2022年第4四半期に一度減少したが、底を打って2023年第2四半期に再び増加し始め、2023年第2四半期には過去最高を更新した。同年の第4四半期。
つまり、アドバンストノードの販売実績を見ると、TSMCが好調だということだ。では、TSMC の四半期全体の売上収益とウェーハ出荷量はどうなるのでしょうか (図 4)。
TSMCの四半期出荷額とウェーハ出荷量のグラフはほぼ一致している。2000年のITバブル時にピークを迎え、2008年のリーマンショック後に下落し、2018年のメモリバブル崩壊後も下落が続いた。
ただし、2022年第3四半期の特需ピーク以降の動きは異なります。出荷額は202億ドルでピークに達し、その後急減したが、2023年第2四半期の157億ドルを底に回復し始め、同年第4四半期にはピーク時の97％にあたる197億ドルに達した。
一方、四半期のウェーハ出荷量は2022年第3四半期の397万枚でピークに達した後、急減し、2023年第2四半期の292万枚で底を打ったが、その後は横ばいとなった。同年第4四半期においても、ウェーハ出荷枚数はピーク時より大幅に減少したものの、それでも296万枚にとどまり、ピーク時より100万枚以上減少した。
TSMC が製造する最も一般的な半導体はロジックです。TSMCの2023年第4四半期のアドバンストノードの売上高は過去最高を更新し、全体の売上高は歴史的なピークの97％に回復した。しかし、四半期のウェーハ出荷量は依然としてピーク時よりも 100 万枚以上減少しています。つまり、TSMC全体の工場稼働率は75％程度に過ぎない。
世界の半導体市場全体を見ると、ロジックの出荷台数はコロナ特需期のピーク時の約65％まで減少した。一貫して、TSMCの四半期ウエハ出荷量はピーク時から100万枚以上減少しており、工場稼働率は約75％と推定されている。
今後、世界の半導体市場が真に回復するには、ロジックの出荷が大幅に増加する必要があり、これを達成するには、TSMCが主導するファウンドリの稼働率がフル稼働に近づく必要があります。
それで、これは正確にいつ起こるのでしょうか？
大手ファウンドリの稼働率を予測
台湾の調査会社トレンドフォースは2023年12月14日、グランドニッコー東京ベイ 舞浜ワシントンホテルで「業界注目情報」セミナーを開催した。セミナーでは、TrendForceのアナリスト、ジョアンナ・チャオ氏が「TSMCの世界戦略と2024年の半導体ファウンドリー市場の見通し」について語った。Joanna Chiao 氏は、他のトピックの中でも、鋳造工場の稼働率の予測について話しました (図
ロジックの出荷量はいつ増加しますか?
この 8% は重要ですか、それとも重要ではありませんか?これは微妙な問題ですが、2026 年になっても、残りの 92% のウェーハは AI 以外の半導体チップによって消費されることになります。これらの大部分はロジック チップになります。したがって、ロジックの出荷量が増加し、TSMC主導の大手ファウンドリがフルキャパシティに達するには、スマートフォン、PC、サーバーなどの電子デバイスの需要が増加する必要があります。
まとめると、現状を踏まえると、NVIDIA の GPU のような AI 半導体が救世主になるとは思えません。したがって、世界の半導体市場は2024年まで完全に回復しない、あるいは2025年まで遅れると考えられています。
しかし、この予測を覆す別の（楽観的な）可能性があります。
これまで説明してきたAI半導体はすべてサーバーに搭載される半導体のことを指してきました。しかし、現在ではAI処理をパソコンやスマートフォン、タブレットなどの端末（エッジ）上で行う傾向にあります。
例としては、インテルが提案した AI PC や、サムスンが AI スマートフォンを開発しようとする試みが挙げられます。これらが普及すれば（つまりイノベーションが起これば）、AI半導体市場は急速に拡大するだろう。実際、米国の調査会社ガートナーは、2024年末までにAIスマートフォンの出荷台数が2億4,000万台、AI PCの出荷台数が5,450万台に達すると予測しています（参考値）。この予測が的中すれば、最先端ロジックの需要（出荷金額・数量）が増加し、TSMCなどのファウンドリの稼働率も上昇するだろう。さらに、MPUやメモリの需要も急速に拡大するのは確実だ。
つまり、そのような世界が到来したとき、AI半導体は真の救世主となるはずだ。そこで、今後はエッジAI半導体の動向に注目していきたいと思います。
投稿時刻: 2024 年 4 月 8 日