Semikonduktor
Apakah Semikonduktor?
Semikonduktor ialah produk bahan yang biasanya terdiri daripada silikon, yang mengalirkan elektrik lebih daripada penebat, seperti kaca, tetapi kurang daripada konduktor tulen, seperti tembaga atau aluminium. Kekonduksian mereka dan sifat lain boleh diubah dengan pengenalan bendasing, dipanggil doping, untuk memenuhi keperluan khusus komponen elektronik di mana ia berada.
Juga dikenali sebagai separuh atau cip, semikonduktor boleh ditemui dalam beribu-ribu produk seperti komputer, telefon pintar,. peralatan, perkakasan permainan dan peralatan perubatan.
Memahami Semikonduktor
Peranti semikonduktor boleh memaparkan pelbagai sifat berguna seperti menunjukkan rintangan berubah-ubah, menghantar arus dengan lebih mudah dalam satu arah daripada yang lain, dan bertindak balas kepada cahaya dan haba. Fungsi sebenar mereka termasuk penguatan isyarat, pensuisan, dan penukaran tenaga. Oleh itu, mereka mendapati penggunaan meluas dalam hampir semua industri dan syarikat yang mengeluarkan dan mengujinya dianggap sebagai penunjuk yang sangat baik bagi kesihatan ekonomi keseluruhan.
Jenis Semikonduktor
Secara umum, semikonduktor jatuh ke dalam empat kategori produk utama:
Ingatan
Cip memori berfungsi sebagai gedung sementara data dan menghantar maklumat ke dan dari otak peranti komputer. Penggabungan pasaran memori berterusan, memacu harga memori begitu rendah sehingga hanya beberapa gergasi seperti Toshiba, Samsung, dan NEC mampu untuk kekal dalam permainan.
Mikropemproses
Ini adalah unit pemprosesan pusat yang mengandungi logik asas untuk melaksanakan tugas. Penguasaan Intel terhadap segmen mikropemproses telah memaksa hampir semua pesaing lain, kecuali Peranti Mikro Lanjutan, keluar daripada pasaran arus perdana dan ke dalam niche yang lebih kecil atau segmen yang berbeza sama sekali.
Litar Bersepadu Komoditi
Kadang-kadang dipanggil "cip standard", ini dihasilkan dalam kelompok besar untuk tujuan pemprosesan rutin. Didominasi oleh pengeluar cip Asia yang sangat besar, segmen ini menawarkan margin keuntungan yang tipis yang hanya boleh bersaing untuk syarikat semikonduktor terbesar.
SOC Kompleks
"Sistem pada Cip" pada asasnya adalah mengenai penciptaan cip litar bersepadu dengan keupayaan keseluruhan sistem padanya. Pasaran berkisar pada permintaan yang semakin meningkat untuk produk pengguna yang menggabungkan ciri baharu dan harga yang lebih rendah. Dengan pintu kepada memori, mikropemproses dan pasaran litar bersepadu komoditi ditutup rapat, segmen SOC boleh dikatakan satu-satunya yang masih mempunyai peluang yang cukup untuk menarik pelbagai syarikat.
Industri Semikonduktor
Kejayaan dalam industri semikonduktor bergantung pada mencipta produk yang lebih kecil, lebih pantas dan lebih murah. Manfaat menjadi kecil ialah lebih banyak kuasa boleh diletakkan pada cip yang sama. Lebih banyak transistor pada cip, lebih cepat ia boleh melakukan kerjanya. Ini mewujudkan persaingan sengit dalam industri dan teknologi baharu mengurangkan kos pengeluaran setiap cip.
Ini menimbulkan pemerhatian yang dipanggil Hukum Moore,. yang menyatakan bahawa bilangan transistor dalam litar bersepadu padat berganda kira-kira setiap dua tahun. Pemerhatian itu dinamakan sempena Gordon Moore, pengasas bersama Fairchild Semiconductor dan Intel, yang menulis makalah yang menerangkannya pada tahun 1965. Pada masa kini, tempoh penggandaan sering disebut sebagai 18 bulan-angka yang dipetik oleh eksekutif Intel David House.
Akibatnya, terdapat tekanan berterusan ke atas pembuat cip untuk menghasilkan sesuatu yang lebih baik dan lebih murah daripada apa yang ditakrifkan terkini hanya beberapa bulan sebelum ini. Oleh itu, syarikat semikonduktor perlu mengekalkan belanjawan penyelidikan dan pembangunan yang besar. Persatuan penyelidikan pasaran semikonduktor IC Insights melaporkan syarikat semikonduktor dijangka meningkatkan belanjawan penyelidikan dan pembangunan sebanyak 9% pada 2022. Mereka juga meramalkan kadar pertumbuhan tahunan kompaun (CAGR) juga akan berkembang kira-kira 5.5% antara 2022 dan 2026.
Secara tradisinya, syarikat semikonduktor mengawal keseluruhan proses pengeluaran, dari reka bentuk hingga pembuatan. Namun banyak pembuat cip kini mewakilkan lebih banyak pengeluaran kepada pihak lain dalam industri. Syarikat faundri, yang perniagaan tunggalnya ialah pembuatan, baru-baru ini menjadi terkenal, menyediakan pilihan penyumberan luar yang menarik. Selain faundri, barisan pereka bentuk dan penguji cip yang semakin khusus mula meningkat. Syarikat cip muncul lebih kurus dan lebih cekap. Pengeluaran kerepek kini menyerupai dapur restoran gourmet, tempat tukang masak beratur untuk menambah rempah yang sesuai ke dalam adunan.
Pada tahun 1980-an, pembuat cip hidup dengan hasil (bilangan peranti operasi daripada semua yang dikeluarkan) sebanyak 10-30%.
Penyelidikan Bloomberg 2021 menasihatkan bahawa pembuat cip memperoleh hasil (bilangan peranti operasi daripada semua yang dikeluarkan) tidak kurang daripada 90%. Ini memerlukan proses pembuatan yang sangat mahal. Akibatnya, banyak syarikat semikonduktor menjalankan reka bentuk dan pemasaran tetapi memilih untuk menyumber luar sebahagian atau semua pembuatan. Dikenali sebagai pembuat cip fabless,. syarikat ini mempunyai potensi pertumbuhan yang tinggi kerana mereka tidak dibebani oleh overhed yang berkaitan dengan pembuatan, atau "fabrikasi."
Melabur dalam Industri Semikonduktor
Selain daripada melabur dalam syarikat individu, terdapat beberapa cara untuk memantau prestasi pelaburan sektor keseluruhan. Ini termasuk penanda aras Indeks Semikonduktor PHLX,. yang dikenali sebagai SOX, serta bentuk terbitannya dalam dana dagangan bursa. Terdapat juga indeks yang memecahkan sektor kepada pembuat cip dan pembuat peralatan cip. Yang terakhir membangunkan dan menjual mesin dan produk lain yang digunakan untuk mereka bentuk dan menguji semikonduktor.
Di samping itu, pasaran tertentu di luar negara, seperti Taiwan, Korea Selatan, dan pada tahap yang lebih rendah Jepun, sangat bergantung kepada semikonduktor dan oleh itu indeks mereka juga memberikan petunjuk tentang kesihatan industri global.
Pertimbangan Khas untuk Pelaburan Semikonduktor
Jika pelabur semikonduktor boleh mengingati satu perkara, industri semikonduktor sepatutnya mempunyai kitaran yang tinggi. Pembuat semikonduktor sering melihat kitaran "boom and bust" berdasarkan permintaan asas untuk produk berasaskan cip. Apabila masa yang baik, margin keuntungan boleh berjalan sangat tinggi untuk pembuat cip; apabila permintaan menurun, bagaimanapun, harga cip boleh jatuh secara mendadak dan mempunyai kesan besar ke atas rantaian bekalan banyak industri.
Permintaan biasanya menjejaki permintaan pasaran akhir untuk komputer peribadi, telefon bimbit dan peralatan elektronik lain. Apabila masa yang baik, syarikat seperti Intel dan Toshiba tidak dapat menghasilkan mikrocip dengan cukup cepat untuk memenuhi permintaan. Apabila masa sukar, mereka boleh menjadi sangat kejam. Jualan PC yang perlahan, sebagai contoh, boleh menyebabkan industri—dan harga sahamnya—ke dalam keterpurukan.
Pada masa yang sama, tidak masuk akal untuk bercakap tentang "kitaran cip" seolah-olah ia adalah peristiwa yang bersifat tunggal. Walaupun semikonduktor masih merupakan perniagaan komoditi yang utama, pasaran akhirnya sangat banyak—PC, infrastruktur komunikasi, automotif, produk pengguna, dsb.— sehingga tidak mungkin lebihan kapasiti di satu kawasan akan menyebabkan keseluruhan rumah itu runtuh.
Risiko Kitaran
Anehnya, kitaran industri boleh memberikan tahap keselesaan kepada pelabur. Dalam sesetengah sektor teknologi lain, seperti peralatan telekomunikasi, seseorang tidak boleh pasti sepenuhnya sama ada kekayaan adalah kitaran atau sekular. Sebaliknya, pelabur boleh hampir pasti bahawa pasaran akan berubah pada satu ketika dalam masa depan yang tidak begitu jauh.
Walaupun kitaran menawarkan sedikit keselesaan, ia juga menimbulkan risiko kepada pelabur. Pembuat kerepek mesti secara rutin mengambil bahagian dalam perjudian berisiko tinggi. Risiko besar datang daripada fakta bahawa ia boleh mengambil masa berbulan-bulan, atau bahkan bertahun-tahun, selepas projek pembangunan utama bagi syarikat untuk mengetahui sama ada mereka telah mencapai jackpot, atau meledakkan semuanya. Satu punca kelewatan ialah struktur industri yang saling berkait tetapi berpecah-belah: Sektor yang berbeza memuncak dan berada di bawah pada masa yang berbeza.
Sebagai contoh, titik rendah untuk faundri selalunya tiba lebih awal berbanding dengan pereka cip. Sebab lain ialah masa peneraju industri yang panjang : Ia mengambil masa bertahun-tahun untuk membangunkan cip atau membina faundri, dan lebih lama lagi sebelum produk menghasilkan wang.
Syarikat semikonduktor berhadapan dengan teka-teki klasik sama ada teknologi yang memacu pasaran atau pasaran yang memacu teknologi. Pelabur harus menyedari bahawa kedua-duanya mempunyai kesahan untuk industri semikonduktor.
Oleh kerana syarikat membelanjakan sejumlah besar hasil untuk penyelidikan dan pembangunan yang boleh mengambil masa beberapa bulan atau bahkan bertahun-tahun untuk membayarnya—dan kadangkala tidak begitu jika teknologi itu rosak—pelabur harus berhati-hati dengan kenyataan yang dibuat oleh syarikat yang mendakwa mempunyai teknologi terkini dan terhebat dalam industri semikonduktor.
Soalan Lazim Semikonduktor
Bagaimanakah Semikonduktor Berbeza Daripada Konduktor atau Penebat?
Semikonduktor pada asasnya berfungsi sebagai hibrid konduktor dan penebat. Manakala konduktor ialah bahan yang mempunyai kekonduksian tinggi yang membenarkan pengaliran cas apabila dikenakan dengan voltan, dan penebat tidak membenarkan pengaliran arus, semikonduktor bertindak secara bergilir-gilir sebagai penebat dan konduktor jika perlu.
Apakah Semikonduktor Jenis N?
Semikonduktor jenis-n ialah semikonduktor campuran kekotoran yang menggunakan atom tak tulen pentavalen seperti fosforus, arsenik, antimoni, bismut.
Apakah Semikonduktor Jenis-P?
Semikonduktor jenis-p ialah sejenis semikonduktor ekstrinsik yang mengandungi kekotoran trivalen seperti boron dan aluminium yang meningkatkan tahap kekonduksian semikonduktor biasa yang diperbuat daripada silikon semata-mata.
Apakah Itu Semikonduktor Intrinsik?
Semikonduktor intrinsik atau tulen ialah semikonduktor yang tidak mempunyai sebarang kekotoran atau dopan yang ditambahkan kepadanya, seperti dalam hal semikonduktor jenis-p dan jenis-n. Dalam semikonduktor intrinsik, bilangan elektron teruja dan bilangan lubang adalah sama: n = p.
Sorotan
Industri semikonduktor hidup—dan mati—dengan akidah yang mudah: lebih kecil, lebih pantas dan lebih murah.
Pelabur harus ingat bahawa industri semikonduktor adalah industri yang sangat kitaran, tertakluk kepada ledakan dan kegagalan berkala.
Ditemui dalam beribu-ribu produk elektronik, semikonduktor ialah bahan yang mengalirkan elektrik lebih daripada penebat tetapi kurang daripada konduktor tulen.
Terdapat empat jenis asas semikonduktor.
Selain daripada melabur dalam syarikat tertentu yang mengeluarkan semikonduktor, terdapat juga ETF, dana indeks dan indeks yang memecahkan sektor kepada pembuat cip dan pembuat peralatan cip.
