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Come l'industria cinese dei DDIC trova una svolta nel mercato

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Il DDIC per gli schermi di grandi dimensioni è il punto di rottura a causa della bassa soglia tecnologica e della grande capacità. Con la tendenza al trasferimento dell'industria dei display e l'aumento degli investimenti, la catena di fornitura DDIC nella Cina continentale sta entrando in una fase di rapido sviluppo.

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I. La grande dimensione è il punto di ingresso, mentre i campi piccoli e medi stanno accelerando insieme al trasferimento e alla sostituzione industriale

La catena dell'industria dei circuiti integrati è generalmente composta da progettazione di circuiti integrati - fonderia di wafer - imballaggio e collaudo - fabbriche di pannelli. L'attuale collo di bottiglia dell'offerta risiede principalmente nella capacità della fonderia di wafer.

La catena industriale dei DDIC è relativamente semplice. Essendo una parte importante del sistema di visualizzazione delle immagini, il costo del DDIC nei prodotti elettronici è di circa il 10-15%. Tuttavia, a causa del gran numero di chip incorporati, si tratta di un prodotto a basso profitto lordo nell'industria della progettazione di chip.

In una fase di scarsa capacità produttiva, i chip per display sono spesso schiacciati dalle fonderie di wafer a causa del basso profitto e di altre caratteristiche. Data la diversità dei prodotti di visualizzazione, anche la gamma di processi dei DDIC è relativamente ampia e i prodotti principali coprono il processo 28nm-150nm.

Tra questi, i prodotti IT come NB (Notebook), MNT（Monitor） e TV sono principalmente a 110-150 nm

Il processo integrato TDDI (Touch+DDIC), utilizzato principalmente per smartphone e tablet LCD, è a 55-90 nm.

Il processo relativamente avanzato per il circuito integrato del driver AMOLED è di 28-40 nm.

In questo capitolo non verranno discussi altri chip driver con specifiche inferiori, come quelli per gli indossabili, gli elettrodomestici bianchi e i piccoli elettrodomestici che si applicano con una risoluzione inferiore.

(1) Nel 2021, l'offerta di vari DDIC sarà più o meno limitata. Oltre alla crescita della domanda, anche il consumo di wafer di altri tipi di circuiti integrati nello stesso processo influenzerà l'offerta di DDIC

Nel 2021, la maggior parte della domanda di chip di gestione dell'alimentazione, di chip di immagine di fascia bassa sotto i 10M e di chip di riconoscimento delle impronte digitali aumenterà, il che comprimerà l'offerta di wafer di TV e IT in misura variabile.

I processi dei chip MCU per autoveicoli si concentrano principalmente nei 28-40 nm, rendendo difficile il rapido rifornimento di DDIC di AMOLED, che scarseggia anche in questo processo.

(2) Il DDIC rappresenta circa il 3% della capacità complessiva di wafer e il 6% delle fonderie

Secondo DISCEIN, la capacità di wafer consumata dal DDIC è di circa 250-270K/M;

se ci riferiamo alla capacità di wafer superiore a circa 9500K/M nel 2021, la percentuale effettiva è inferiore al 3%.

se si esclude la capacità IDM di circa 5000K/M (come Samsung e Intel), la capacità delle fonderie in eccesso (come TSMC, UMC, SMIC) è di circa 4500K/M, e il DDIC rappresenta meno del 6%.

(3) Smartphone e TV hanno consumato un gran numero di wafer

Secondo Omdia, i DDIC di grandi dimensioni, tra cui TV, MNT, NB e TPC (Tablet PC) sopra i 9 pollici, rappresentano il 70% della domanda totale. Tra questi, i pannelli TV LCD rappresentano oltre il 40%. A causa delle spedizioni annuali di pannelli di circa 270 milioni (AVC Revo è di 272,2 milioni nel 2020) e di oltre il 50% di UHD, vi è una grande domanda di DDIC e un elevato consumo di wafer.

Nel mercato DDIC di piccole e medie dimensioni, gli smartphone detengono la quota di mercato maggiore.

Nel 2020, i DDIC dei pannelli LCD e AMOLED rappresenteranno il 20% della domanda totale. Tuttavia, poiché i chip driver degli smartphone spesso integrano le funzioni di touch e T-CON, l'area di un singolo grano è circa il triplo di quella dei chip driver TV, con un conseguente consumo di wafer vicino alla metà del display principale corrente a valle.

Nel 2021, la crescita dei prodotti IT è ancora forte. Allo stesso tempo, a causa dell'aumento del tasso di penetrazione di risoluzioni più elevate nei pannelli TV, secondo Omdia, la domanda totale di DDIC mainstream dovrebbe crescere fino a 8,4 miliardi nel 2021

Il numero di DDIC richiesti dal terminale è proporzionale alle dimensioni e alla risoluzione del pannello. Più grandi sono le dimensioni e più alta è la risoluzione, maggiore è il numero di DDIC richiesti.

In futuro, con l'aumento delle dimensioni dei pannelli di grandi dimensioni e con il continuo miglioramento delle risoluzioni e dei requisiti di gamma cromatica, il numero di DDIC richiesti per ogni prodotto terminale aumenterà ulteriormente.

(4) I produttori di Taiwan e della Corea del Sud occupano la maggior parte della quota di mercato dei driver di visualizzazione

Secondo Omdia, i produttori di Taiwan detengono la quota maggiore del mercato dei DDIC di grandi dimensioni. Novatek è al primo posto con una quota del 24% nel 2020, seguita da Himax, Raydium, Samsung LSI e LG Silicon Works.

Nel campo degli smartphone, i produttori di Taiwan hanno assunto la leadership nel settore degli LCD, con una quota di quasi l'80% nel 2020, e Novatek e ILITEK-MTK si sono classificati tra i primi due.

(5) Nel campo degli AMOLED, i produttori coreani detengono una quota dominante grazie ai loro vantaggi tecnologici

Samsung LSI ha occupato più della metà della quota di mercato dei driver per display AMOLED nel 2020. In quanto fornitori esclusivi di Samsung DSC, LSI e Magnachip (ex SK Hynix Semiconductor) non hanno ancora collaborato con i produttori di pannelli della Cina continentale.

Nel 2020, Novatek e Radium saranno i principali fornitori di chip driver AMOLED per le fabbriche di pannelli della Cina continentale, con una quota di mercato rispettivamente del 7% e del 6%.

Con l'aumento della quota dei produttori di pannelli nazionali, il trasferimento della catena di fornitura a monte favorisce il rapido sviluppo dell'industria nazionale dei DDIC.

Nel campo dei DDIC di grandi dimensioni, Chipone ed ESWIN sono cresciuti in modo significativo. ESWIN è il più grande fornitore di DDIC TV di BOE nel 2020. La quota di Chipone nei produttori di pannelli come BOE e HKC ha continuato a crescere. Nel 2020, le quote di mercato di Chipone ed ESWIN saranno rispettivamente del 3,2% e del 2%.

(6) Nel settore dei DDIC per smartphone, le aziende nazionali detengono ancora una bassa quota di mercato, ma mostrano una situazione di rottura a livello locale

Nel 2020, OmniVision ha acquisito l'attività TDDI mobile di Synaptics e ha combinato attivamente i vantaggi dei suoi prodotti CIS per espandersi nel mercato cinese.

Alla fine del 2020, Chipone ha avviato la produzione di massa di TDDI per Xiaomi.

Nel terzo trimestre del 2020, Viewtrix ha avviato la produzione di massa di chip driver AMOLED.

Nella seconda metà del 2021, è stata completata la produzione di prova del chip driver OLED sviluppato da Huawei Hisilicon e si prevede di completare ufficialmente la produzione di massa e la consegna ai fornitori nel 2022. Nella seconda metà del 2021, il campione del chip è stato inviato a BOE, Huawei, Honor e altri produttori per i test.

Nel 2021, i DDIC AMOLED post-assemblaggio di SinoWealth sono stati prodotti e spediti in massa; l'azienda prevede di lanciare un chip pre-assemblato con specifiche di mercato a metà del 2022.

(7) Driver per display TV: l'ingresso migliore per i produttori nazionali nel settore dei driver per display

I pannelli TV sono la categoria di display più consumata.

Il DDIC controlla lo stato di accensione e spegnimento di milioni di pixel attraverso la linea sorgente del pannello alimentato a tensione. Nella normale progettazione dei circuiti integrati, il fattore che ha il maggiore impatto sulla quantità di circuiti integrati del driver è la risoluzione.

Un singolo circuito integrato di pilotaggio di un pannello TV ha generalmente 960-1366 canali. La progettazione regolare di un OC con risoluzione HD richiede 3 circuiti integrati di pilotaggio, generalmente 6 per FHD e 12 per UHD.

Oltre ai design convenzionali, i produttori di pannelli stanno sviluppando anche design a doppio gate (un canale driver gestisce due colonne) o a triplo gate (un canale driver gestisce tre colonne). L'HD da 32 pollici entry-level è dotato di uno o due circuiti integrati di pilotaggio. Tuttavia, attualmente l'UHD rappresenta più del 50% del totale dei televisori. Questo tipo di soluzione è difficile da realizzare quando la risoluzione è sempre più alta.

Secondo DISCEIN, il numero di circuiti integrati driver necessari per i pannelli TV corrisponde a 270 milioni di spedizioni annuali, con un volume di circa 2,5 miliardi, che è la categoria di display con il maggior consumo.

II. I circuiti integrati driver per TV sono i primi a diventare il miglior punto di ingresso per i produttori continentali

Le ragioni che seguono spiegano perché riteniamo che l'attuale CI driver TV sia il principale punto di svolta.

(1) I pannelli televisivi di grandi dimensioni hanno il più alto grado di standardizzazione e le barriere tecniche sono più basse rispetto alla soglia delle piccole e medie dimensioni;

(2) La domanda annuale di driver per schermi televisivi è di circa 2,5 miliardi di euro, il che rappresenta un'ampia percentuale degli schermi mainstream;

(3) Dopo diversi trasferimenti industriali di pannelli di visualizzazione, la Cina ha assunto la leadership nella realizzazione del modello industriale dominante della Cina continentale nel campo dei televisori LCD di grandi dimensioni. Si sono formati i primi tre modelli di concorrenza. Insieme ad altri produttori di pannelli come CHOT, la domanda di circuiti integrati per TV è dominata dai produttori della Cina continentale.

Attualmente, il settore televisivo è anche il più competitivo e la quota complessiva è relativamente vicina. Tra questi, anche i produttori della Cina continentale Chipone ed EAWIN occupano una certa quota. Secondo CINNO Research, tra i produttori locali di chip driver, la somma di entrambi rappresenta oltre il 90% della quota di mercato nelle applicazioni di medie e grandi dimensioni come TV, MIN e NB nella prima metà del 2022.

III. Driver per display MNT: scenari applicativi multidimensionali, i produttori continentali stanno recuperando terreno

I prodotti MNT sono ricchi di dimensioni. La forma di MNT e TV è simile, ma la TV è relativamente semplice e standard nella scena

Le MNT sono caratterizzate da un maggior numero di scenari applicativi, come il rapporto dello schermo, la frequenza di aggiornamento, la superficie piatta e curva, la risoluzione e altre caratteristiche multidimensionali. Le MNT sono utilizzate in vari scenari, come l'ufficio, l'intrattenimento e gli e-sport

(1) L'MNT è meno utilizzato a causa dei vincoli di dimensioni

In termini di dosaggio, a causa delle dimensioni generalmente ridotte, è difficile per gli MNT utilizzare più di 10 DDIC con 960 canali con la stessa facilità della TV e tendono a utilizzare meno DDIC con 1446.

Se si considerano le dimensioni complessive degli MNT e la tendenza a utilizzare più canali di circuiti integrati di pilotaggio, il numero di circuiti integrati di pilotaggio necessari per i pannelli MNT corrisponde a 160 milioni di spedizioni annue, con un volume di circa 900 milioni, superiore solo a quello dei TPC in diverse applicazioni principali.

Rispetto alla struttura industriale dominata dai produttori continentali di pannelli TV, le MNT si trovano ancora in una situazione di forza.

Tra questi, BOE è il primo al mondo in termini di spedizioni. Tra gli altri produttori ai primi posti figurano soprattutto la sudcoreana LG Display, Taiwan AUO e Innolux. Attualmente, i produttori continentali stanno aumentando gli investimenti nelle MNT per continuare a recuperare terreno

I circuiti integrati di pilotaggio MNT non sono ancora la prima scelta dei nuovi produttori, ma la loro quota sta crescendo rapidamente con il trasferimento del settore.

Sembra che il prodotto IC driver MNT non sia molto diverso dalle specifiche TV, ma non è la prima scelta per i nuovi produttori di entrare nel mercato a causa della scala complessiva, della diversità dei prodotti, della personalizzazione e di altri motivi. L'attuale alta concentrazione è dominata principalmente dai produttori di Taiwan.

Tuttavia, attualmente i produttori nazionali di pannelli stanno recuperando terreno. Chipone, EXWIN e NewVision sono cresciuti rapidamente, poiché l'industria dei pannelli MNT si sta spostando verso la terraferma.

IV. NB driver IC: l'era post-epidemica per intraprendere una nuova domanda rigida, completamente dominata dai produttori di Taiwan

Nell'era post-epidemica, i notebook hanno intrapreso nuove richieste rigide e il consumo è stato circa la metà di quello dei televisori.

Durante l'epidemia, varie richieste rigide, tra cui l'economia interna, l'ufficio e l'istruzione online, ecc., in particolare l'acquisto centralizzato di computer portatili ha aumentato notevolmente la nuova domanda rigida di NB, e diminuirà leggermente nel 2022.

Secondo TrendForce, il volume annuale delle spedizioni nel 2022 diminuirà del 3,3% rispetto all'anno precedente, raggiungendo i 238 milioni di unità, di cui i chromebook rappresentano circa il 12,4%. Lo slancio delle spedizioni è leggermente rallentato e la domanda derivante dall'effetto dell'economia online è diminuita.

La struttura di risoluzione dei prodotti NB è attualmente dominata da HD e FHD, che rappresentano quasi il 90%, quindi la quantità di IC è meno utilizzata relativamente. Le spedizioni annuali di 230 milioni di pannelli NB ammontano a circa 1,2 miliardi di circuiti integrati, pari a quasi la metà del consumo di TV.

Il numero di richieste di circuiti integrati NB corrisponde a una spedizione annuale di 230 milioni di pannelli, con un volume di circa 1,2 miliardi, che si avvicina alla metà del consumo di TV.

(1) I circuiti integrati NB driver sono sostanzialmente dominati dai produttori di Taiwan e la soglia tecnica è relativamente alta

Dal punto di vista dei fornitori, a parte l'adozione precoce da parte di BOE della soluzione di produzione pionieristica della linea di generazione G8.5, che ha rapidamente occupato il mercato e si è classificata al primo posto nel mondo. Ci sono da 2 a 4 produttori a Taiwan e in Corea del Sud, attualmente nella linea NB dei produttori continentali che non hanno ancora acquisito la leadership.

Poiché NB presta particolare attenzione al consumo di energia, alla qualità dell'immagine e al design COG, che ha innalzato la soglia tecnica del circuito integrato del driver, la sua fornitura è completamente dominata dai produttori di Taiwan. La prima Novatek e la seconda Raydium rappresentano oltre il 60% delle quote, mentre la partecipazione dei produttori continentali è inferiore rispetto a TV e MNT

Nel 2021, a causa dell'elevato oligopolio dei fornitori, il driver IC è diventato un vincolo per la fornitura di pannelli NB, soprattutto a causa della soglia tecnica, è difficile per i produttori continentali integrare rapidamente

Oltre alla soglia tecnica, a causa del numero di canali, del design COG e del consumo di potenza dei circuiti integrati driver NB, un wafer da 12 pollici può produrre circa 5K circuiti integrati TV o più di 7K circuiti integrati MNT, ma solo 2-3K circuiti integrati NB. Si prevede che la domanda e l'offerta di circuiti integrati driver NB miglioreranno più tardi rispetto a MNT e TV nel 2022, a causa della carenza di core.

V. CI driver AMOLED: l'aumento del tasso di penetrazione determina una rapida crescita

Il tasso di penetrazione dell'AMOLED continua ad aumentare e sta entrando nel periodo di massima costruzione. I produttori della Cina continentale e della Corea del Sud continuano a investire nella costruzione di nuovi stabilimenti per aumentare la capacità produttiva e, allo stesso tempo, per migliorare la resa, ottimizzare la tecnologia e innovare i prodotti.

Secondo TrendForce, il tasso di penetrazione del mercato dei pannelli AMOLED per smartphone sarà del 42% nel 2021. Nonostante la continua carenza di circuiti integrati per pannelli di visualizzazione AMOLED, la tendenza degli smartphone e dei produttori OEM a espandere l'uso di pannelli AMOLED nei loro nuovi modelli, che guiderà la crescita della penetrazione del mercato AMOLED, e si prevede che aumenterà al 46% nel 2022.

Allo stesso tempo, le applicazioni a valle dell'OLED si sono gradualmente estese dagli smartphone agli indossabili, ai tablet, ai notebook e ad altri settori. I fornitori sono passati dal monopolio della DSC a una situazione di multi-grande potenza.

(1) Il circuito integrato del driver AMOLED ha requisiti di processo elevati e più prodotti concorrenti all'interno dello stesso processo hanno una forte redditività

L'intervallo di processo dei chip driver AMOLED è di 28-55 nm, che rappresenta la produzione più stretta nei processi maturi. In questo intervallo, ci sono prodotti più competitivi con vantaggi più redditizi, come MCU per il settore automobilistico, CIS di fascia alta, SoC per l'elettronica di consumo e così via, il che fa sì che la capacità di produzione di AMOLED si esaurisca e che la priorità della domanda sia bassa e difficile da soddisfare.

(2) I produttori continentali non sono ancora in grado di fornire circuiti integrati di pilotaggio AMOLED su larga scala

Analogamente alla struttura dei produttori di pannelli AMOLED, i primi tre circuiti integrati driver di AMOLED sono tutti coreani, tra cui Samsung LSI e LG Silicon Works. La quota dei primi tre ha superato l'80%, mentre il secondo è costituito principalmente da produttori di Taiwan come Novatek e Raydium.

I produttori di chip della Cina continentale non sono in grado di fornire prodotti su larga scala. Al momento, in mancanza di chip e capacità produttiva, i produttori di pannelli della Cina continentale si trovano in una posizione relativamente passiva.

(3) L'industria delle fonderie di wafer limita lo sviluppo dei circuiti integrati per driver OLED nella Cina continentale

Le fonderie di wafer coreane sono profondamente legate ai produttori di chip per driver OLED, formando un modello di integrazione verticale e occupando una posizione di leadership a livello mondiale.

Anche le fonderie di wafer di Taiwan hanno una cooperazione approfondita con i produttori locali di chip driver OLED, dando priorità agli OEM per i produttori locali.

Le fonderie di wafer della Cina continentale producono principalmente chip driver per LCD, mentre i produttori OEM di chip driver per OLED hanno meno esperienza, per cui la maggior parte dei produttori continentali deve affidare gli ordini a Taiwan.