Analyse

Foundry Wars: Das globale Wettrüsten im Chipsektor heizt sich auf

Mit der Aussicht auf staatliche Subventionen kündigen Halbleiterriesen wie Intel, TSMC und Samsung einen massiven Ausbau der Produktionskapazitäten an. Für Investoren eröffnet das Chancen, birgt aber auch erheblich Risiken.

Christoph Gisiger
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Lange bloss ein Nebenthema an der Börse, ist die Halbleiterindustrie ins Rampenlicht der medialen Aufmerksamkeit gerückt. Das überrascht nicht, kommen Chips doch in immer mehr Wirtschaftsbereichen zum Einsatz, wie die Schlagzeilen zu Lieferengpässen illustrieren.

Nach dem anspruchsvollen Wirtschaftsumfeld im letzten Jahr läuft der Sektor operativ auf Hochtouren. Gemäss dem Branchenverband SIA sind die weltweiten Halbleiterverkäufe im ersten Quartal auf über 123 Mrd. $ gestiegen, ein Zuwachs von fast 18% gegenüber der Vorjahresperiode. Im März näherte sich der Umsatz mit 41 Mrd. $ dem bisherigen Rekordwert von Ende 2018 an:

Quelle: SIA

Ein ähnliches Bild zeigen die Zahlen, die führende Auftragsproduzenten wie TSMC, UMC und Vanguard International zu Wochenbeginn aus Taiwan gemeldet haben. TSMC hat im April einen Umsatzzuwachs von 13% auf 4 Mrd. $ verzeichnet. Seit Anfang 2021 hat die grösste Halbleiterschmiede der Welt insgesamt knapp 17% mehr Einnahmen als zur gleichen Zeit im letzten Jahr erwirtschaftet:

TSMC: Entwicklung der monatlichen Einnahmen

Veränderung zum Vorjahresmonat, in %

TSMC erwartet für das zweite Quartal einen ungefähr gleich hohen Umsatz wie in den ersten drei Monaten. Mit ein Grund dafür ist die robuste Nachfrage nach Chips mit hoher Arbeitsleistung, wie sie in PC, Smartphones und Server zum Einsatz kommen. Für den gesamten Halbleitermarkt sagt die IT-Researchfirma IDC 2021 ein Wachstum von annähernd 13% voraus.

Der grösste Unsicherheitsfaktor für den Ausblick auf den restlichen Jahresverlauf sind die Lieferengpässe. Diese standen während den Quartalsabschlüssen der letzten Wochen bei vielen Firmen im Mittelpunkt. Gemäss dem Investmenthaus AllianceBernstein haben US-Unternehmen während einer Berichtssaison noch nie so viel über das Thema Halbleiter-Knappheit gesprochen:

Quelle: AllianceBernstein

Am meisten weisen Konzerne aus den Sektoren IT und Industrie auf die Engpässe hin. Im letzteren Fall sind Autohersteller am stärksten betroffen. Aber auch in anderen Branchen ist die prekäre Situation ein Thema. Von 3M über DuPont und Philip Morris bis hin zu Konsumgüterriesen beklagen sich Unternehmen aus den verschiedensten Bereichen über die direkten und indirekten Auswirkungen der Lieferschwierigkeiten:

Quelle: AllianceBernstein

Die Probleme basieren auf einer ganzen Reihe von Ursachen: Dem Handelskrieg zwischen den USA und China, Unterbrechungen von Lieferketten sowie der aufgestaute Nachfrage im Zug der Pandemie und zuletzt dem historischen Wintereinbruch in Texas im Februar. The Market hat sich mit diesen Entwicklungen Anfang März im Detail befasst.

Für Investoren wichtig ist, dass es sich hier vorab um temporäre Trends handelt, die in sechs bis zwölf Monaten grösstenteils abklingen dürften. Zudem geht es meist um Halbleiter, deren Fertigung nur bedingt anspruchsvoll ist. Häufig wird der Engpass jedoch mit einer anderen, strukturellen Problematik vermischt: der Abhängigkeit der Welt von Taiwan und Südkorea, wenn es um die Produktion modernster Chips geht.

Weil beide Länder in der unmittelbaren Einflusssphäre Chinas stehen, nehmen in Europa und in Amerika Bestrebungen zu, neue Halbleiterfabriken vor Ort zu bauen. Ziel ist es, die Versorgungssicherheit mit Chips der neuesten Generation zu sichern – aus wirtschaftlichen wie auch militärischen Überlegungen.

Vor diesem Hintergrund kommt ein technologisches Wettrüsten in Gang, bei dem es um milliardenschwere Investitionen und ebenso massive Subventionen geht.

Das Rennen der drei Titanen

Eine Produktionsstätte wird in der Halbleiterindustrie generell als «Semiconductor Fabrication Plant» oder kurz «Fab» bezeichnet. Geläufig ist ebenso der Ausdruck «Foundry», weil dabei Siliziumscheiben (Wafer) durch chemische und physikalische Behandlung quasi zu Chips «geschmiedet» werden.

Das Rennen um die technologische Vorherrschaft in diesen hochkomplexen und kapitalintensiven Prozessen mussten die meisten Unternehmen bereits aufgeben. Mit dem rasanten Tempo mithalten können heute nur noch drei Konzerne: TSMC aus Taiwan, Samsung Electronics aus Südkorea und Intel aus den USA. Momentan gibt TSMC den Takt an.

Die drei Titanen der globalen Halbleiterindustrie überbieten sich derzeit gegenseitig mit Ankündigungen zum Bau neuer Fabriken. TSMC prognostiziert über die nächsten drei Jahre Investitionen von insgesamt 100 Mrd. $. Dazu kursieren Gerüchte um den Ausbau eines Projekts in Arizona, wo der Konzern bereits im Mai 2020 Pläne für eine 12 Mrd. $ teure Chipschmiede angekündigt hat.

In den USA spricht auch Samsung über bedeutende Investitionen. Der weltgrösste Hersteller von Speicherchips ist auch in der Auftragsproduktion für Dritte aktiv. Unter anderem will er dafür seinen Standort in Texas mit einem 17 Mrd. $ teuren Werk erweitern. Gespräche mit Behörden laufen zudem in New York und Arizona.

Einen strategischen Richtungswechsel hat Ende März Intel angekündigt. Der US-Branchenleader ist nach einer Reihe von Missgeschicken gegenüber TSMC und Samsung bei der Produktion modernster Chips in Rücklage geraten. Unter dem neuen CEO Pat Gelsinger will das traditionsreiche Unternehmen aus Santa Clara den Rückstand aufholen.

Bislang hat sich Intel fast ausschliesslich auf die eigene Produktion fokussiert. Doch nun wird der Konzern seine Fabriken auch für Aufträge anderer Chipkonzerne öffnen. Ein wichtiger Schritt dazu sind die rund 20 Mrd. $, die Intel am bestehenden Standort in Arizona investieren will. Anfang Mai hat die Gruppe zudem eine Erweiterung im Umfang von 3,5 Mrd. $ für ein Werk in New Mexico bekannt gemacht. Demnächst dürfte eine Ankündigung für ein Grossprojekt in Europa folgen.

Bewegung gibt es ebenso im Mittelfeld der Branche. Global Foundries, die Nummer vier unter den reinen Auftragsproduzenten, will die Kapazität mit einer Verdoppelung der diesjährigen Investitionen erhöhen. Wie es heisst, soll die vormalige Fertigungssparte von AMD, die sich im Besitz des Emirats von Dubai befindet, per Ende Jahr einen Börsengang erwägen. Chinas führender Chipfabrikant SMIC plant derweil zusätzliche Ausgaben von 2,4 Mrd. $ am Standort in Shenzhen.

Mit anderen Worten: Auf die Halbleiterindustrie kommt eine gewaltige Welle an neuen Produktionskapazitäten hinzu. Gemäss dem Branchenbeobachter IC Insights wird das globale Investitionsaufkommen bereits dieses Jahr auf einen Spitzenwert von 125 Mrd. $ steigen:

Investitionsaufwand der globalen Halbleiterindustrie

CapEx, in Mrd. $
Prognose (2021)

Rock’s Law

Weil der Bau von Halbleiterfabriken teuer ist, stellt das Wettrüsten Intel, TSMC und Samsung vor erhebliche Herausforderungen. Eine wichtige Rolle spielt dabei Moore’s Law, die einst von Intel-Gründer Gordon Moore formulierte Beobachtung, dass sich die Rechenleistung der neusten Chips alle zwei Jahre verdoppelt.

Weniger bekannt, aber ebenso wichtig ist ein zweites Gesetz der Chipindustrie: Rock’s Law. Benannt nach Arthur Rock, einem der ersten Investoren in Intel, handelt es sich auch hier eher um eine Beobachtung als um ein Naturgesetz wie zum Beispiel die Schwerkraft.

Konkret besagt Rock’s Law, dass sich die Kosten für Equipment zur Halbleiterproduktion alle vier Jahre verdoppeln. Diese Maschinen von Herstellern wie Applied Materials, Lam Research oder ASML machen in der Regel etwa 75% der Investitionen für ein neues Werk aus.

Samsung, TSMC und Intel kommen zusammen für die Hälfte dieser Investitionsausgaben im Sektor auf. Einen hohen Investitionsaufwand betreiben ebenso die Memory-Spezialisten Micron und SK Hynix:

Ausgaben für Equipment zur Halbleiterproduktion

Anteil an den Gesamtinvestitionen 2020, in %
Samsung
TSMC
Intel
Micron
SK Hynix
Andere Hersteller

Hierzu ein paar konkrete Beispiele aus dem Technologie-Blog «Asianometry»: Eine topmoderne Foundry kostete im Jahr 2000 rund 1 Mrd. $, doppelt so viel wie 1995. Im Jahr 2005 waren es bereits 3 Mrd. $. Für das aktuell modernste Werk am heimischen Standort Tainan hat TSMC rund 17 Mrd. $ veranschlagt. Die nächste Fab, die der Konzern derzeit ebenfalls in Tainan fertigstellt, dürfte sich auf rund 19,5 Mrd. $ belaufen.

Ein vergleichbarer Kostenverlauf lässt sich bei Intel feststellen. Gemäss einer Investorenpräsentation vom Februar 2017 greift auch der US-Konzern immer tiefer in die Taschen, um bei der Halbleiterproduktion auf höchstem Niveau mithalten zu können.

Einen Überblick dazu gibt die untenstehende Grafik, welche die Zunahme der Kosten von einem Technologieknoten zum nächsten illustriert. Um beispielsweise die Strukturgrösse auf einem Wafer von 32 bis 22 Nanometer auf 22 bis 14 Nanometer zu verdichten, nahmen Intels Kosten über 30% zu.

Um auf den nächsten Technologieknoten von 10 bis 7 Nanometern zu kommen, dürften es dieses Mal etwa 60% höhere Kosten sein - und diese Angaben wurden vor den Problemen gemacht, die Intel 2018 die Führung im technologischen Wettlauf gekostet haben:

Produktionskosten steigen

Zunahme der Waferkosten pro Quadratmillimeter zum nächsten Technologieknoten bei Intel, in %

Um die Branche zu derart hohen Ausgaben zu motivieren, werden von Regierungen grosszügige Subventionen in Aussicht gestellt. Bislang war das vor allen in China der Fall, wo staatliche und regionale Behörden den Aufbau der heimischen Chipindustrie tatkräftig unterstützt haben. Im Fall von SMIC etwa beliefen sich diese Zuschüsse in den Jahren 2014 bis 2018 auf rund 35 bis 40% des Umsatzes:

Quelle: AllianceBernstein

In den USA hat die Biden-Regierung der Chipindustrie im Rahmen des geplanten Infrastrukturprogramms Anfang April Subventionen von rund 50 Mrd. $ versprochen, primär durch Steuerreduktionen. Im amerikanischen Kongress wird dazu an zwei Vorlagen gearbeitet: dem American Foundries Act und dem CHIPS for America Act.

In Europa werden ähnliche Bemühungen unternommen. So haben die EU-Mitgliedstaaten Ende Dezember eine Vereinbarung getroffen, die rund 145 Mrd. $ an staatlichen Investitionen zur Stärkung der digitalen Wirtschaft vorsieht. Dazu gehört die Etablierung hochmoderner Chipfabriken.

Korrektur an der Börse

An der Börse löst das Wettrüsten im Halbleitersektor gemischte Gefühle aus. Die Branche ist für ihre ausgeprägte Zyklizität berüchtigt. In unguter Erinnerung sind die massiven Überkapazitäten in der Fabrikation von Speicherchips gegen Ende des letzten Jahrzehnts.

Die damaligen Übertreibungen werden mitunter als Konsequenz der sogenannten «Samsung Bubble» erachtet. Das, weil der koreanische IT-Riese 2017 mit rund 38 Mrd. $ in einem einzigen Jahr für rund die Hälfte des Investitionsaufwands der zehn führenden Konzerne aufkam:

Investitionsaufkommen globaler Halbleiterkonzerne

CapEx, in Mrd. $
Samsung
TSMC
Intel
Micron
SK Hynix
Infineon
STMicroelectronics
UMC
Texas Instruments
NXP Semiconductors
Prognose (ab 2021)

Auffällig ist vor diesem Hintergrund, dass der Aufwärtstrend von Chipaktien praktisch zum gleichen Zeitpunkt an Schwung verloren hat, zu dem die Engpässe im Sektor in den Fokus der breiten Öffentlichkeit gerückt sind:

Quelle; Twitter

Ein Blick auf die Kursperformance sieht entsprechend unschön aus: Intel und TSMC notieren inzwischen rund 20% unter dem 52-Wochen-Hoch. Samsung hat über 16% verloren:

Intel

Intel
Samsung Electronics
TSMC
PHLX Semiconductor Index (SOX)

Auch andere grosse Chipkonzerne wie Qualcomm, Xilinx, AMD, Nvidia oder Broadcom haben deutliche Einbussen erlitten:

Kursrückschläge im Chipsektor

Kursverlust seit 52-Wochen-Hoch, in %

Wann dreht der Zyklus?

Investoren sind aus verschiedenen Gründen besorgt: Die Auftragsbücher von Halbleiterherstellern sind momentan zwar randvoll. Bekannt ist aber auch, dass Kunden wegen der limitierten Kapazitäten Praktiken wie «Double Ordering» anwenden: Um bei einem Auftragsproduzenten wie TSMC als wichtiger Abnehmer früher zum Zug zu kommen, werden einfach doppelt so viele Chips wie tatsächlich benötigt bestellt.

Das kann problematische Konsequenzen nach sich ziehen, denn sobald der Engpass nachlässt, werden die zusätzlichen Aufträge vom Kunden storniert. Der Chipproduzent sitzt dann auf einem ungesund hohen Lagerbestand, der wegen der Schnelllebigkeit der Branche rasch an Wert verliert. TSMC-Chef C.C. Wei hat dieses Risiko während der Ergebnispräsentation Mitte April bestätigt.

«Der Zyklus ist noch nicht am Wendepunkt angelangt», meint dazu etwa Jonathan Goldberg, ein profunder Kenner der Halbleiterindustrie. «Viele Kunden sind momentan jedoch so verzweifelt, dass nicht nur die doppelte, sondern die dreifache Menge bestellen», hält Goldberg in seinem Blog fest. «Wenn die Blase platzt, wird das Problem demnach umso grösser sein.»

Ähnlich formuliert es Fred Hickey, Herausgeber des Investmentbulletins «The High-Tech Strategist»: «Da wir derzeit den grössten Engpass im Halbleitersektor in den vierzig Jahren sehen, in denen ich die Branche verfolge, wird dieser Zyklus folglich auch mit dem grössten Überschuss enden», befürchtet er. Seine Position in den Aktien von Sensata Technologies, einem Chiphersteller für die Autoindustrie, hat er deshalb vorerst aufgelöst, um einen günstigeren Zeitpunkt zum Wiedereinstieg abzuwarten.

Hinzu kommt das ökonomische Kalkül bei der Fertigung von Halbleitern: Die Fixkosten einer neuen Fabrik sind enorm hoch, während die Grenzkosten zur Produktion eines zusätzlichen Wafers verschwindend gering sind. Da der Wert eines neuen Werks wegen des technologischen Fortschritts zudem rasch sinkt, haben Hersteller einen Anreiz, so viele Chips so schnell wie möglich zu produzieren.

Speziell Samsung und TSMC sind dafür bekannt, dass sie Marktanteile tendenziell höher gewichten als die Profitabilität. Das dürfte auch für chinesische Hersteller wie Yangtze Memory gelten. Der Konzern hat in den letzten Jahren massive Kapazitäten aufgebaut und dürfte den Markt bald mit billigen Flash-Speicherchips fluten.

Andererseits hat im Halbleitersektor in den letzten Jahren aber auch eine starke Konsolidierung stattgefunden. Allein 2020 sind Übernahmen im Rekordumfang von fast 120 Mrd. $ angekündigt worden, darunter die 40 Mrd. $ teure Akquisition von ARM durch Nvidia und die 35 Mrd. $ umfassende Offerte für Xilinx von AMD.

Eine Folge davon ist, dass die Branche in den letzten Jahren ihre Strukturen bereinigt hat und heute wesentlich rentabler wirtschaftet. Die durchschnittliche Ebit-Marge der zwanzig Chiphersteller und Ausrüster im US-Leitindex S&P 500 bewegt sich seit 2013 konstant über 20%. 2018 resultierte ein Bestwert von über 32%:

Profitabilität von Halbeiterkonzernen

Ebit-Marge, in %

Alles in allem bleibt «The Market» deshalb bei der bisherigen Einschätzung: Wir halten die meisten Aktien aus dem Halbleitersektor trotz der aktuellen Korrektur weiterhin für überteuert. Falls es zu einem richtigen Crash kommen sollte, haben wir qualitativ hochstehende Unternehmen wie Texas Instruments und ASML auf der Kaufliste. An der Schweizer Börse gefällt uns der Zulieferer VAT.

Chancen bieten nach wie vor Spezialsituationen wie Intel. Die Aktien des führenden Herstellers von Mikroprozessoren sind zum Kurs-Gewinn-Verhältnis 2021 von 13 im Vergleich zum Sektor wie auch zum Gesamtmarkt günstig bewertet. CEO Pat Gelsinger hat das nötige Charisma sowie Knowhow für den Turnaround.

Der Konzern hat damit gute Perspektiven, zurück an die Spitze zu kommen und sich als technologisch führender Chipproduzent in den USA und Europa zu etablieren. Angesichts des steigenden Risikos von grösseren Verwerfungen im Sektor eignen sich die volatilen Titel allerdings nur für Investoren mit starken Nerven.

Kennzahlen

Land Börsenwert Umsatzwachstum Ebit-Marge KGV Rendite
TSMC Taiwan 530 19,7 42,3 24,8 1,7
Samsung Südkorea 487 5,8 15,8 13,2 1,7
Nvidia USA 356 52,7 28,3 42,1 0,1
ASML Niederlande 259 32,2 32,6 40,3 0,5
Intel USA 222 2,6 29,1 12,9 2,5
Broadcom USA 180 8,9 21,9 16,1 3,3
Texas Instruments USA 169 9,2 42,9 24,6 2,2
Qualcomm USA 145 18,9 30,3 15,9 2,1
Applied Materials USA 113 21,2 26,8 20 0,8
AMD USA 93 57,7 16,4 36 -
Lam Research USA 84 38,1 29,5 18,7 0,9
SK Hynix Südkorea 75 18,2 15,7 7,7 0,9