Deel 1, De basiswaardeketen – Wie voegt de waarde toe?

Deel 1, De basiswaardeketen – Wie voegt de waarde toe?

Het is in het nieuws: “Halfgeleiders zijn de nieuwe olie.” Het cliché is ineens overal – en waarschijnlijk omdat chips ineens schaars zijn. We namen olie als vanzelfsprekend aan totdat de tekorten in de jaren 70 het ‘strategisch’ maakten. Nu gebeurt het met halfgeleiders. Mensen praten. Defensie-experts maken zich zorgen. Wall Street is opgeknapt. De consument voelt het. Je kunt die nieuwe Lexus niet kopen omdat ze geen computerchip van vijf dollar hebben… De media zijn alert op de toegenomen belangstelling van de kijkers. Het congres stelt wetgeving op om de productie van chips te promoten en te subsidiëren. De voorzitter heeft het erover. De Wall Street Journal is verontrust over deze nieuwe uitbarsting van “industrieel beleid” over de hele wereld

  • “Vorige maand stemde de Amerikaanse senaat voor directe industriesubsidies met weinig precedent: $ 52 miljard voor nieuwe fabrieken voor de fabricage van halfgeleiders. De Europese Unie heeft zich ertoe verbonden haar aandeel in de wereldwijde productiecapaciteit voor halfgeleiders bijna te verdubbelen tot 20%. Zuid-Korea keurde tot 65 miljard dollar aan steun voor halfgeleiders goed, en Japan beloofde de hulp aan halfgeleiders van andere landen te evenaren…’

Er zijn geopolitieke boventonen – de Chip-race zou een cruciale dimensie zijn van de technologische concurrentie met China.

Het chips-als-olie-cliché is waar genoeg (zoals de meeste clichés zijn); het gaat alleen niet zo diep. Begrijpelijk, want de “halfgeleiderindustrie” is enorm complex. Het omvat duizenden bedrijven die veel verschillende technologieën en bedrijfsmodellen nastreven. Alleen al in het fabricagesegment

  • “Er zijn meer dan 30 soorten halfgeleiderproductcategorieën … waarvan elk tot 300 verschillende grondstoffen nodig heeft … verwerkt door meer dan 50 klassen van hoogtechnologische precisieapparatuur … met honderden technologische subsystemen … “

In feite is de “halfgeleiderindustrie” echt een verkeerde benaming. Er is te veel diversiteit om ze allemaal op één hoop te gooien, en te praten over bijvoorbeeld het Amerikaanse marktaandeel in halfgeleiders. Het is meer dan alleen een mand met appels en peren. Om de metafoor op te rekken, zouden we kunnen zeggen dat de industrie bedrijven omvat die zo divers zijn als appels en olifanten, en dat het waarschijnlijk niet logisch is om ze te combineren – behalve dat ze zijn allemaal betrokken bij het besturen van, en worden gedreven door, de digitale economie.

Het volledig in kaart brengen van deze heterogene industrie zal de komende maanden een aantal kolommen beslaan, die we hopelijk op een georganiseerde manier zullen nastreven. Een ander aspect van de verhoogde aandacht die de industrie tegenwoordig trekt, is het cluster van tijdige, hoogwaardige en uitgebreide enquêtes en rapporten, waarvan de meeste openbaar beschikbaar zijn, om de ontwikkeling van initiatieven te ondersteunen. Deze kolommen destilleren en interpreteren de gegevens die in sommige van deze worden verstrekt rapporten.

De economische voetafdruk van halfgeleiders

Begin met enkele van de echt grote getallen. Om de analyse te ‘motiveren’, zoals ze zeggen.

  • Sinds 1995 is ongeveer $ 4-5 biljoen van het wereldwijde BBP direct gekoppeld aan het ontwerp en de productie van halfgeleiders, en nog eens $ 15 biljoen zou “indirect beïnvloed” zijn
  • In de komende tien jaar zal de industrie “ongeveer $ 3 biljoen investeren in R&D en kapitaaluitgaven wereldwijd”
  • De auto-industrie zal naar verwachting verliezen $ 210 miljard aan autoverkopen dit jaar als gevolg van chiptekorten (wat bijna 10% van de totale omzet van de auto-industrie nadert)
  • Intel, TSMC en Samsung – de drie grootste bedrijven in het bedrijf, de technologieleiders in het cruciale fabricagesegment – ​​hebben plannen aangekondigd om de komende jaren ongeveer $ 300 miljard te investeren in nieuwe productiefaciliteiten – wat meer is dan de marktwaarde van de hele Noord-Amerikaanse autobedrijf
  • Overheidsfinanciering voor de ontwikkeling van halfgeleiders is moeilijk volledig te verklaren en de projecties verschuiven – maar het zal de komende vijf jaar bijna een half biljoen dollar naderen (40% daarvan komt uit China)
  • De totale inkomsten voor de chipindustrie bedragen nu meer dan $ 600 miljard per jaar – en groeiden in juni 2021 jaarlijks met 29% op jaarbasis
  • Volgens de Federal Reserve is de index van het verkoopvolume van halfgeleiderproductie sinds het jaar 2000 met een factor van ongeveer 33 keer gestegen – en 900 keer sinds 1992

Deze cijfers zijn enorm, maar ze geven alleen de directe financiële voetafdruk weer. De indirecte impact van de halfgeleiderindustrie is natuurlijk veel groter. De moderne digitale economie wordt aangedreven door halfgeleiders. Dus ja, het is onze “olie”.

De industriesegmenten (eerste snede)

De industrie kan pas echt worden begrepen als we het productieproces en de waardeketen uit elkaar halen. Dat houdt in dat je door verschillende lagen heen moet en dat proces meerdere keren moet herhalen, vanuit meerdere perspectieven, zoals per producttype (processors, geheugenchips, analoge chips, enz.), bedrijfsmodel (alleen ontwerp, fabricage, assemblage/test/ verpakking), type klant (smartphones, auto’s, enz.) en nationale affiliatie.

De eerste verlaging is het herzien van een aantal van de meetgegevens op hoog niveau voor de breedste industriecategorieën, op basis van de grove kenmerken van het bedrijfsmodel en de positie in de waardeketen. Dit proces zal een reeks interessante feiten over de industrie blootleggen die niet meteen duidelijk zijn op mondiaal niveau.

We beginnen met vier basissegmenten:

  • Ontwerp: de eerste stap bij het creëren van een geïntegreerde schakeling is, zoals bij bijna elk vervaardigd product, het ontwerpen ervan – in dit geval het ontwerpen van een circuit dat een bepaalde functie zal vervullen, meestal met een of andere berekening; dit proces wordt grotendeels “in software” uitgevoerd (alle andere functies hebben veel meer met hardware te maken)
  • Fabricage (gieterijen): Het fabricageproces zet het ontwerp om in een fysiek product, een “chip” – waarbij verschillende grondstoffen worden gemanipuleerd en toegepast (te beginnen met ultrazuiver silicium) om het circuitontwerp om te zetten in zijn fysieke uitvoering
  • Assemblage/Verpakking/Test: Het fab-proces resulteert meestal in een “wafel” die is bedrukt met enkele honderden individuele geïntegreerde schakelingen, die uit elkaar moeten worden gesneden of in blokjes gesneden, en vervolgens wordt elke IC op een geschikte manier verpakt. Aangezien deze stap vaak over het hoofd wordt gezien in ruwe industrie-enquêtes (om redenen die in latere delen duidelijk zullen worden), is het de moeite waard om de Wikipedia-definitie uitgebreid te citeren:
  • “Een halfgeleiderpakket is een metalen, plastic, glazen of keramische behuizing die een of meer discrete halfgeleiderapparaten of geïntegreerde schakelingen bevat. Individuele componenten worden vervaardigd op halfgeleiderwafels (meestal silicium) voordat ze in een dobbelsteen worden gesneden, getest en verpakt. Het pakket biedt een middel om het te verbinden met de externe omgeving, zoals een printplaat, via leidingen zoals landjes, ballen of pinnen; en bescherming tegen bedreigingen zoals mechanische impact, chemische verontreiniging en blootstelling aan licht. Bovendien helpt het de door het apparaat geproduceerde warmte af te voeren, al dan niet met behulp van een warmteverdeler.”
  • Apparatuur voor de productie van halfgeleiders: Deze categorie wordt ook vaak over het hoofd gezien als een louter bijkomstig segment en verwijst naar de kapitaalgoederen die door de andere segmenten worden gebruikt om hun functies uit te voeren en te automatiseren. Nogmaals, als gevolg van recente ontwikkelingen wordt het cruciale belang van dit segment steeds meer erkend. (Het was bijvoorbeeld het embargo op het gebruik van apparatuur in deze categorie dat de deur voor Huawei’s toegang tot Amerikaanse halfgeleidertechnologie echt sloot.)

Zoals we zullen zien, hebben de bedrijven binnen deze categorieën zich in zeer verschillende richtingen ontwikkeld. Ze zijn gaan staan ​​voor vier typische en tegenwoordig meestal verschillende bedrijfsmodellen. Hoewel een paar bedrijven nog steeds meer dan één van deze functies vervullen, hebben de meeste zich gespecialiseerd op manieren die ze volledig in een van deze categorieën plaatsen.

Een van de eerste diepe duiken die we door het halfgeleider-ecosysteem kunnen nemen, is om bepaalde statistieken toe te passen op de ‘pure plays’ voor elk van deze categorieën. (Er zijn belangrijke subcategorieën binnen deze basissegmenten, dus de oefening zal op lagere niveaus worden herhaald.)

Metriek 1: Toegevoegde waarde

De eerste statistiek – in sommige opzichten primordiaal, de meest definitieve en ook een van de meest bepalende van de resultaten die we zullen zien wanneer we veel van de andere te volgen metrische gegevens toepassen – is het percentage van de waarde van het eindproduct dat wordt toegevoegd door elke segment. Met andere woorden, als de microprocessor in uw smartphone Apple $ 50 kost, is de vraag: welk deel van die $ 50 kan worden toegeschreven aan, of werd vastgelegd door, het bedrijf dat de Ontwerp van de chip? Hoeveel is toe te schrijven aan de gieterij die de chip heeft gefabriceerd? Hoeveel het bedrijf dat het heeft “verpakt”? En hoeveel voor het bedrijf dat de verbazingwekkende en complexe hardware heeft gebouwd waarmee de ontwerper, de gieterij en de verpakker hun functies konden uitvoeren?

Een studie van de Boston Consulting Group en de Semiconductor Industry Association, gepubliceerd in april 2021, biedt hier een antwoord op:

Hier is dan het eerste belangrijke gestileerde feit over halfgeleiders: Het Design-segment is dominant in termen van echte waardecreatie.

Dit basisfeit zal helpen bij het verklaren van veel van de andere feiten die aan het licht zullen komen als we andere statistieken op deze categorieën toepassen. Het zal ons ook helpen de grotere economische en geopolitieke kenmerken van hun industrie te begrijpen.

Source link

Zakelijk