Półprzewodnik

kluczowe wnioski

• Występujący w tysiącach produktów elektronicznych półprzewodnik to materiał, który przewodzi prąd bardziej niż izolator, ale mniej niż czysty przewodnik.
• Istnieją cztery podstawowe typy półprzewodników.
• Przemysł półprzewodników żyje – i umiera – według prostego przekonania: mniejszy, szybszy i tańszy.
• Inwestorzy powinni mieć na uwadze, że branża półprzewodników jest branżą wysoce cykliczną, podlegającą okresowym wzrostom i spadkom.

Rodzaje półprzewodników

Ogólnie rzecz biorąc, półprzewodniki dzielą się na cztery główne kategorie produktów:

• Pamięć: chipy pamięci służą jako tymczasowe magazyny danych i przekazują informacje do i z mózgów urządzeń komputerowych. Konsolidacja rynku pamięci trwa nadal, a ceny pamięci są tak niskie, że tylko kilku gigantów, takich jak Toshiba, Samsung i NEC, może pozwolić sobie na pozostanie w grze.
• Mikroprocesory: są to jednostki centralne, które zawierają podstawową logikę do wykonywania zadań. Dominacja Intela w segmencie mikroprocesorów zmusiła prawie każdego innego konkurenta, z wyjątkiem zaawansowanych urządzeń mikro, z rynku głównego do mniejszych nisz lub w ogóle do innych segmentów.
• Commodity Integrated Circuit: Czasami nazywane „standardowymi chipami”, są one produkowane w ogromnych partiach do rutynowego przetwarzania. Zdominowany przez bardzo dużych azjatyckich producentów chipów, segment ten oferuje bardzo niskie marże zysku, o które mogą konkurować tylko największe firmy produkujące półprzewodniki.
• Złożony układ SOC: „System on a Chip” zasadniczo polega na stworzeniu chipa układu scalonego z możliwościami całego systemu. Rynek obraca się wokół rosnącego popytu na produkty konsumenckie, które łączą w sobie nowe funkcje i niższe ceny. Ze szczelnie zamkniętymi drzwiami do pamięci, mikroprocesorów i rynków towarowych układów scalonych, segment SOC jest prawdopodobnie jedynym, który ma wystarczająco dużo okazji, aby przyciągnąć szeroką gamę firm.

Przemysł półprzewodników

Sukces w branży półprzewodników zależy od tworzenia mniejszych, szybszych i tańszych produktów. Zaletą bycia małym jest to, że więcej mocy można umieścić na tym samym chipie. Im więcej tranzystorów w chipie, tym szybciej może wykonać swoją pracę. Stwarza to zaciekłą konkurencję w branży, a nowe technologie obniżają koszt produkcji jednego chipa, tak że w ciągu kilku miesięcy cena nowego chipa może spaść o 50%.

Doprowadziło to do obserwacji zwanych prawem Moore’a, które stwierdza, że ​​liczba tranzystorów w gęstym układzie scalonym podwaja się w przybliżeniu co dwa lata. Obserwacja została nazwana na cześć Gordona Moore’a, współzałożyciela Fairchild Semiconductor i Intela, który napisał artykuł opisujący ją w 1965 roku. Obecnie okres podwojenia jest często podawany jako 18 miesięcy – liczba cytowana przez dyrektora Intela, Davida House’a.

W rezultacie producenci chipów są pod ciągłą presją, aby wymyślili coś lepszego i nawet tańszego niż to, co definiowało najnowocześniejsze rozwiązania zaledwie kilka miesięcy wcześniej. Dlatego firmy zajmujące się półprzewodnikami muszą utrzymywać duże budżety na badania i rozwój. Stowarzyszenie zajmujące się badaniami rynku półprzewodników IC Insights poinformowało, że 10 największych firm zajmujących się półprzewodnikami wydało średnio 13,0% sprzedaży na badania i rozwój w 2017 r., W zakresie od 5,2% do 24,0% dla poszczególnych firm.

Tradycyjnie firmy zajmujące się półprzewodnikami kontrolowały cały proces produkcyjny, od projektu po produkcję. Jednak wielu producentów chipów przekazuje obecnie coraz więcej produkcji innym firmom z branży. W ostatnim czasie na pierwszy plan wysunęły się firmy odlewnicze, których jedyną działalnością jest produkcja, oferując atrakcyjne opcje outsourcingu. Oprócz odlewni rosną szeregi coraz bardziej wyspecjalizowanych projektantów i testerów chipów. Firmy produkujące chipy stają się szczuplejsze i bardziej wydajne. Produkcja frytek przypomina teraz wykwintną kuchnię restauracyjną, w której szefowie kuchni ustawiają się w kolejce, aby dodać odpowiednią przyprawę do mieszanki.

W latach osiemdziesiątych producenci chipów żyli z wydajnością (liczba działających urządzeń spośród wszystkich wyprodukowanych) na poziomie 10-30%. Jednak aby być dziś konkurencyjnymi, producenci chipów muszą utrzymywać plony na poziomie 80-90%. Wymaga to bardzo kosztownych procesów produkcyjnych. W rezultacie wiele firm zajmujących się półprzewodnikami zajmuje się projektowaniem i marketingiem, ale decyduje się na outsourcing części lub całości produkcji. Firmy te, znane jako wytwórcy chipów bez fabless, mają duży potencjał wzrostu, ponieważ nie są obciążone kosztami ogólnymi związanymi z produkcją lub „wytwarzaniem”.

Inwestowanie w przemysł półprzewodników

Oprócz PHLX Semiconductor Index, znany jako SOX, a także jego formy pochodne w funduszach giełdowych. Istnieją również indeksy, które dzielą sektor na producentów chipów i producentów sprzętu do chipów. Ta ostatnia rozwija i sprzedaje maszyny i inne produkty używane do projektowania i testowania półprzewodników.

Ponadto niektóre rynki zagraniczne, takie jak Tajwan, Korea Południowa i, w mniejszym stopniu, Japonia, są w dużym stopniu zależne od półprzewodników, a zatem ich indeksy również dostarczają wskazówek na temat kondycji światowego przemysłu.

Specjalne uwagi dotyczące inwestowania w półprzewodniki

Jeśli inwestorzy półprzewodników pamiętają jedną rzecz, to powinna być taka, że ​​branża półprzewodników jest wysoce cykliczna. Producenci półprzewodników często dostrzegają cykle koniunkturalne związane z popytem na produkty oparte na chipach. W dobrych czasach  marże zysku producentów chipów mogą być bardzo wysokie; Jednak gdy popyt spada, ceny chipów mogą drastycznie spaść i mieć duży wpływ na łańcuchy dostaw wielu branż.

Popyt zazwyczaj śledzi zapotrzebowanie rynku końcowego na komputery osobiste, telefony komórkowe i inny sprzęt elektroniczny. W dobrych czasach firmy takie jak Intel i Toshiba nie są w stanie wyprodukować mikroczipów wystarczająco szybko, aby zaspokoić popyt. W trudnych czasach potrafią być wręcz brutalni. Na przykład powolna sprzedaż komputerów osobistych może doprowadzić do szaleństwa w branży – i ceny jej akcji.

Jednocześnie nie ma sensu mówić o „cyklu chipów” tak, jakby było to wydarzenie o szczególnym charakterze. Chociaż półprzewodniki są nadal w istocie biznesem towarowym, ich rynki końcowe są tak liczne – komputery osobiste, infrastruktura komunikacyjna, motoryzacja, produkty konsumenckie itp. – że jest mało prawdopodobne, aby nadmiar mocy w jednym obszarze spowodował upadek całego domu.

Ryzyko cykliczności

Zaskakujące jest, że cykliczność branży może zapewnić pewien komfort inwestorom. W niektórych innych sektorach technologicznych, takich jak sprzęt telekomunikacyjny, nigdy nie można być całkowicie pewnym, czy fortuny mają charakter cykliczny, czy świecki. Z kolei inwestorzy mogą być prawie pewni, że rynek zmieni się w pewnym momencie w nie tak odległej przyszłości. Cykliczność, choć zapewnia pewien komfort, stwarza również ryzyko dla inwestorów. Producenci chipów muszą rutynowo brać udział w grach hazardowych na wysokie stawki. Duże ryzyko wynika z faktu, że po dużym projekcie rozwojowym dla firm może minąć wiele miesięcy, a nawet lat, aby dowiedzieć się, czy trafiły w dziesiątkę, czy też wszystko spieprzyły. Jedną z przyczyn opóźnienia jest przeplatająca się, ale fragmentaryczna struktura branży: różne sektory osiągają szczyt i osiągają szczyt w różnym czasie. Na przykład niski punkt w przypadku odlewni często pojawia się znacznie wcześniej niż w przypadku projektantów układów scalonych. Innym powodem jest długi czas realizacji w branży : opracowanie chipa lub zbudowanie odlewni zajmuje lata, a nawet dłużej, zanim produkty zaczną zarabiać.

Firmy zajmujące się półprzewodnikami stają przed klasyczną zagadką, czy to technologia napędza rynek, czy rynek napędza technologię. Inwestorzy powinni uznać, że oba mają znaczenie dla branży półprzewodników.