TSMC (TSM) Spotlight: 21. århundredes guldfundament

Leder inden for halvledere

As elektronik og mikrochips fandt vej ind i stort set alle produkter, fra vaskemaskiner til kameraer og telefoner, blev deres producenter stadig større og vigtigere virksomheder.

De første dominerende aktører i den spirende teknologibranche blev etableret i USA, med virksomheder som Intel (INTC ) og IBM (IBM ).

Kort efter flyttede branchen mod Asien, hvor Japan og derefter Taiwan drage fordel af kombinationen af højkvalificeret arbejdskraft og lavere omkostninger.

Dette skift i omkostninger blev til en langsigtet fordel. Erfaring og akkumuleret FoU-indsats omdannede de asiatiske chipfundamenter til giganter, som i dag producerer størstedelen af den globale chipforsyning.

Udover næsten hele branchen dominerer én virksomhed den mest avancerede chipproduktionsproces: Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSM ) Company, eller TSMC.

Statligt initiativ

TSMC blev grundlagt i 1987 på initiativ fra den taiwanske regering for at opbygge landets chipindustri fra bunden. Det var en afspaltning fra den statslige forskningsinstitution ITRI (Industrial Technology Research Institute).

Dette skete efter at brancheledere som Texas Instruments (TXN ) og Intel afslog muligheden, hvor kun Philips var villig til at underskrive et joint venture og investere $58M & IP’er i bytte for 27,5 % i TSMC.

I dag ejer den taiwanske regering stadig 6 % af TSMC, og Philips ville sælge alle sine TSMC-aktier i 2008.

Dr. Morris Chang var afgørende i grundlæggelsen af virksomheden. Født i Kina, og med 25 års erfaring fra Texas Instruments, vil han blive husket som “halvledernes far”.

Kilde: The Curiosity Chronicle

Skæring i Intels forretningsmodel

På det tidspunkt var der masser af “fabless” chipproducenter, virksomheder der designede chips, men som ikke havde produktionsfaciliteter, og fik dette arbejde udført af virksomheder som Intel (en fab, eller fundry, er branchens betegnelse for en chipfabrik).

Dette skyldtes i høj grad, at produktionen krævede udstyr til en værdi af $50 M til $100 M for at gravere siliciumskiver og omdanne dem til computerchips.

Kilde: eTeknix

Chipproduktionsprocessen er meget kompleks og afhænger af en ultra-specialiseret forsyningskæde, hvor fundryen (fab) har ansvaret for så effektivt som muligt at samle det diverse produktionsudstyr (skiver, litografi, opvarmning, doping, pakning, samling osv.).

Kilde: EITC

Som følge heraf kunne Intel ikke kun kræve høje priser, men også tvinge fabless‑producenter til at have ret til at designe. Intel kunne senere bringe sit eget konkurrerende design, som blev produceret internt.

TSMC kom ind i branchen ved at være den første rene “fundry”, der tilbød fremstillingstjenester uden at konkurrere med sine fabless‑kunder.

På det tidspunkt lå TSMC bagefter teknologisk, men dette tilbud viste sig at være yderst succesfuldt. Tidlige kunder omfattede virksomheder som Broadcom (AVGO ), og senere Apple (AAPL ), Nvidia (NVDA ), AMD (AMD ) osv.

TSMC gik på børs i Taiwan i 1994 og blev noteret på NYSE i 1997, samme år som den nåede en kapacitet på 1 million siliciumskiver.

Stigning af en teknologigigant

Elefanten i rummet

En anden faktor i TSMC’s succes var dedikationen til FoU. Determineret på at indhente det teknologiske hul hurtigt i forhold til brancheledere, investerede virksomheden enorme summer i nyt maskineri og forskning.

Den store ejerskab fra den taiwanske regering var også vigtig i de tidlige år. Regeringen var tilfreds med virksomhedens fremskridt i branchen og de højt værdiskabte jobs og var ikke så optaget af et hurtigt afkast på sine penge.

Over tid blev TSMC den semiconductor fundry, med ikke mindre end 59,5 % af branchens omsætning, langt foran sin største konkurrent, Samsung (16,1 %).

Kilde: Eric Flaningam

Dette forspring bliver stærkere over tid, idet TSMC har fanget en meget stor del af branchens vækst siden 2019, og Q2‑2024‑andel i omsætning nåede 62 %.

Kilde: SemiWiki

Ledende inden for avancerede noder

Fra sin begyndelse som en mere retfærdig produktionspartner har TSMC gradvist blevet branchens teknologiske leder, især inden for “leading edge” chips.

Chips klassificeres generelt efter størrelsen på deres processor.

Generelt betragtes alle noder over 16‑28 nanometer (nm) som ældre halvledere. De er stadig meget vigtige for den globale økonomi, da de udgør størstedelen af verdens forbrug af halvledere til husholdningsapparater, biler, infrastruktur, forsvarsudstyr osv. Disse chips er dog primært en vare med meget lave marginer for producenterne.

Kilde: Techovedas

Derimod er de nyeste noder, hvor størstedelen af branchens profit genereres, ofte med større efterspørgsel end fundryerne kan levere, og dette gælder især for TSMC.

I dag leder virksomheden inden for den mest avancerede node, 3 nm, og den kommende 2 nm er endnu mere efterspurgt, forventet at være større end 5 nm og 3 nm samlet.

Masseproduktion af TSMC’s 2 nm‑node forventes at starte i 2025. Det vil sandsynligvis blive en tæt konkurrence med Samsung, som også er begyndt at forberede 2 nm‑ og 1,4 nm‑produktionslinjer.

Kilde: TSMC

Et vendepunkt for TSMC var i 2010, da Apple valgte dem som leverandør af chips til sine iPhones, hvis salg eksploderede. I de sidste to årtier har smartphones, avancerede computere og datacentre (eller HPC – High‑Performance Computing) været kerneapplikationerne for de mest avancerede chips, hvilket har fremdrevet branchen og betalt de massive FoU‑omkostninger.

Kilde: TSMC

Den dag i dag er Apple stadig TSMC’s største forbruger, efterfulgt af Nvidia.

Kilde: Moomoo

EUV

Det, der gør de mindste og mest avancerede noder unikke, er at de bruger en ny teknologi kaldet EUV (Extreme UltraViolet lithography), en opgradering fra den tidligere DUV (Deep UltraViolet).

I øjeblikket er EUV et monopol for det hollandske firma ASML (ASML ), den eneste producent af EUV‑litografimaskiner.

Tilbage i 2019 blev TSMC’s 7 nm‑chips fremstillet med den første EUV‑proces, hvilket leverede højvolumen‑kundprodukter til markedet.

Det næste skridt, en litografimaskine kaldet High NA (Numerical Aperture) EUV, bliver nu sendt til halvlederfundryer, til Intel i december 2023, og til TSMC et år senere, mens Samsung forventes at modtage den i 2025.

Det bør bemærkes, at ud over selve produktionen vokser designomkostningerne for chips med stadig mindre processorer næsten eksponentielt, hvilket indikerer, at konkurrencen om mindre processorer på et tidspunkt kan give faldende afkast.

Kilde: Quatr

Kina, USA-fabrikker & handelskrige

Taiwans akavede diplomatiske status

På grund af vigtigheden af avanceret chipproduktion for AI, forsvar og den generelle teknologibranche er dette en meget strategisk vigtig industri.

Samtidig betragter den kinesiske regering officielt Taiwan som en “rebelsk provins af Kina”, og ikke som en uafhængig stat. En situation, som i øjeblikket er den officielle holdning i de fleste lande, inklusive USA (“One China‑politikken”), med for eksempel en erklæring fra Joe Biden i 2024 om, at “USA ikke støtter Taiwans uafhængighed”.

Samtidig forsvarer USA Taiwan for at beskytte mod en potentiel kinesisk invasion og har gentagne gange antydet, at de ville gå i krig med Kina over et angreb på øen.

TSMC som mål?

Dette placerer TSMC, som producent af den vigtigste industri på øen, i en vanskelig geopolitisk position.

På den ene side er den en teknologisk leder i et de‑facto (men ikke de‑jure) uafhængigt land under beskyttelsesparaplyen fra USA.

På den anden side kunne den blive det primære mål i enhver militær handling, hvor amerikanske lovgivere endda har foreslået, at USA selv bør være klar til at bombe TSMC’s fabrikker for at forhindre Kina i at overtage dem i tilfælde af en invasion.

Denne idé blev stærkt støttet af Elbridge Colby, nu Trumps kandidat til Undersekretær for Forsvarspolitik.

Kilde: Elbridge Colby

TSMC’s amerikanske fabrikker

Under den geopolitiske risiko for en afbrydelse af Taiwans forsyning har USA presset TSMC til at åbne flere fabrikker i fastlandet USA.

Dette førte til planer siden 2020 om at åbne en stor fundry i Arizona, hvor en anden fab blev tilføjet i 2022, hvilket bragte den samlede investering op på $40 milliarder.

Kilde: TSMC

Initiativet har ikke været uden problemer, da TSMC kæmper med at finde tilstrækkeligt uddannede lokale arbejdere og rapporter om konflikter som følge af forskelle i arbejdskultur mellem taiwanesiske og amerikanske medarbejdere.

Alligevel forventes den første produktion at starte i 2025 for den første fab, og produktionsudbyttet (effektiviteten af korrekt gravede chips, en vigtig industrimetric) er nu højere i Phoenix end i Taiwan.

Den anden fab vil starte produktion i 2028 for 3 nm‑ og 2 nm‑processerne. En tredje fab blev endda annonceret, som vil fokusere på 2 nm‑processen og videre, med produktion planlagt til slutningen af årtiet.

Handelskrigens kollaterale skader

Efterhånden som USA forsøger at begrænse adgangen til avanceret teknologi i Kina, især inden for beregning og AI, er landets halvlederindustri blevet underlagt restriktioner og sanktioner.

Dette startede med forbud mod eksport af EUV‑maskiner til Kina, og udvidedes til en stadigt voksende liste over forbudte produkter, inklusive alle avancerede chips.

Hvis dette havde lykkedes, ville det have været gode nyheder for ikke‑kinesiske chipproducenter.

Det har dog fået Kina til at udvikle sin indenlandske fundrykapacitet så aggressivt som muligt. I centrum for denne indsats står de statsejede SMIC og Huawei.

SMIC hævder at have udviklet en 5 nm‑proces uden EUV. Kina ser også på at udvikle sin egen EUV‑litografi samt at erstatte hele den internationale halvlederforsyningskæde med indenlandske producenter.

Blandt de mulige alternativer til EUV, og endda High‑NA EUV, er følgende løsninger blevet foreslået:

• Opbygning af en massiv cyclotron (partikelaccelerator) for at erstatte ASML‑type litografimaskiner.
• Replikering af ASML’s maskiner, en opgave primært påtaget af Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE).
• Et fokus på fotonik, et felt hvor Vesten ikke har en betydelig fordel, og som kan blive fremtidens computing.
  • Neuromorfe chipdesigns overvejes også, især til AI‑applikationer.

I det lange løb kan dette vise sig at være den største trussel mod TSMC, mere end de traditionelle rivaler. Dette skyldes, at Kina allerede forbruger mere end 50 % af den globale chipforsyning.

Derfor kan det give virksomheder som SMIC den indenlandske efterspørgsel, der er nødvendig for at skalere op til en størrelse, hvor de kan konkurrere med TSMC, samtidig med at de drager fordel af skattefordele, kapitaladgang og andre fordele, som den kinesiske regering yder til en strategisk sektor.

TSMC’s økonomi

For en industrivirksomhed havde TSMC en bemærkelsesværdig høj bruttoavance på 57,8 % i Q3 2024, op 3 % fra året før. Dette omsættes til en lige så imponerende nettoavance på 42,8 %. Virksomheden har meget lidt gæld, med samlede forpligtelser svarende til likviditeten på hånden.

Aktiekursen er tredoblet siden dens lavpunkt i slutningen af pandemien og ti‑foldet i løbet af de sidste ti år.

Virksomheden begyndte også at udbetale udbytte i 2004 og har aldrig reduceret udbyttet pr. aktie siden.

Konklusion

TSMC er måske den vigtigste chip‑ og halvlederproducent i verden. Virksomheden har en lang historie med at opbygge en solid konkurrencemæssig fordel, først med mere retfærdige aftaler, og derefter med et vedvarende forspring i kvalitet, teknologi og udbytte, hvilket gør det muligt at generere konsekvent imponerende marginer, især for en produktionsvirksomhed.

Som følge heraf, selvom den ikke er uden konkurrence, med Samsung og Intel som seriøse udfordrere, ligger den langt foran i markedsandel som den ubestridte leder. Det vil sandsynligvis tage flere år, før kinesiske fundryer kan indhente den.

En investering i TSMC er ikke uden risici; den største er dog næsten fuldstændig uden for virksomhedens ledelses kontrol. Hvis en kinesisk invasion af Taiwan skulle ske, ville den helt sikkert ødelægge virksomhedens evne til at producere chips og måske endda ødelægge dens fabrikker eller se dem beslaglagt af, hvad der så ville være en fjendtlig fremmed nation.

Derfor skal investorer i virksomheden holde øje med, om TSMC’s fordele inden for teknologi og fremstillingsdygtighed vedvarer, også i forhold til SMIC og andre kinesiske firmaer, men også den globale geopolitiske situation.