Broadcom (AVGO): Aufbau der Infrastruktur der digitalen Welt

Broadcoms Rolle in der KI-Infrastruktur und Konnektivität

Seit dem Beginn des Internets nimmt die Bedeutung der Konnektivität Jahr für Jahr weiter zu. Anfangs ging es darum, Geschäfts- und Forschungscomputer miteinander zu verbinden.

Dann führte die Durchdringung des Internets in normalen Haushalten und das damit verbundene Wachstum von Online‑Videospielen, E‑Commerce und Video‑Streaming zu einer steigenden Nachfrage nach größeren Servern und stärkeren Verbindungen.

Dies wurde erneut von der Einführung von Smartphones übertroffen, die eine möglichst schnelle Konnektivität unterwegs erforderten, zunächst über 3G‑, dann 4G‑ und schließlich 5G‑Mobilnetze. Parallel dazu verlagerte sich ein Großteil der Industrie in die Cloud, sodass selbst die grundlegendsten Büroaufgaben oder Datenspeicherungen in der Regel über das Internet abgewickelt werden, anstatt vor Ort durchgeführt und gespeichert zu werden.

Dieses Muster wiederholt sich nun mit dem Aufstieg der KI, sowohl für Verbraucher als auch für Unternehmen. Für die KI‑Entwicklung und -Anwendungen werden größere Rechenzentren als je zuvor benötigt, so sehr, dass ganze Kernkraftwerke wieder in Betrieb genommen werden, um genügend Strom für sie bereitzustellen.

Da KI im Kern aus vielen miteinander interagierenden Recheneinheiten besteht, benötigen diese Rechenzentren ebenfalls ultra‑effiziente und schnelle Konnektivitätslösungen. Dies ist die Aufgabe hochspezialisierter Unternehmen, die stets an der Spitze der IT‑Technologie stehen und sich kontinuierlich an die neuen Anforderungen der Technologieführer anpassen.

In diesem Sektor haben nur wenige Unternehmen die Konnektivität so entscheidend aufrechterhalten, dass sie den ständig wachsenden Anforderungen gerecht wird – darunter ist Broadcom.

Broadcom‑Übersicht

Broadcom ist ein weltweit führendes Unternehmen für Konnektivitäts‑Hardware und IT‑Infrastruktur‑Software, einschließlich 5G‑Technologie.

Die Aktivitäten des Unternehmens sind zwischen Infrastruktur‑Software (Cybersicherheit, Cloud usw.) und Konnektivitäts‑Hardware (Wireless, Server, Breitband für Verbraucher, KI‑Netzwerke usw.) aufgeteilt.

Quelle: Broadcom

Das Unternehmen ist das Ergebnis der Fusion von Broadcom und Avago im Jahr 2016.

Broadcom wurde 1991 gegründet und konzentrierte sich zunächst auf Halbleiterlösungen für Netzwerk‑ und Kommunikationsanwendungen.

Avago Technologies, das später zu Broadcom wurde, entstand 1961 als Halbleitersparte von Hewlett‑Packard, später 1999 als Agilent Technologies ausgegliedert. Anfangs lag der Fokus auf Optoelektronik und Komponenten für drahtlose Kommunikation. Nach der Übernahme durch Private‑Equity‑Firmen ging das Unternehmen 2009 an die Börse.

Das Unternehmen entwickelte unter anderem die ersten Glasfaser‑Transmitter und Gallium‑Arsenid‑Phosphid‑LEDs (GaAsP) und lieferte 400 Millionen optische Maus‑Sensoren.

Ein großer Teil des Wachstums des Unternehmens seit der Fusion wurde in den letzten zehn Jahren durch eine Reihe von Übernahmen getrieben, wobei die größten M&A‑Schritte die Übernahme von VMware für 61 Mrd. $ im Jahr 2023 und von Symantec im Jahr 2019 für 10,7 Mrd. $ waren, wodurch das Unternehmen auch zu einem bedeutenden Akteur im Cloud‑ und Cybersicherheitsbereich wurde.

Quelle: Broadcom

Heute erwirtschaftet Broadcom einen Umsatz von 54,6 Mrd. $ (2024) und verfügt über ein breites Patentportfolio (über 20.000 Patente), das durch kontinuierliche F&E‑Investitionen von 9,3 Mrd. $ im Jahr 2024 unterstützt wird.

Broadcom‑Produkte

Viele der Produkte von Broadcom können für Nicht‑Telekom‑Ingenieure, insbesondere den Hardware‑Teil, schwer zu verstehen sein.

Den meisten Menschen sind die „Internet‑Boxen“ wie Modems, Router sowie Konnektivitätslösungen für Fernseher und andere Smart‑Devices (einschließlich Kabel‑ und Satellitenanschluss) am geläufigsten.

Quelle: Broadcom

Broadcom ist zudem maßgeblich am Aufbau und der Wartung mobiler Netze beteiligt und war ein Pionier bei der Entwicklung der Technologie für 3G‑, 4G‑ und heute 5G‑Netze.

Quelle: Broadcom

Für Rechenzentren bietet das Unternehmen ein breites Spektrum an Ethernet‑ und Glasfaserverbindungen sowie weitere Werkzeuge, um den Datenverkehr von einem Teil des Rechenzentrums zum anderen oder zu anderen Rechenzentren und End‑Usern zu leiten.

Dies umfasst sowohl On‑Premise‑ als auch Cloud‑Rechenzentren sowie sämtliche Varianten rund um KI‑Lösungen und KI‑Rechenzentren (weiter unten mehr zum KI‑Markt und den Chancen für Broadcom).

Quelle: Broadcom

Die gleichen Werkzeuge und Geräte werden auch in Fabriken, Versorgungsunternehmen und in Autos eingesetzt, um IoT‑Geräte, intelligente Management‑Tools sowie zahlreiche LED‑basierte Bildschirme und Displays zu vernetzen.

Quelle: Broadcom

Im Software‑Bereich ist Broadcom hauptsächlich in zwei Segmenten aktiv: Cybersicherheit und Unternehmenssoftware. Das Cybersicherheits‑Segment wird sowohl durch Symantec‑Lösungen als auch durch VMware‑Tools abgedeckt.

Quelle: Broadcom

Quelle: Broadcom

Wie VMware die Software‑Strategie von Broadcom stärkt

Als die bislang größte Übernahme von Broadcom, deutlich größer als die $37 Mrd‑Übernahme von Broadcom durch Avago zur Gründung des modernen Broadcom, verdient dieses Unternehmen eine genauere Betrachtung.

VMware ist ein Unternehmen, das sich auf „Virtualisierung“ spezialisiert hat, also die Erstellung virtueller Versionen von Computerressourcen wie Servern, Speicher, Netzwerken und Betriebssystemen.

Virtualisierung ermöglicht es, mehrere virtuelle Umgebungen auf einer einzigen physischen Maschine auszuführen, wodurch die Ressourcenauslastung und Flexibilität verbessert werden.

Im Wesentlichen abstrahiert sie die zugrunde liegende Hardware, sodass Software auf Ressourcen zugreifen und sie verwalten kann, als wären sie einem einzelnen Task zugeordnet, obwohl sie gemeinsam genutzt werden.

Virtualisierung bietet ihren Nutzern viele Vorteile:

• Sicherheit: Die zusätzlichen Firewalls helfen, Cloud‑Computing zu sichern und die verschiedenen Aktivitäten, die auf derselben Hardware laufen, zu compartmentalisieren.
• Flexibilität: Durch die Erstellung virtueller Hardware kann dieses Organisationsprinzip helfen, Speicher oder Rechenleistung zwischen Projekten und Unternehmensbereichen umzuschichten.
• Wirtschaftlichkeit: Virtualisierung reduziert oft den Energieverbrauch sowie die Wartungskosten. Daher ist Kosteneinsparung einer der Hauptgründe für die Einführung.
• Resilienz: Die gleiche Aktivität, die auf einem physischen Gerät durchgeführt wird, kann leichter auf ein anderes dupliziert werden, wodurch das Risiko von Ausfällen durch Hardware‑Fehler reduziert wird.

Als dominierender Akteur im Bereich Virtualisierung hat die Übernahme von VMware die Präsenz von Broadcom im Cloud‑Segment stark konsolidiert, wo das Unternehmen zuvor hauptsächlich als Hardware‑Hersteller für die Server, die Cloud‑Computing und -Dienste unterstützen, aktiv war.

Broadcom‑Finanzen

Der Umsatz des Unternehmens ist stetig gewachsen und hat sich im Zeitraum 2021‑2024 fast verdoppelt.

Quelle: Broadcom

Das Wachstum des freien Cashflows war etwas weniger beeindruckend, mit „nur“ einer Verdopplung von 2021 bis 2024.

Quelle: Broadcom

Dies war jedoch nicht das Ergebnis einer Margenkonsolidierung, da die Bruttomargen im Bereich von 75 % geblieben sind. Es spiegelt vielmehr das Engagement des Unternehmens für Investitionen sowohl in das Anlagevermögen als auch in Forschung und Entwicklung wider.

Das Unternehmen hat seit 2016 seine Dividenden schnell erhöht, mit einer atemberaubenden jährlichen Wachstumsrate von 32 % (CAGR), und steigert die regulären Quartalsdividenden jedes Jahr.

Aufgrund der sehr hohen Bewertung des Unternehmens im Vergleich zu den Gewinnen bleibt die Dividende jedoch mit einer niedrigen Rendite, wodurch es eher als Wachstumsaktie denn als für Dividenden‑orientierte Investoren attraktive Aktie gilt.

Quelle: Broadcom

Broadcoms KI‑Wachstumsstrategie und Halbleiter‑Innovationen

Datenzentrum‑Konnektivität & KI

Für fast alle Technologieunternehmen wird ihre Position im KI‑Boom der entscheidende Faktor für das Schicksal des Unternehmens in den kommenden zehn Jahren sein.

Als Schlüsselakteur in der Konnektivität, sowohl Hardware als auch Software, einer Aktivität, die von KI noch stärker als das reine Cloud‑Computing benötigt wird, ist Broadcom bereits gut positioniert, vom Boom beim Bau von KI‑Rechenzentren zu profitieren.

Quelle: Broadcom

Im Jahr 2024 machte KI 35 % des Halbleiterumsatzes des Unternehmens aus, was zeigt, dass die Technologieriesen derzeit massive KI‑Kapazitäten aufbauen, was zu ebenso massiven Umsatzsteigerungen bei den zugehörigen Herstellern führt, von Broadcom bis zu Nvidia (NVDA ) (Folgen Sie dem Link für einen Bericht über Nvidia).

Quelle: Broadcom

Letztendlich lautet die Botschaft „Das Netzwerk IST der Computer“, ein von Broadcom in seiner Investorenkommunikation zum KI‑Markt verwendeter Satz, eine ziemlich genaue Beschreibung. Beispielsweise nutzt Meta etwa ein Drittel der für das Training seiner KI aufgewendeten Zeit für die Netzwerkinfrastruktur.

Quelle: Broadcom

XPUs für KI‑Training

Das bedeutet nicht, dass Konnektivität das einzige Produkt ist, von dem Broadcom vom KI‑Boom profitieren wird.

KI‑Computingsysteme bewegen sich langsam hin zu maßgeschneiderten Designs, die stärker auf die speziellen Rechen‑ und Netzwerk‑Anforderungen von KI‑Berechnungen abgestimmt sind. Dies wird zunehmend wichtig, da die Stromversorgung möglicherweise zu einer größeren Begrenzung für die KI‑Entwicklung wird als die Chip‑Verfügbarkeit.

KI‑Netzwerke sind zudem in mehrfacher Hinsicht einzigartig:

• Sie benötigen eine sehr hohe Bandbreite.
• Datentransfers erfolgen in großen Mengen statt kontinuierlicher Ströme und sind meist intermittierend.
• Fehlende „Straggler“-Daten beeinflussen die Trainingsdauer.
• KI‑Training ist von langer Dauer, in der Regel mehrere Stunden oder sogar Tage, was die Komponenten, die während der gesamten Trainingssitzung perfekte Kühlung, Konnektivität und Funktionalität benötigen, stark beansprucht.

Eine Lösung ist die Entwicklung sogenannter XPU, die CPU (Prozessor), GPU (Grafikkarte / Parallelprozessoren) und Speicher in einem einzigen elektronischen Gerät zusammenführen.

Der Hauptgrund ist, dass mit zunehmender Rechenintensität und Größe der Rechenzentren die Effizienz des Systems abnimmt, sobald weitere Komponenten hinzugefügt werden. Das liegt daran, dass unabhängig von der Netzwerk‑Effizienz, wenn Daten ständig zwischen Prozessor, GPU und Speicher fließen müssen, der Prozess bei intensiveren Berechnungen und Datenübertragungen weniger effizient wird.

Quelle: Broadcom

Anstatt allgemeine Komponenten in einem KI‑Rechenzentrum zusammenzusetzen, wie etwa eine ursprünglich für Videospiele entwickelte GPU, reduziert die Integration aller Komponenten in einem Chip die Übertragungszeit und den Bandbreitenbedarf.

Eine weitere wachsende Einschränkung beim Design neuer Chips ist, dass ein 2D‑Plan nur eine begrenzte Anzahl von Komponenten aufnehmen kann. Der nächste Schritt ist daher ein 3D‑Design.

3.5D XDSiP

Broadcom verfügt über fundierte Erfahrung im Design von ASICs (Application‑Specific Integrated Circuits), also Chips, die für einen bestimmten Zweck (in diesem Fall KI‑Rechnen) konzipiert sind, anstatt allgemeine Berechnungen wie ein CPU zu übernehmen. In diesem Segment kann das Unternehmen behaupten, seit zehn Jahren die Nummer 1 zu sein.

Broadcom XPU integriert in einem Chip die Rechenkerne, den Speicher und weitere Komponenten, alles in einer sehr dichten 3D‑Architektur.

Quelle: Broadcom

Diese XPU‑Systeme, die die Kernberechnung der KI übernehmen, können dann mit anderen Broadcom‑Komponenten vernetzt werden, und jedes Modul kann mit den anderen verbunden werden, um komplette KI‑Rechenzentren zu bilden.

Quelle: Broadcom

Quelle: Broadcom

Der gleiche Prozess läuft bei allen Rechenzentrumskomponenten, wobei beispielsweise photonische Inter‑Connectoren jetzt in einem einzigen Gerät gemeinsam verpackt werden.

Quelle: Broadcom

Ethernet‑Technologie

Ein weiterer Vorteil von Broadcom in diesem Bereich ist seine Expertise in der Ethernet‑Technologie. Insbesondere hat das Unternehmen seit 2010 den Energieverbrauch von Ethernet um 90 % reduziert und die Bandbreitenkapazität um das 80‑fache erhöht.

Derzeit nutzt das Hochleistungs‑Computing stark InfiniBand, einen Hochleistungs‑Standard für Computer‑Netzwerkkommunikation.

Allerdings bietet das heutige Ethernet von Broadcom in fast allen Kennzahlen eine deutlich bessere Leistung als InfiniBand. Beispielsweise reduziert es die Ausfallrate um das 30‑fache, verbraucht 33 % weniger Energie, ist kostengünstiger und bietet höhere Bandbreite.

Quelle: Broadcom

Infolgedessen wird Ethernet jetzt als de‑facto‑Lösung für KI‑Netzwerke anerkannt und bereits von Meta, Google, Oracle, Tencent, Amazon, Alibaba usw. verwendet.

Fazit

Da die ersten KI‑Rechenzentren in einem Wettlauf gebaut wurden, um möglichst schnell so viel Rechenleistung wie möglich zu sichern, haben Investoren vor allem die GPUs von Nvidia beachtet, wodurch es zum wertvollsten Unternehmen der Welt wurde.

Während die KI‑Branche jedoch zu reifen beginnt, holt das Umsteigen auf ASIC‑Designs, die speziell für die Anforderungen von KI‑Berechnungen entwickelt wurden, die allgemeinen GPUs ein. Während also neue, speziell für KI entwickelte GPU‑Designs starke Konkurrenten sein werden, haben auch XPUs ein Ass im Ärmel.

Genauer gesagt wird mit zunehmender Größe von KI‑Modellen der Datenfluss und die erforderliche Konnektivität ebenso wichtig wie die reine Rechenleistung. Die Reduzierung des Stromverbrauchs wird ebenfalls zu einem wichtigen Fokus der Branche.

Damit befindet sich Broadcom in einer ausgezeichneten Position, vom KI‑Boom zu profitieren.

Einerseits, selbst wenn sich XPU nicht zum Branchenstandard entwickelt, werden fortschrittliche Ethernet‑ und andere Konnektivitätslösungen von Broadcom in größerem Umfang als je zuvor benötigt. Auch die Virtualisierungs‑ und Cybersicherheitslösungen von VMware werden stärker nachgefragt werden.

Andererseits, wenn XPUs bei der Errichtung neuer und effizienterer KI‑Rechenzentren beliebter werden, könnte Broadcom zum neuesten Liebling des Marktes im KI‑getriebenen Boom der Marktkapitalisierung von Technologieunternehmen werden.

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