TSMC (TSM) Spotlight: Die Gießerei des Goldes des 21. Jahrhunderts

Der Halbleiterführer

Da Elektronik und Mikrochips ihren Weg in praktisch jedes Produkt fanden, von Waschmaschinen über Kameras bis hin zu Handys, wurden ihre Hersteller immer größere und wichtigere Unternehmen.

Die ersten dominierenden Akteure der aufstrebenden Tech-Industrie wurden in den USA gegründet, mit Unternehmen wie Intel (INTC ) und IBM (IBM ). Kurz darauf verlagerte sich die Branche nach Asien, wobei Japan und später Taiwan von der Kombination aus hochwertiger Arbeitskraft und geringeren Kosten profitierten.

Diese kostenbasierte Verlagerung entwickelte sich zu einem langfristigen Vorteil. Erfahrung und angesammelte F&E‑Anstrengungen verwandelten die asiatischen Chip‑Foundries in Giganten, die heute den größten Teil der globalen Chip‑Versorgung produzieren.

Abgesehen von fast der gesamten Branche dominiert ein Unternehmen den fortschrittlichsten Chip‑Produktionsprozess: die Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSM ) Company, kurz TSMC.

Eine staatlich geführte Initiative

TSMC wurde 1987 auf Initiative der taiwanesischen Regierung gegründet, um die Chip‑Industrie des Landes von Grund auf aufzubauen. Es war ein Spin‑off des staatlichen Forschungsinstituts ITRI (Industrial Technology Research Institute).

Dies geschah, nachdem Branchenführer wie Texas Instruments (TXN ) und Intel die Gelegenheit abgelehnt hatten, wobei nur Philips bereit war, ein Joint‑Venture zu unterzeichnen und 58 Mio. $ sowie IPs im Austausch für 27,5 % an TSMC zu investieren.

Heute besitzt die taiwanesische Regierung immer noch 6 % von TSMC, und Philips würde im Jahr 2008 alle seine TSMC‑Aktien verkaufen.

Dr. Morris Chang war maßgeblich an der Gründung des Unternehmens beteiligt. In China geboren und mit 25 Jahren Erfahrung bei Texas Instruments, wird er als „Vater der Halbleiter“ in Erinnerung bleiben.

Quelle: The Curiosity Chronicle

Einschneidung in Intels Geschäftsmodell

Zu dieser Zeit gab es zahlreiche „fabless“ Chip‑Hersteller, Unternehmen, die die Chips entwarfen, aber keine Fertigungsanlagen besaßen; diese Aufgabe wurde stattdessen von Unternehmen wie Intel übernommen (ein Fab bzw. eine Foundry ist der Branchenbegriff für eine Chip‑Fabrik).

Dies lag vor allem daran, dass die Fertigung Geräte im Wert von 50 Mio. $ bis 100 Mio. $ benötigte, um Silizium‑Wafer zu gravieren und in Computer‑Chips zu verwandeln.

Quelle: eTeknix

Der Chip‑Herstellungsprozess ist äußerst komplex und beruht auf einer hochspezialisierten Lieferkette, wobei die Foundry (Fab) dafür verantwortlich ist, die verschiedenen Fertigungsgeräte (Wafer, Lithografie, Heizung, Dotierung, Verpackung, Montage usw.) so effizient wie möglich zusammenzusetzen.

Quelle: EITC

Infolgedessen konnte Intel nicht nur hohe Preise verlangen, sondern sogar fabless‑Produzenten zwingen, das Recht zum Design zu besitzen. Intel konnte später eigene konkurrierende Designs einbringen, die intern produziert wurden.

TSMC fand seinen Weg in die Branche, indem es die erste reine „Foundry“ war, die Fertigungsdienstleistungen anbot, ohne mit seinen fabless‑Kunden zu konkurrieren.

Zu dieser Zeit hinkte TSMC technologisch hinterher, doch dieses Angebot erwies sich als äußerst erfolgreich. Frühe Kunden waren Unternehmen wie Broadcom (AVGO ), später Apple (AAPL ), Nvidia (NVDA ), AMD (AMD ) usw.

TSMC ging 1994 in Taiwan an die Börse und wurde 1997 an der NYSE notiert, im selben Jahr erreichte es eine Kapazität von 1 Million Silizium‑Wafern.

Aufstieg eines Tech‑Riesen

Der Elefant im Raum

Ein weiterer Faktor für den Erfolg von TSMC war sein Engagement für F&E. Entschlossen, die technologische Lücke zu den Branchenführern schnell zu schließen, investierte das Unternehmen enorme Summen in neue Maschinen und Forschung.

Der große Anteil der taiwanesischen Regierung war ebenfalls in den Anfangsjahren wichtig. Die Regierung war mit dem Fortschritt des Unternehmens in der Branche und den hochwertigen Arbeitsplätzen zufrieden und legte wenig Wert auf eine schnelle Rendite ihres Kapitals.

Im Laufe der Zeit wurde TSMC die Halbleiter‑Foundry, mit nicht weniger als 59,5 % der Branchenumsätze, weit vor seinem größten Konkurrenten Samsung (16,1 %).

Quelle: Eric Flaningam

Dieser Vorsprung wird im Laufe der Zeit stärker, da TSMC seit 2019 einen sehr großen Teil des Branchenwachstums erfasst hat und der Umsatzanteil im 2. Quartal 2024 62 % erreichte.

Quelle: SemiWiki

Führend bei fortgeschrittenen Nodes

Seit seiner Gründung als fairerer Produktionspartner hat sich TSMC allmählich zum Technologieführer der Branche entwickelt, insbesondere bei den „Leading‑Edge“-Chips.

Chips werden im Allgemeinen nach der Größe ihres Prozessors klassifiziert.

Im Allgemeinen gelten alle Nodes über 16‑28 Nanometer (nm) als Legacy‑Halbleiter. Sie sind nach wie vor sehr wichtig für die globale Wirtschaft, da sie den Großteil des weltweiten Halbleiterverbrauchs für Geräte, Autos, Infrastrukturen, Verteidigungsausrüstung usw. ausmachen. Diese Chips sind jedoch meist ein Commodity‑Produkt mit sehr geringen Margen für die Hersteller.

Quelle: Techovedas

Im Gegensatz dazu werden bei den neuesten Nodes der größte Teil des Gewinns der Branche erzielt, oft mit einer höheren Nachfrage, als die Foundries bereitstellen können, und das gilt besonders für TSMC.

Heute führt das Unternehmen beim fortschrittlichsten Node, 3nm, und das kommende 2nm ist noch stärker nachgefragt, voraussichtlich größer als 5nm und 3nm zusammen.

Die Massenproduktion des 2nm‑Nodes von TSMC soll 2025 beginnen. Es wird voraussichtlich ein harter Wettbewerb mit Samsung, die ebenfalls begonnen hat, 2nm‑ und 1,4nm‑Produktionslinien vorzubereiten, sein.

Quelle: TSMC

Ein Wendepunkt für TSMC war im Jahr 2010, als Apple es als Lieferanten für die Chips seiner iPhones auswählte, deren Verkäufe explodierten. In den letzten zwei Jahrzehnten waren Smartphones, fortschrittliche Computer und Rechenzentren (oder HPC — High‑Performance‑Computing) die Kernanwendungen für die fortschrittlichsten Chips, die die Branche vorantrieben und die damit verbundenen enormen F&E‑Kosten deckten.

Quelle: TSMC

Bis heute ist Apple nach wie vor der größte Abnehmer von TSMC, gefolgt von Nvidia.

Quelle: Moomoo

EUV

Was die kleinsten und fortschrittlichsten Nodes einzigartig macht, ist die Verwendung einer neuen Technologie namens EUV (Extreme UltraViolet Lithography), ein Upgrade gegenüber dem vorherigen DUV (Deep UltraViolet).

Derzeit ist EUV ein Monopol des niederländischen Unternehmens ASML (ASML ), dem einzigen Hersteller von EUV‑Lithografie‑Maschinen.

Im Jahr 2019 wurden die 7‑nm‑Node‑Chips von TSMC mit dem ersten EUV‑Prozess hergestellt und brachten hochvolumige Kundenprodukte auf den Markt.

Der nächste Schritt, eine Lithografie‑Maschine namens High NA (Numerical Aperture) EUV, wird derzeit an Halbleiter‑Foundries geliefert, an Intel im Dezember 2023, ein Jahr später an TSMC, und Samsung soll sie bis 2025 erhalten.

Es sollte beachtet werden, dass neben der eigentlichen Produktion die Designkosten für Chips mit immer kleineren Prozessoren fast exponentiell steigen, was darauf hindeutet, dass der Wettlauf zu kleineren Prozessoren in Zukunft möglicherweise abnehmende Erträge liefert.

Quelle: Quatr

China, US-Fabriken & Handelskriege

Taiwans unbequemer diplomatischer Status

Aufgrund der Bedeutung der fortschrittlichen Chip‑Fertigung für KI, Verteidigung und die Tech‑Industrie im Allgemeinen ist diese Branche von strategischer Bedeutung.

Gleichzeitig betrachtet die chinesische Regierung Taiwan offiziell als „rebellische Provinz Chinas“ und nicht als unabhängigen Staat. Dies entspricht derzeit der offiziellen Position der meisten Länder, einschließlich der USA („Ein‑China‑Politik“), mit beispielsweise einer Erklärung von Joe Biden im Jahr 2024, dass die „U.S. does not support Taiwan independence“.

Gleichzeitig rüstet die USA Taiwan zur Verteidigung gegen eine mögliche chinesische Invasion und hat wiederholt angedeutet, dass sie im Falle eines Angriffs auf die Insel mit China in den Krieg ziehen würden.

TSMC als Ziel?

Dies stellt TSMC, als Produzent der wichtigsten Industrie der Insel, in eine schwierige geopolitische Lage.

Einerseits ist es ein Technologieführer in einem de‑facto (aber nicht de‑jure) unabhängigen Land unter dem Schutzschirm der USA.

Andererseits könnte es zum Hauptziel jeder militärischen Aktion werden, wobei US‑Gesetzgeber sogar vorschlagen, dass die USA bereit sein sollten, die Fabriken von TSMC zu bombardieren, um zu verhindern, dass China sie im Falle einer Invasion erobert.

Diese Idee wurde stark unterstützt von Elbridge Colby, jetzt Trumps Kandidat für den Unterstaatssekretär für Verteidigungspolitik.

Quelle: Elbridge Colby

TSMC‑amerikanische Fabriken

Angesichts des geopolitischen Risikos einer Unterbrechung der taiwanesischen Versorgung hat die USA TSMC unter Druck gesetzt, mehr Fabriken im Festland der USA zu eröffnen.

Dies führte zu Plänen seit 2020, eine große Foundry in Arizona zu eröffnen, zu der 2022 ein weiteres Werk hinzukam, wodurch die Gesamtinvestition auf 40 Mrd. $ stieg.

Quelle: TSMC

Der Schritt war nicht ohne Probleme, da TSMC Schwierigkeiten hat, ausreichend geschultes lokales Personal zu finden, und Berichte über Konflikte, die aus Unterschieden in der Arbeitskultur zwischen taiwanesischen und amerikanischen Mitarbeitern resultieren.

Dennoch sollte die erste Produktion 2025 für das erste Werk beginnen, und die Produktionsausbeute (die Effizienz korrekt gravierter Chips, ein wichtiger Branchenkennwert) ist jetzt in Phoenix höher als in Taiwan.

Das zweite Werk wird 2028 mit den Prozessen 3nm und 2nm in Produktion gehen. Ein drittes Werk wurde sogar angekündigt, das sich auf den 2nm‑Prozess und darüber hinaus konzentrieren wird und bis Ende des Jahrzehnts mit der Produktion beginnen soll.

Folgeschäden des Handelskriegs

Während die USA versuchen, den Zugang zu fortschrittlichen Technologien in China, insbesondere für Computing und KI, zu beschränken, ist die Halbleiterindustrie des Landes Restriktionen und Sanktionen ausgesetzt.

Dies begann mit dem Verbot des Exports von EUV‑Maschinen nach China, gefolgt von einer ständig wachsenden Liste verbotener Produkte, einschließlich aller fortschrittlichen Chips.

Wäre dies gelungen, wäre es eine großartige Nachricht für nicht-chinesische Chip‑Hersteller gewesen.

Stattdessen hat dies China dazu veranlasst, seine inländische Foundry‑Kapazität so aggressiv wie möglich auszubauen. Im Zentrum dieses Vorhabens stehen das staatliche Unternehmen SMIC und Huawei.

SMIC behauptet, einen 5‑nm‑Prozess ohne EUV entwickelt zu haben. China erwägt ebenfalls die Entwicklung eigener EUV‑Lithografie sowie den Ersatz der gesamten internationalen Halbleiterversorgungskette durch inländische Hersteller.

Among the possible alternatives to EUV, and even more High-NA EUV, the following solutions have been proposed:

• Einen massiven Zyklotron bauen (Teilchenbeschleuniger), um die ASML‑artigen Lithografie‑Maschinen zu ersetzen.
• Replikation der ASML‑Maschinen, eine Aufgabe, die hauptsächlich von Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE) übernommen wird.
• Eine Neuausrichtung auf Photonik, ein Feld, in dem der Westen keinen signifikanten Vorteil hat und das die Zukunft des Rechnens sein könnte.
  • Neuromorphe Chip‑Designs werden ebenfalls in Betracht gezogen, insbesondere für KI‑Anwendungen.

Langfristig könnte dies die größte Bedrohung für TSMC darstellen, mehr als seine traditionellen Rivalen. Dies liegt daran, dass China bereits mehr als 50 % der globalen Chip‑Versorgung verbraucht.

Somit könnte es Unternehmen wie SMIC die inländische Nachfrage geben, um auf ein Niveau zu skalieren, das mit TSMC konkurrieren kann, und gleichzeitig von Steuervorteilen, Kapitalzugang und anderen Vorteilen profitiert, die die chinesische Regierung einem strategischen Sektor bietet.

TSMC‑Finanzen

Für ein Industrieunternehmen hatte TSMC im 3. Quartal 2024 eine bemerkenswert hohe Bruttomarge von 57,8 %, 3 % höher als im Vorjahr. Das entspricht einer ebenso beeindruckenden Nettogewinnmarge von 42,8 %. Das Unternehmen hat sehr wenig Schulden, wobei die gesamten Verbindlichkeiten dem vorhandenen Kassenbestand entsprechen.

Der Aktienkurs hat sich seit seinem Tiefpunkt am Ende der Pandemie verdreifacht und in den letzten zehn Jahren verzehnfacht.

Das Unternehmen begann 2004 mit der Dividendenauszahlung und hat die Dividende pro Aktie seitdem nie reduziert.

Fazit

TSMC ist möglicherweise der wichtigste Chip‑ und Halbleiterhersteller der Welt. Das Unternehmen hat eine lange Geschichte im Aufbau eines soliden Wettbewerbsvorteils, zunächst durch fairere Geschäftsabschlüsse und später durch einen anhaltenden Vorsprung in Qualität, Technologie und Ausbeute, was ihm ermöglicht, beständig beeindruckende Margen zu erzielen, insbesondere für ein Fertigungsunternehmen.

Infolgedessen, obwohl es nicht ohne Konkurrenz ist – Samsung und Intel sind ernsthafte Mitbewerber – liegt es beim Marktanteil weit hinter dem unangefochtenen Marktführer zurück. Es wird voraussichtlich Jahre dauern, bis chinesische Foundries ebenfalls aufholen.

Eine Investition in TSMC ist nicht risikofrei; das größte Risiko liegt jedoch fast vollständig außerhalb der Kontrolle des Managements. Sollte es zu einer chinesischen Invasion Taiwans kommen, würde dies sicherlich die Fähigkeit des Unternehmens, Chips zu produzieren, zerstören und möglicherweise sogar seine Fabriken vernichten oder sie von einer dann feindlichen ausländischen Nation beschlagnahmen lassen.

Daher müssen Investoren des Unternehmens nicht nur beobachten, ob TSMCs Vorteile in Technologie und Fertigungsexzellenz, auch gegenüber SMIC und anderen chinesischen Firmen, bestehen bleiben, sondern auch die globale geopolitische Lage im Blick behalten.