TSMC (TSM) Εστίαση: Η Φάμπρικα του Χρυσού του 21ου Αιώνα

Ο Ηγέτης Ημιαγωγών

Καθώς τα ηλεκτρονικά και τα μικροτσίπ έφτασαν σχεδόν σε κάθε προϊόν, από πλυντήρια μέχρι κάμερες και τηλέφωνα, οι κατασκευαστές τους έγιναν όλο και μεγαλύτερες και πιο σημαντικές εταιρείες.

Οι πρώτοι κυρίαρχοι παίκτες της νεοσύστατης τεχνολογικής βιομηχανίας ιδρύθηκαν στις ΗΠΑ, με εταιρείες όπως η Intel (INTC ) και η IBM (IBM ). Σύντομα μετά, η βιομηχανία μετατοπίστηκε προς την Ασία, με την Ιαπωνία και έπειτα το Ταϊβάν να επωφελούνται από τον συνδυασμό υψηλής ποιότητας εργασίας και χαμηλότερου κόστους.

Αυτή η μετατόπιση του κόστους μετατράπηκε σε μακροπρόθεσμο πλεονέκτημα. Η εμπειρία και η συσσωρευμένη προσπάθεια Έρευνας & Ανάπτυξης μετέτρεψαν τις ασιατικές φάμπρικες τσιπ σε γιγάντια, που σήμερα παράγουν το μεγαλύτερο μέρος της παγκόσμιας προσφοράς τσιπ.

Εκτός από σχεδόν ολόκληρη τη βιομηχανία, μια εταιρεία κυριαρχεί στην πιο προχωρημένη διαδικασία παραγωγής τσιπ: την Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSM ) Company, ή TSMC.

Πρωτοβουλία από το Κράτος

Η TSMC ιδρύθηκε το 1987, με πρωτοβουλία της κυβέρνησης του Ταϊβάν για την κατασκευή της βιομηχανίας τσιπ της χώρας από το μηδέν. Ήταν αποκοπή από το κυβερνητικό ερευνητικό ινστιτούτο ITRI (Industrial Technology Research Institute).

Αυτό συνέβη μετά από το ότι ηγέτες της βιομηχανίας όπως η Texas Instruments (TXN ) και η Intel απέρριψαν την ευκαιρία, με μόνο την Philips να είναι πρόθυμη να υπογράψει κοινοπραξία και να επενδύσει 58 εκατομμύρια δολάρια & IPs σε αντάλλαγμα για το 27,5 % της TSMC.

Σήμερα, η κυβέρνηση του Ταϊβάν εξακολουθεί να κατέχει το 6 % της TSMC, και η Philips θα πουλούσε όλες τις μετοχές της στην TSMC το 2008.

Δρ. Morris Chang έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ίδρυση της εταιρείας. Γεννημένος στην Κίνα, και με 25 χρόνια εμπειρίας στη Texas Instruments, θα θυμόταν ως ο «πατέρας των ημιαγωγών».

Πηγή: The Curiosity Chronicle

Διατμηση του Επιχειρηματικού Μοντέλου της Intel

Τότε, υπήρχαν πολλοί «fabless» παραγωγοί τσιπ, εταιρείες που σχεδίαζαν τα τσιπ αλλά δεν είχαν εγκαταστάσεις παραγωγής, αφήνοντας αυτή τη δουλειά σε εταιρείες όπως η Intel (ένα fab, ή φάμπρικα, είναι ο όρος της βιομηχανίας για εργοστάσιο τσιπ).

Αυτό οφειλόταν κυρίως στο ότι η παραγωγή απαιτούσε εξοπλισμό αξίας 50 εκατομμυρίων έως 100 εκατομμυρίων δολαρίων για την χάραξη των πυριτικών δίσκων και τη μετατροπή τους σε υπολογιστικά τσιπ.

Πηγή: eTeknix

Η διαδικασία κατασκευής τσιπ είναι πολύπλοκη, βασιζόμενη σε μια υπερ-ειδική αλυσίδα εφοδιασμού, όπου η φάμπρικα (fab) είναι υπεύθυνη για τη συναρμολόγηση όσο το δυνατόν πιο αποδοτικά του διαφορετικού εξοπλισμού (δίσκοι, λιθογραφία, θέρμανση, δόση, συσκευασία, συναρμολόγηση κ.λπ.).

Πηγή: EITC

Ως αποτέλεσμα, η Intel μπορούσε όχι μόνο να ζητά υψηλές τιμές αλλά και να αναγκάσει τους fabless παραγωγούς να έχουν το δικαίωμα σχεδίασης. Η Intel θα μπορούσε αργότερα να φέρει το δικό της ανταγωνιστικό σχέδιο που παράγεται εσωτερικά.

Η TSMC εισήλθε στη βιομηχανία ως η πρώτη καθαρά «φάμπρικα», προσφέροντας υπηρεσίες παραγωγής χωρίς να ανταγωνίζεται τους fabless πελάτες της.

Τότε, η TSMC υστερούσε τεχνολογικά, αλλά αυτή η προσφορά αποδείχθηκε εξαιρετικά επιτυχής. Οι πρώτοι πελάτες περιλάμβαναν εταιρείες όπως η Broadcom (AVGO ), και αργότερα η Apple (AAPL ), η Nvidia (NVDA ), η AMD (AMD ), κ.λπ.

Η TSMC έκανε IPO στην Ταϊβάν το 1994, και εισήχθη στο NYSE το 1997, το ίδιο έτος που έφτασε σε χωρητικότητα 1 εκατομμυρίου πυριτικών δίσκων.

Άνοδος ενός Τεχνολογικού Γιγάντη

Το Ελέφαντο στο Δωμάτιο

Ένας άλλος παράγοντας στην επιτυχία της TSMC ήταν η αφοσίωση στην Έρευνα & Ανάπτυξη. Αποφασισμένοι να γεφυρώσουν γρήγορα το τεχνολογικό χάσμα με τους ηγέτες της βιομηχανίας, η εταιρεία επένδυσε τεράστιο ποσό σε νέο εξοπλισμό και έρευνα.

Η μεγάλη ιδιοκτησία από την κυβέρνηση του Ταϊβάν ήταν επίσης σημαντική στα πρώτα χρόνια. Η κυβέρνηση ήταν ικανοποιημένη με την πρόοδο της εταιρείας στη βιομηχανία και τις υψηλής αξίας θέσεις εργασίας και δεν έδινε μεγάλη σημασία σε γρήγορη απόδοση των χρημάτων της.

Με την πάροδο του χρόνου, η TSMC έγινε η φάμπρικα ημιαγωγών, με όχι λιγότερο από 59,5 % των εσόδων της βιομηχανίας, πολύ μπροστά από τον μεγαλύτερο ανταγωνιστή της, τη Samsung (16,1 %).

Πηγή: Eric Flaningam

Αυτό το προβάδισμα ενισχύεται με το χρόνο, με την TSMC να έχει καταλάβει μεγάλο μέρος της ανάπτυξης της βιομηχανίας από το 2019 και το μερίδιο εσόδων του Q2 2024 να φτάνει το 62 %.

Πηγή: SemiWiki

Ηγεσία στα Προηγμένα Nodes

Από την αρχή ως πιο δίκαιος εταίρος παραγωγής, η TSMC έχει προοδευτικά γίνει ο τεχνολογικός ηγέτης της βιομηχανίας, ειδικά στα «leading edge» τσιπ.

Τα τσιπ συνήθως ταξινομούνται ανάλογα με το μέγεθος του επεξεργαστή τους.

Γενικά, όλοι οι κόμβοι πάνω από 16‑28 νανόμετρα (nm) θεωρούνται κληρονομικά ημιαγωγά. Παραμένουν πολύ σημαντικά για την παγκόσμια οικονομία, καθώς αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της παγκόσμιας κατανάλωσης ημιαγωγών για οικιακές συσκευές, αυτοκίνητα, υποδομές, αμυντικό εξοπλισμό κ.λπ. Ωστόσο, αυτά τα τσιπ είναι κυρίως εμπορεύματα με πολύ χαμηλά περιθώρια κέρδους για τους παραγωγούς.

Πηγή: Techovedas

Αντίθετα, οι πιο πρόσφατοι κόμβοι είναι εκείνοι όπου κερδίζεται το μεγαλύτερο κέρδος της βιομηχανίας, με συχνά μεγαλύτερη ζήτηση από ό,τι μπορούν να προσφέρουν οι φάμπρικες, και αυτό ισχύει ιδιαίτερα για την TSMC.

Σήμερα, η εταιρεία ηγείται στον πιο προχωρημένο κόμβο, 3 nm, και ο επερχόμενος 2 nm είναι ακόμη πιο ζητούμενος, αναμένεται να είναι μεγαλύτερος από τα 5 nm και 3 nm μαζί.

Η μαζική παραγωγή του 2 nm κόμβου της TSMC αναμένεται να ξεκινήσει το 2025. Θα είναι πιθανώς σφιχτός ανταγωνισμός με τη Samsung, η οποία επίσης έχει αρχίσει να προετοιμάζει γραμμές παραγωγής 2 nm και 1,4 nm.

Πηγή: TSMC

Σημείο καμπής για την TSMC ήταν το 2010, όταν η Apple την επέλεξε ως προμηθευτή των τσιπ για τα iPhone της, των οποίων οι πωλήσεις εκτοξεύονταν. Τα τελευταία δύο δεκαετίες, τα smartphones και οι προηγμένοι υπολογιστές και τα data centers (ή HPC — High‑Performance Computing) αποτελούν τις βασικές εφαρμογές για τα πιο προχωρημένα τσιπ, προωθώντας τη βιομηχανία και χρηματοδοτώντας τα τεράστια κόστη Έρευνας & Ανάπτυξης.

Πηγή: TSMC

Μέχρι σήμερα, η Apple παραμένει ο μεγαλύτερος καταναλωτής της TSMC, ακολουθούμενη από τη Nvidia.

Πηγή: Moomoo

EUV

Αυτό που κάνει τους μικρότερους και πιο προχωρημένους κόμβους μοναδικούς είναι ότι χρησιμοποιούν μια νέα τεχνολογία που ονομάζεται EUV (Extreme UltraViolet lithography), μια αναβάθμιση από την προηγούμενη DUV (Deep UltraViolet).

Προς το παρόν, το EUV είναι μονοπώλιο της ολλανδικής εταιρείας ASML (ASML ), του μοναδικού κατασκευαστή μηχανών EUV lithography.

Το 2019, τα τσιπ 7 nm της TSMC κατασκευάστηκαν με τη πρώτη διαδικασία EUV, προσφέροντας προϊόντα υψηλού όγκου στην αγορά.

Το επόμενο βήμα, μια μηχανή λιθογραφίας που ονομάζεται High NA (Numerical Aperture) EUV, αποστέλλεται τώρα σε φάμπρικες ημιαγωγών, στην Intel τον Δεκέμβριο 2023, και στην TSMC ένα χρόνο αργότερα, ενώ η Samsung αναμένεται να τη λάβει το 2025.

Πρέπει να σημειωθεί ότι πέρα από την ίδια την παραγωγή, το κόστος σχεδίασης τσιπ με όλο και μικρότερους επεξεργαστές αυξάνεται σχεδόν εκθετικά, υποδεικνύοντας ότι ίσως στο μέλλον ο αγώνας για μικρότερους επεξεργαστές φέρει μειούμενα οφέλη.

Πηγή: Quatr

Κίνα, Εργοστάσια ΗΠΑ & Εμπορικοί Πόλεμοι

Η Αμήχανη Διπλωματική Κατάσταση του Ταϊβάν

Λόγω της σημασίας της προχωρημένης παραγωγής τσιπ για AI, άμυνας και τη βιομηχανία τεχνολογίας γενικότερα, αυτή είναι μια πολύ στρατηγικά σημαντική βιομηχανία.

Ταυτόχρονα, η κινεζική κυβέρνηση θεωρεί επίσημα το Ταϊβάν ως «επαναστατική επαρχία της Κίνας», και όχι ως ανεξάρτητη χώρα. Μια κατάσταση που είναι επί του παρόντος η επίσημη θέση των περισσότερων χωρών, συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ («Πολιτική μιας Κίνας»), με, για παράδειγμα, δήλωση του Joe Biden το 2024 ότι οι «ΗΠΑ δεν υποστηρίζουν την ανεξαρτησία του Ταϊβάν».

Ταυτόχρονα, οι ΗΠΑ οπλοφορούν το Ταϊβάν για να το υπερασπιστούν από πιθανή κινεζική εισβολή και έχουν επανειλημμένα υπονοήσει ότι θα πάλεψαν με την Κίνα σε περίπτωση επίθεσης στο νησί.

TSMC ως Στόχος?

Αυτό τοποθετεί την TSMC, ως παραγωγό της πιο σημαντικής βιομηχανίας του νησιού, σε δύσκολη γεωπολιτική θέση.

Από τη μία πλευρά, είναι τεχνολογικός ηγέτης σε μια de‑facto (αλλά όχι de jure) ανεξάρτητη χώρα υπό την προστασία των ΗΠΑ.

Από την άλλη πλευρά, θα μπορούσε να γίνει ο κύριος στόχος σε οποιαδήποτε στρατιωτική ενέργεια, με βουλευτές των ΗΠΑ ακόμη να προτείνουν ότι οι ΗΠΑ θα πρέπει να είναι έτοιμες να βομβαρδέψουν τα εργοστάσια της TSMC για να εμποδίσουν την Κίνα να τα καταλάβει σε περίπτωση εισβολής.

Αυτή η ιδέα υποστηρίχθηκε έντονα από Elbridge Colby, τώρα υποψήφιο του Τραμπ για Υπογενικό Υπουργό Άμυνας Πολιτικής.

Πηγή: Elbridge Colby

Αμερικανικά Εργοστάσια TSMC

Με τον γεωπολιτικό κίνδυνο διακοπής της προμήθειας από το Ταϊβάν, οι ΗΠΑ πιέζουν την TSMC να ανοίξει περισσότερα εργοστάσια στην ηπειρωτική Αμερική.

Αυτό οδήγησε σε σχέδια από το 2020 για άνοιγμα μεγάλης φάμπρικας στην Αριζόνα, στα οποία προστέθηκε άλλη μια φάμπρικα το 2022, φέρνοντας τη συνολική επένδυση στα 40 δισεκατομμύρια δολάρια.

Πηγή: TSMC

Η κίνηση δεν ήταν χωρίς προβλήματα, καθώς η TSMC δυσκολεύεται να βρει επαρκώς εκπαιδευμένους τοπικούς εργαζόμενους και αναφορές συγκρούσεων που προκύπτουν από διαφορές στην εργασιακή κουλτούρα μεταξύ Ταϊβανέζων και Αμερικανών υπαλλήλων.

Παρόλα αυτά, η πρώτη παραγωγή αναμένεται να ξεκινήσει το 2025 για τη πρώτη φάμπρικα, και η απόδοση παραγωγής (η αποδοτικότητα των σωστά χαραγμένων τσιπ, βασικός δείκτης της βιομηχανίας) είναι τώρα υψηλότερη στο Φίνιξ από ό,τι στην Ταϊβάν.

Η δεύτερη φάμπρικα θα ξεκινήσει την παραγωγή το 2028 για διαδικασίες 3 nm και 2 nm. Μια τρίτη φάμπρικα ακόμη ανακοινώθηκε και θα εστιάσει στη διαδικασία 2 nm και πέραν αυτής, με στόχο την έναρξη παραγωγής μέχρι το τέλος της δεκαετίας.

Παρενέργειες του Εμπορικού Πολέμου

Καθώς οι ΗΠΑ προσπαθούν να περιορίσουν την πρόσβαση σε προχωρημένες τεχνολογίες στην Κίνα, ειδικά για υπολογιστές και AI, η ημιαγωγική βιομηχανία της χώρας έχει υποστεί περιορισμούς και κυρώσεις.

Αυτό ξεκίνησε με την απαγόρευση εξαγωγής μηχανών EUV στην Κίνα, σε μια συνεχώς διευρυνόμενη λίστα απαγορευμένων προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων όλων των προχωρημένων τσιπ.

Αν αυτό είχε πετύχει, θα ήταν εξαιρετικά καλό νέο για μη‑κινεζικούς κατασκευαστές τσιπ.

Ωστόσο, αυτό οδήγησε την Κίνα να αναπτύξει την εγχώρια δυνατότητα φάμπρικας όσο πιο επιθετικά γίνεται. Στο κέντρο αυτής της προσπάθειας βρίσκονται οι κρατικές SMIC και Huawei.

Η SMIC ισχυρίζεται ότι έχει αναπτύξει διαδικασία 5 nm χωρίς EUV. Η Κίνα επίσης εξετάζει την ανάπτυξη του δικού της EUV lithography, καθώς και την αντικατάσταση ολόκληρης της διεθνούς εφοδιαστικής αλυσίδας ημιαγωγών με εγχώριους κατασκευαστές.

Μεταξύ των πιθανών εναλλακτικών λύσεων για το EUV, και ακόμη πιο για το High‑NA EUV, έχουν προταθεί οι εξής:

• Κατασκευή τεράστιου κυκλοτρόνιο (επιταχυντής σωματιδίων) για αντικατάσταση των μηχανών λιθογραφίας τύπου ASML.
• Αντιγραφή των μηχανών της ASML, έργο που αναλαμβάνει κυρίως η Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE).
• Επικέντρωση στην φωτονική, ένα πεδίο όπου η Δύση δεν κατέχει σημαντικό πλεονέκτημα, και που θα μπορούσε να είναι το μέλλον της υπολογιστικής.
  • Σχεδιασμοί νευρομορφικών τσιπ επίσης εξετάζονται, ιδιαίτερα για εφαρμογές AI.

Μακροπρόθεσμα, αυτό θα μπορούσε να αποδειχθεί η μεγαλύτερη απειλή για την TSMC, περισσότερο από τους παραδοσιακούς ανταγωνιστές της. Αυτό συμβαίνει επειδή η Κίνα ήδη καταναλώνει πάνω από το 50 % της παγκόσμιας προσφοράς τσιπ.

Έτσι, θα μπορούσε να παρέχει στις εταιρείες όπως η SMIC τη ζήτηση για να κλιμακώσουν το μέγεθός τους σε επίπεδο που να μπορεί να ανταγωνιστεί την TSMC, ενώ ταυτόχρονα ωφελούνται από φορολογικά πλεονεκτήματα, πρόσβαση σε κεφάλαια και άλλα πλεονεκτήματα που παρέχει η κινεζική κυβέρνηση σε έναν στρατηγικό τομέα.

Οικονομικά TSMC

Για μια βιομηχανική εταιρεία, η TSMC παρουσίασε εξαιρετικά υψηλό μικτό περιθώριο 57,8 % στο Q3 2024, αυξημένο κατά 3 % σε σχέση με το προηγούμενο έτος. Αυτό μετατρέπεται σε εξίσου εντυπωσιακό καθαρό περιθώριο κέρδους 42,8 %. Η εταιρεία έχει πολύ λίγα χρέη, με συνολικές υποχρεώσεις ίσες με τα μετρητά σε ταμείο.

Η τιμή της μετοχής έχει τριπλασιαστεί από το χαμηλό της σημείο στο τέλος της πανδημίας και έχει δεκαπλασιαστεί τα τελευταία δέκα χρόνια.

Η εταιρεία ξεκίνησε επίσης να πληρώνει μερίσματα το 2004 και δεν έχει ποτέ μειώσει τα μερίσματα ανά μετοχή από τότε.

Συμπέρασμα

Η TSMC είναι ίσως ο πιο σημαντικός κατασκευαστής τσιπ & ημιαγωγών στον κόσμο. Η εταιρεία έχει μακρά ιστορία δημιουργίας ισχυρού ανταγωνιστικού πλεονεκτήματος, αρχικά με πιο δίκαιες συμφωνίες, και στη συνέχεια με επίμονη ηγεσία στην ποιότητα, την τεχνολογία και τις αποδόσεις, επιτρέποντάς της να παράγει συνεχώς εντυπωσιακά περιθώρια, ιδιαίτερα για μια κατασκευαστική επιχείρηση.

Ως αποτέλεσμα, αν και δεν είναι χωρίς ανταγωνισμό, με τη Samsung και την Intel σοβαρούς ανταγωνιστές, βρίσκεται μακριά στην αγορά από τον αδιαμφισβήτητο ηγέτη. Θα χρειαστούν χρόνια, το πολύ, για τις κινεζικές φάμπρικες να προλάβουν.

Μια επένδυση στην TSMC δεν είναι χωρίς κινδύνους· ωστόσο, ο μεγαλύτερος είναι σχεδόν εντελώς εκτός ελέγχου της διοίκησης της εταιρείας. Αν συμβεί κινεζική εισβολή στο Ταϊβάν, θα καταστρέψει σίγουρα την ικανότητα της εταιρείας να παράγει τσιπ και ίσως να καταστρέψει τα εργοστάσια της ή να τα δει καταληφθέντα από ένα ξένο εχθρικό κράτος. Έτσι, οι επενδυτές στην εταιρεία θα πρέπει να παρακολουθούν όχι μόνο αν τα πλεονεκτήματα της TSMC στην τεχνολογία και την αριστεία της παραγωγής παραμένουν, συμπεριλαμβανομένων των SMIC και άλλων κινεζικών εταιρειών, αλλά και την παγκόσμια γεωπολιτική κατάσταση.