Der Kongress gibt der US-Halbleiterindustrie Milliarden. Wird es Chipknappheit lindern?

Der US-amerikanische CHIPS and Science Act, den Präsident Joe Biden voraussichtlich unterzeichnen wird, stellt 280 Milliarden US-Dollar für eine prall gefüllte Liste von Projekten und Prioritäten bereit, darunter 52 Milliarden US-Dollar an Subventionen für die inländische Produktion von Halbleitern.

Es soll „die Zukunft der kommenden Jahrzehnte nutzen“ der Präsident sagte, und „die Halbleiter-Lieferkette von China nach Michigan bringen“, so der Gouverneur dieses Staates, Gretchen Whitmer.

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Aber wird es die Chipknappheit lösen, die jetzt die Autoindustrie und andere plagt, und wird die Sprecherin des Repräsentantenhauses, Nancy Pelosi, dies noch tun müssen? Besuchen Sie Taiwans großen Chiphersteller in Zukunft um Hilfe bitten?

Wie Sie sich vorstellen können, ist die Antwort kompliziert, also lassen Sie mich sie in einige verdauliche Stücke aufteilen

Das CHIPs-Gesetz zielt darauf ab, die an Asien verlorene inländische Fertigungsführerschaft zurückzugewinnen

Der Anteil der USA an der globalen Halbleiterfertigungskapazität ist von 37 % im Jahr 1990 auf heute 12 % gesunken. Außerdem sind die Bundesinvestitionen in die Chip-F&E als prozentualer Anteil des BIP flach geblieben, während andere Länder stark investiert haben, weil sie den strategischen Charakter der Branche erkannt haben. Ich behaupte, dass die Amerikaner das Interesse an der Herstellung von Chips verloren haben (mit der bemerkenswerten Ausnahme von IntelINTC
, Mikron, Texas InstrumentsTXN
und ein paar andere), weil es viel rentabler war, sie zu entwerfen und jemand anderen das machen zu lassen wirklich harte Arbeit sie zu machen.

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Viele Leute dachten nicht, dass die Fertigungsseite jemals so lukrativ sein könnte, und lange Zeit war sie es auch nicht. Aber TSMC war in der Lage, Volumina von verschiedenen Kunden aus der ganzen Welt zu aggregieren, und investierte aggressiv in neue fortschrittliche Technologien. Unternehmen wie AppleAAPL
QualcommQCOM
und das in Taiwan ansässige MediaTek schickte TSMC viel Volumen, weil sie die dichtesten Chips brauchten, und das nächste, was Sie wissen, ist, dass TSMC der Weltmarktführer ist. Tatsächlich hat das Unternehmen 35 Jahre lang stetig investiert. Eine Zeitlang beliefen sich seine Investitionen auf einige Milliarden Dollar pro Jahr; in letzter Zeit waren es 30 – 40+ Milliarden Dollar pro Jahr, 44 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022. Das lässt 52 Milliarden US-Dollar wie nicht viel Geld erscheinen, eher wie eine Anzahlung.

In der Zwischenzeit hat Intel einige Rückschläge erlitten. Früher war es TSMC zwei Generationen voraus, jetzt hinkt es hinterher und versucht, aufzuholen. In der Vergangenheit hat Intel nur „Fabs“ betrieben – eine Abkürzung für die Fabriken, in denen Chips für den Eigenbedarf hergestellt werden, aber es hat Intel Foundry Services eingerichtet, um mit der Produktion von Chips für andere Unternehmen zu beginnen. Intel Foundry Services hat kürzlich MediaTek als Kunden gewonnen, und obwohl dies nicht sehr weit verbreitet ist, ist es meiner Meinung nach eine große Sache. MediaTek ist ein großartiges Unternehmen, und es liegt nur wenige Blocks vom TSMC-Hauptsitz im Hsinchu Science Park in Taiwan entfernt.

Fertigungsführerschaft in Asien bedeutet viele Dinge

Wenn wir über die Chip-Lieferkette sprechen, führen verschiedene Länder in der Region unterschiedliche Produkte an. Die koreanischen Firmen Samsung und SK Hynix sind führend in der Herstellung von Speicherchips, obwohl die US-Firma Micron eine der großen Drei ist und Kioxia aus Japan führend bei Flash-Speicherchips ist. Taiwan, und insbesondere TSMC, ist weltweit führend in den fortschrittlichsten Herstellungsverfahren zur Herstellung von Logikchips, Mikroprozessoren, die in PCs und Rechenzentrumsservern eingesetzt werden, und den fortschrittlichsten Telefonchips. Aber es stellt auch viele andere Geräte mit Trailing-Edge-Technologien her, und andere taiwanesische Firmen wie United Microelectronics sind ebenfalls große Player.

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Die Volksrepublik China (VRC) hat eine wachsende Präsenz bei Speicherchips und viele Unternehmen, die Spitzentechnologien produzieren. Die in Shanghai ansässige Semiconductor Manufacturing International Corp. ist der führende Anbieter von Logik-, Yangtze Memory-Technologien für Speicherchips. Auch Singapur ist seit langem ein wichtiger Akteur und verzeichnet einen Investitionsschub in neue Fabs. Japan ist auch führend bei der Bereitstellung vieler Materialien, die zur Herstellung von Chips benötigt werden.

Es geht also weniger darum, die Führung an China zu verlieren, als vielmehr um eine Branche, die mit vielen verschiedenen Spezialisten enorm gewachsen ist. Die Herausforderung für die USA besteht darin, dass amerikanische Unternehmen es versäumt haben, die enormen Investitionen in die heimische Produktion zu tätigen, um mit Asien Schritt zu halten, sowohl bei den Chipfabriken als auch bei vielen Rohstoffen, um diese Fabriken zu versorgen. Die USA sind immer noch bei weitem führend bei Designwerkzeugen und vielen der Fertigungswerkzeuge, die in diese Fabriken einfließen.

Das Verpacken von Chips ist für die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette von entscheidender Bedeutung, aber das ist weniger glamourös

Eines der Dinge, an die ich die Leute ständig erinnere, ist, dass die Herstellung von Chips eine Sache ist, sie müssen immer noch für die Verwendung in der Herstellung elektronischer Geräte verpackt werden. Die Verpackung von Chips wurde vor einem halben Jahrhundert nach Asien verlegt, weil es ein sehr arbeitsintensiver Prozess war. Die Arbeiter würden die Wafer in einzelne Chips schneiden und dann durch Stereomikroskope schauen und winzige Golddrähte mit Pads verbinden.

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Diese Zeiten sind lange vorbei, aber es ist immer noch relativ arbeitsintensiv. Die meisten Chips, die in Taiwan, Japan, Korea, den USA und Europa hergestellt werden, werden nach Südostasien oder China geschickt, wo sie als ausgelagerte Montage und Test (OSAT) bezeichnet werden. Und selbst die 280 Dollar in der CHIPS and Science Bill werden dieses Problem nicht lösen. Der Gesetzentwurf sieht 2.5 Milliarden US-Dollar für Verpackungen vor, aber wir sehen nicht viele Gouverneure, die herumlaufen und versuchen, Chipverpackungsfabriken in ihren Bundesstaaten anzusiedeln. Aber sie sollten!

Wird all dieses Geld die US-Führung wiederherstellen?

Ein guter Teil der 280 Milliarden US-Dollar wird in Forschung und Entwicklung fließen, und das wird sehr helfen. Aber auch die Europäer, die Japaner, die Koreaner und natürlich die Chinesen investieren kräftig. Was die USA brauchen, ist ein langer Atem und die Bereitschaft, längerfristig zu investieren. China hat bereits 150 2014 Milliarden US-Dollar vorgesehen, die Europäische Union hat Anfang dieses Jahres 43 Milliarden Euro zugesagt, Japan mit 1.4 Billionen Yen. Das ist ein langes Spiel und wird sich über Jahrzehnte hinziehen.

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Aber was ist mit dieser Chipknappheit?

Chipknappheit wurde durch veränderte Nachfragemuster verursacht, die durch die Pandemie verursacht wurden. Die Nachfrage nach Heimarbeitsgeräten wie Notebooks, Haushaltsgeräten und anderen Waren stieg sprunghaft an, und die Hersteller hatten es schwer, die Produktion umzustellen. ich hat das erklärt vor einiger Zeit, aber es ist wichtig zu verstehen, dass hier mehrere Probleme miteinander verschmolzen sind: Verlust der Führungsposition im High-End-Bereich, aber unzureichende Kapazität, um die steigende Nachfrage nach Spitzentechnologien zu befriedigen (dh, das ältere Zeug, das nicht mehr auf dem neuesten Stand ist). Die Kapazität für Spitzentechnologien war vor der Pandemie knapp, weil die Herstellung dieser Art von Chips nicht besonders rentabel ist und Sie Ihre Fabrik ziemlich voll ausgelastet betreiben möchten, um etwas Geld zu verdienen. Wenn Sie mit etwas von diesem Subventionsgeld eine neue Fabrik bauen, die in mehr als zwei Jahren in Betrieb geht, wird dies sicherlich bei der Knappheit helfen. Aber bis dahin machen sich viele Leute bereits Sorgen um eine Überschwemmung, weil die Hersteller bereits wie verrückt Kapazitäten hinzugefügt haben.

Der Führungsverlust im High-End-Bereich ist ein ganz anderes Problem. Die Dringlichkeit hat viel mit der globalen Geopolitik zu tun. Der Kern des Problems ist, dass es unterschiedliche Ansichten darüber gibt, ob Taiwan nicht zu China gehört. Die offizielle Position der USA ist die „Ein-China“-Politik, die besagt, dass die Volksrepublik China (PRC) die „einzige legale Regierung Chinas“ ist, aber sie erkennt nur die chinesische Position an, dass Taiwan Teil Chinas ist. Während China immer drohendere Geräusche über Taiwan macht und Sprecherin Pelosi den Topf rührt, haben viele in der Regierung und anderswo erkannt, dass der Westen aufgrund seiner Abhängigkeit von Taiwan in einer Welt des Schadens sein wird, wenn Taiwan etwas Schlimmes passiert. basierte Hersteller für Chips. Und Chips sind in allem.

Wird der Mangel besser?

Die Chipknappheit wird sich verbessern, aber es wird schwierig sein, die Lösung dem CHIPS and Science Act zuzuschreiben. Wenn überhaupt, werden wir wahrscheinlich zu dem Zeitpunkt, an dem die Finanzierung in neue Produktionsanlagen umgesetzt wird, die Chips produzieren, unsere Engpässe hinter sich gelassen haben und die Hersteller möglicherweise auf überschüssige (und sehr teure) Kapazitäten starren. Das ist die Zeit, in der sich die USA Sorgen machen sollten, denn dann müssen die Staats- und Regierungschefs Mut und politischen Willen aufbringen und dürfen das Ziel einer stärkeren heimischen Industrie nicht aus den Augen verlieren.

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