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Die Chip-Invasion

Der Branche stehen goldene Zeiten bevor. Denn Mikrochips werden künftig in immer mehr Produkten verbaut.

Sie sind überall: in unserem Haus, unserem Auto, an unserem Arbeitsplatz und bald sogar unter unserer Haut. «Sie»? Seit sie in den 1950er-Jahren erstmals auftauchten, haben Mikrochips weltweit Verbreitung gefunden. Chips sind Teil unserer Alltagsgeräte. Seit 2018 verlassen jedes Jahr mehr als eine Billion Chips die Fertigungsanlagen – riesige Fabriken, die Halbleiter für alle Technologieunternehmen herstellen, von Apple und Nvidia bis zu Qualcomm und Huawei. Und ein Ende ist nicht abzusehen. «Die Grundtendenz für die nächsten Jahre deutet auf immer mehr Halbleiter hin», sagt Hugo Paternoster, Branchenexperte bei AlphaValue. «Je mehr vernetzte Objekte, darunter auch Autos, es geben wird, desto mehr Chips werden auch gebraucht.»

Auch wenn sich am Horizont goldene Zeiten abzeichnen, macht der Halbleitermarkt schwere Zeiten durch. Schon vor der Corona-Krise erlebte der Markt 2019 ein enttäuschendes Jahr, in dem die Umsätze um 12,8 Prozent auf 409 Mrd. Dollar zurückgingen.

So stark wie in zehn Jahren nicht. «Die makroökonomische Situation 2019 war schwierig, durch das langsamere Wachstum in China, den chinesisch-amerikanischen Handelsstreit und den schleppenden Smartphone-Absatz», fasst es Frédéric Yoboué, Branchenanalyst für die Bank Bryan, Garnier & Co zusammen. «Dass die Preise so brutal eingebrochen sind, lag auch daran, dass die Chiphersteller 2017, als die Halbleiterpreise ganz oben waren, stark investiert hatten. Als dann die Nachfrage Ende 2018 zurückging, standen sie mit viel zu hohen Chipbeständen und überschüssigen Produktionskapazitäten da, was zu einem starken Preisverfall geführt hat.»

Für alle Beteiligten sollte 2020 der Aufschwung beginnen. Die World Semiconductor Trade Statistics (WSTS) prognostizierte im Dezember 2019 ein Wachstum von 5,9 Prozent für 2020 und von 6,3 Prozent für 2021. Doch dann kam Covid-19 und machte die guten Aussichten zunichte. In einer im April publizierten Studie geht die Unternehmensberatung McKinsey inzwischen davon aus, dass die Nachfrage nach Halbleitern 2020 im Vorjahresvergleich um 5 bis 15 Prozent zurückgehen wird.

Zu den Unternehmen, die es am härtesten trifft, gehören vor allem solche, die Mikrochips für Smartphones (Qualcomm, MediaTek) oder Autos (Infineon, NXP, STMicroelectronics) herstellen. Sie bekommen den Einbruch von Produktion und Konsum mit voller Wucht zu spüren. So räumte die amerikanische Qualcomm am 29. April einen Rückgang der Chipnachfrage von 21 Prozent im ersten Quartal ein. Ihre Produkte findet man vor allem in Smartphones. Für die kommenden drei Monate erwartet Qualcomm einen Einbruch von 30 Prozent. Ähnlich sieht es bei NXP aus. Das niederländische Unternehmen erzielt knapp 50 Prozent seines Umsatzes im Automobilsektor. Im ersten Quartal verzeichnete es einen Rückgang von 12 Prozent gegenüber dem vorangegangenen Quartal. Bei NXP rechnet man ebenfalls mit dem Schlimmsten und geht von einem Ertragseinbruch von 14 bis 23 Prozent im zweiten Quartal im Vergleich zum Vorjahr aus.

«Wir haben zwei Jahre digitaler Transformation in zwei Monaten erlebt»

Satya Nadella, CEO von Microsoft

«Das Coronavirus hat die gesamte Wertschöpfungskette getroffen: die Produktion durch den Stillstand der Fabriken, aber auch den Konsum», sagt Frédéric Yoboué, Analyst bei Bryan & Garnier Co, und ergänzt: «In einer Gesundheitskrise kaufen die Leute weniger technischen Schnickschnack.»

Doch längst nicht alle Unternehmen der Branche teilen dasselbe Schicksal. Manche Firmen scheinen sogar von der Krise zu profitieren, wie diejenigen, die die Cloud-Giganten beliefern. «Durch den Boom beim Homeoffice, bei Streaming-Plattformen, im Onlinehandel und bei allen entmaterialisierten Dienstleistungen müssen Cloud-Betreiber die Kapazitäten ihrer Rechenzentren aufstocken», erklärt Julien Leegenhoek, Analyst für Technologie-Aktien bei der Union Bancaire Privée.

 

Der Boom Beim Homeoffice

Der E-Commerce-Riese Alibaba gab am 20. März bekannt, innerhalb der nächsten drei Jahre 28 Mrd. Dollar in seine Cloud-Infrastruktur investieren zu wollen. Der chinesische Konzern rechtfertigt die Entscheidung mit dem explosiven Anstieg der Arbeit aus dem Homeoffice seit der Covid-19-Pandemie, die eine starke Nachfrage nach virtuellen Angeboten mit sich gebracht hat. Ein gefundenes Fressen für Speicherhersteller wie die Koreaner SK Hynix und Samsung Electronics, aber auch für alle, die Mikrochips für Server herstellen (Intel, AMD). SK Hynix vermeldete beispielsweise einen Umsatzanstieg um 6 Prozent auf 5,4 Mrd. Euro im ersten Quartal.

Die anderen Cloud-Giganten (Amazon Web Services, Google und Microsoft) sind in derselben Situation wie Alibaba. «Wir haben zwei Jahre digitaler Transformation in zwei Monaten erlebt», erklärte Satya Nadella, CEO von Microsoft, am 29. April. Im ersten Quartal machte die Intelligent-Cloud-Sparte von Microsoft, unter die auch die Azure-Plattform für Unternehmen fällt, einen Sprung von 27 Prozent gegenüber dem Vorjahr auf 12,3 Mrd. Dollar.

5G und autonome Autos

Langfristig dürfte der Halbleiterumsatz insgesamt steigen, sobald die Wirtschaft wieder anzieht. «Der 5G-Ausbau wird der Branche Aufschwung verleihen», erklärt Frédéric Yoboué. «Die Verbraucher werden Telefone für den neuen Mobilfunkstandard kaufen wollen, was wiederum interessant für die Halbleiterhersteller ist, die nahezu 30 Prozent ihrer Einnahmen mit den Smartphone-Marken erzielen.» Zumal in 5G-Handys Chips mit höherem Mehrwert verbaut sind und man sie daher zu einem höheren Preis verkaufen kann.

Der nächste Sektor, der die Halbleiterproduzenten positiv stimmt, ist die Automobilindustrie. Die Autobauer und ihre Zulieferer sind innerhalb weniger Jahre zu Grossabnehmern von Chips avanciert. Denn ganz gleich, ob es sich um die Konnektivität der Displays im Innenraum oder die Optimierung des Batterieverbrauchs handelt: Ohne Mikroprozessoren geht heute nichts mehr.

«2019 ist der Automobilmarkt zwar um 5 Prozent geschrumpft, und auch für 2020 ist keine Erholung zu erwarten. Doch gleichzeitig werden immer mehr Mikrochips in den Fahrzeugen verbaut», erklärt Hugo Paternoster. 2018 betrug der durchschnittliche Wert der in einen Verbrenner eingebauten Chips 370 Dollar, im vollelektrischen Pendant waren es schon 820 Dollar.

«Die künstliche Intelligenz schafft einen neuen Markt für Chips, die weder GPU noch CPU sind»

Ondrej Burkacky, Experte für Halbleiter bei der Unternehmensberatung McKinsey

«Die Elektrifizierung der Autoflotten und langfristig ihre Automatisierung sind für die Halbleiterindustrie eine sehr gute Nachricht», meint der Analyst Julien Leegenhoek. Er ist sich sicher: «Auch wenn uns das heute noch weit weg erscheint, so wird es doch irgendwann Realität sein: Autos werden elektrisch, und sie werden autonom unterwegs sein.» Experten sagen bereits voraus, dass der durchschnittliche Wert der in autonomen Fahrzeugen verbauten Chips bei knapp 2’000 Dollar pro Auto liegen werde.

 

Der Gral der Künstlichen Intelligenz

Und um die Fahrzeuge autonom zu machen, muss ihre Kapazität mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) gesteigert werden – einem Sektor, der in den Augen der Halbleiterindustrie das wahre Paradies darstellt. Dem Marktforschungsunternehmen IHS Markit zufolge ist zu erwarten, dass sich der Umsatz mit Computerchips für Systeme künstlicher Intelligenz in allen Bereichen (Informatik, Gesundheitswesen, Automobil, Telekommunikation, Industrie) in sechs Jahren verdreifacht, von 42,8 Mrd. Dollar 2019 auf 128,9 Mrd. Dollar im Jahr 2025.

Der US-Grafikkartenspezialist Nvidia (Graphic Processing Unit, GPU) scheint derzeit am besten aufgestellt zu sein, um den jungen Markt zu erobern. Und das durch einen Zufall. Denn das Unternehmen hatte eigentlich gar nicht auf KI gesetzt. Doch 2009 kamen Forscher der Universität Stanford auf die Idee, für maschinelles Lernen, einen Teilbereich der KI, Grafikkarten statt Intel-Prozessoren (Central Processing Units bzw. CPUs) einzusetzen. Der Erfolg liess nicht lange auf sich warten...

Jensen Huang, CEO von Nvidia, präsentiert den Volta-Grafikprozessor auf der CIS in Las Vegas 2018. Das in Santa Clara ansässige Unternehmen ist Spitzenreiter auf dem GPU-Markt.

Seitdem haben sich die GPUs von Nvidia und dem Rivalen AMD dort durchgesetzt, wo grosse Datenmengen verarbeitet werden müssen. Nvidia nennt seine GPUs auch nicht mehr «Graphic Processing Units», sondern «General Processing Units». Ein Marketing-Trick, der ausdrücken soll, dass sich seine GPUs jetzt um alles kümmern und die CPUs über kurz oder lang komplett ersetzen werden. 

Ganz so einfach ist es allerdings nicht. Die ursprünglich für Videospiele entwickelten GPUs sind nicht perfekt auf die künstliche Intelligenz abgestimmt. Und zahlreiche Akteure versuchen, neue Chiparchitekturen zu entwickeln, die speziell auf die Anforderungen von KI zugeschnitten sind. «Die künstliche Intelligenz schafft einen neuen Markt für Chips, die weder GPU noch CPU sind», bekräftigt Ondrej Burkacky, Experte für Halbleiter bei der Unternehmensberatung McKinsey. «Es geht um massgeschneiderte Chips für derartige Anwendungen, und zwar von Unternehmen wie Google.»

Die Firma aus Mountain View hat tatsächlich bereits TPUs (Tensor Processor Units) speziell für die KI-Technologie auf den Markt gebracht. Und sie ist nicht die einzige. Auch Amazon und Facebook arbeiten an der Entwicklung von Mikroprozessoren speziell für das maschinelle Lernen, so wie auch zahllose Start-ups. Alle träumen davon, die bisherigen Hauptakteure auf dem Markt zu verdrängen.

Um nicht ins Hintertreffen zu geraten, zücken diese auch schon einmal das Scheckbuch: Im März 2019 machte Nvidia 6,9 Mrd. Dollar locker und kaufte das israelische Start-up Mellanox Technologies auf. Und Intel, die Nummer eins unter den Mikroprozessorherstellern, hat im Dezember 2019 das israelische Start-up Habana Labs für 2 Mrd. Dollar übernommen. Ein gerade einmal drei Jahre altes Unternehmen. Doch Haban Labs hatte sich auf dem vielversprechenden KI-Chipmarkt bereits gut positioniert.

 
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