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Ideen statt Fabriken

Mit Ausnahme von Intel besitzen die führenden Chiphersteller keine eigene Produktion. Sie konzentrieren sich vielmehr voll und ganz auf Forschung und Entwicklung (F&E) – nach dem sogenannten Fabless- Geschäftsmodell.

Im Jahr 2015 begann ein neues Kapitel in der Geschichte der Halbleiterindustrie: IBM trat alle seine Chipfabriken an den US-Konzern GlobalFoundries ab. Das Ende einer Ära. Denn der 1911 gegründete Konzern mit dem Spitznamen Big Blue galt als Ikone in der Branche. Doch als immer neue Akteure auf den Markt drängten, sah sich der ehrwürdige US-Konzern dazu gezwungen, seine Strategie zu ändern und eine schrumpfende Sparte abzustossen, die 2013 ganze 700 Mio. Dollar Verlust geschrieben hatte.

Allerdings zog sich IBM nicht komplett aus dem Halbleitergeschäft zurück. Das Unternehmen entwickelt weiterhin Mikrochips, unter anderem die Power-Prozessoren für Hochleistungsserver und Superrechner. Die Fertigung machen jedoch andere. Inzwischen hat GlobalFoundries diese Aufgabe übernommen. Aber nicht nur Big Blue hat die eigene Produktion aufgegeben, um sich auf F&E zu konzentrieren. In der Halbleiterindustrie ist diese Praxis inzwischen zur Norm geworden: «Fabless» (fabriklos) ist ein erfolgreiches Geschäftsmodell, das auch Unternehmen wie Apple, Qualcomm und Nvidia verfolgen. «Die meisten der weltweit bekannten Chiphersteller, mit der bemerkenswerten Ausnahme von Intel, sind Fabless-Unternehmen», erklärt Frédéric Yoboué, Analyst für die Halbleiterindustrie bei Bryan, Garnier & Co. «Sie lagern ihre Produktion an riesige Chipfabriken aus und konzentrieren sich ganz auf Design und Architektur der Mikrochips. Diese Aufgabenteilung hängt mit den exorbitanten Kosten für die Chipherstellung zusammen. Sie rechnet sich nur bei sehr grossen Mengen.» So kostete die letzte Produktionseinheit des taiwanesischen Herstellers TSMC, der alleine mehr als die Hälfte aller Mikrochips auf der Welt fertigt, stolze 17 Mrd. Dollar.

«ARM ist eines der besten Unternehmen, die ich kenne»

Julien Leegenhoek, Analyst für Technologieaktien bei der Union Bancaire Privée (UBP)

Von diesen gigantischen Investitionssummen befreit können sich die Chipdesigner jetzt nicht nur ganz auf Forschung und Entwicklung konzentrieren, sondern kommen auch in den Genuss optimaler Fertigungstechnologien. AMD ist ein gutes Beispiel für diese Strategie. Anfang der 2010er-Jahre kriselte der US-Grafikkartenspezialist und schrieb jahrelang rote Zahlen. Daraufhin fasste das Management den Beschluss, nach dem Fabless-Modell weiterzumachen, und stiess seine Fabriken ab, aus denen das Unternehmen GlobalFoundries entstand. Seitdem gewinnt AMD bei Mikroprozessoren für PC und Server immer mehr Marktanteile hinzu, vor allem dank der Produktionstechnologien von TSMC, die als die besten der Welt gelten.

Zur gleichen Zeit hat AMDs grösster Konkurrent auf diesem Gebiet, der Branchenriese Intel, der wie gesagt noch immer selbst fertigt, mit hartnäckigen Schwierigkeiten in seinen Chipfabriken zu kämpfen. Während Chiphersteller TSMC schon im April 2020 mit der Massenproduktion von Fünf-Nanometer-Chips begann, wird Intel erst 2021 die ersten Produkte mit sieben Nanometern Strukturbreite anbieten. Bei einer Konferenz im vergangenen März räumte Intel-CFO George Davis ein, dass sein Unternehmen zwei Jahre hinter der Konkurrenz zurückliege. Ein weiterer Vorteil des Fabless-Modells: Es hat neue Akteure auf den Halbleitermarkt gespült, vor allem Start-ups, die nicht über die Mittel zum Bau eigener Fabriken verfügen, wie das britische Jungunternehmen ARM.

«Es ist eines der besten Unternehmen, die ich kenne», schwärmt Julien Leegenhoek. Er ist Analyst für Technologieaktien bei der Union Bancaire Privée (UBP). «In wenigen Jahren avancierte ARM zum F&E-Büro der gesamten Halbleiterindustrie.»

Die Geschichte dieses Unternehmens beginnt 1983 in Cambridge mit dem britischen Fabrikanten Acorn, der damals einen einfachen und kostengünstigen Prozessor erfand, den ARM1 für Rechner in englischen Schulen und Universitäten. Da das Unternehmen nicht über genug Kapital verfügte, um den Bau von Fabriken zu finanzieren, verkaufte es Lizenzen für seine neue Technologie. In den 1990er-Jahren setzte vor allem Texas Instruments, damals Chipentwickler für Nokia-Mobiltelefone, auf die ARM-Architektur. Diese Partnerschaft war der erste grosse Erfolg des Unternehmens. In den darauffolgenden Jahren reichte das englische Unternehmen zahlreiche Patente ein und sicherte sich das geistige Eigentum an allen Prozessoren für den Telefonmarkt.

Die Stärke von AMR? Das Unternehmen entwickelt kostengünstigere und energiesparendere Mikrochips als die Konkurrenz, allen voran Intel, wo man ausschliesslich auf Leistung setzte. Die ARM-Kunden, zu denen heute Apple, Samsung, Huawei und auch Qualcomm zählen, kaufen dem Unternehmen praktisch das Nutzungsrecht für die Architekturen ab. Sie zahlen dem britischen Unternehmen zwischen 200’000 und Dutzenden Mio. Dollar (je nach den konkreten Bedingungen wie Lizenzdauer oder Exklusivität), zuzüglich Lizenzgebühren pro verkauftem Mikrochip. Die Käufer können die Architektur anschliessend personalisieren und mit eigenen Innovationen aufwerten, wie beim A13-Chip, für den Apple die ARM-Architektur nutzte, für das iPhone 11.

Julien Leegenhoek weist darauf hin, dass «mehr als 80 Prozent der weltweit verkauften Smartphones zurzeit eine ARM-Architektur nutzen». Der Internetinvestor Softbank war jedenfalls so nachhaltig beeindruckt, dass er 2016 nicht zögerte, 31 Mrd. Dollar auf den Tisch zu legen, um das Unternehmen zu kaufen. Seitdem versucht ARM, sich zu diversifizieren, und entwickelt Chips für vernetzte Geräte, aber auch für Server und künstliche Intelligenz. Aber nach wie vor ohne eigene Fabrik.

 
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