félvezető

Mi a félvezető?

A félvezető egy általában szilíciumból álló anyagi termék, amely jobban vezeti az elektromosságot, mint egy szigetelő, például az üveg, de kevésbé, mint egy tiszta vezető, például a réz vagy az alumínium. Vezetőképességük és egyéb tulajdonságaik szennyeződések bevitelével, úgynevezett adalékolással módosíthatók, hogy megfeleljenek annak az elektronikai alkatrésznek a speciális igényeinek, amelyben találhatóak. A félvezetők, más néven félvezetők vagy chipek, több ezer termékben, például számítógépekben, okostelefonokban, készülékekben, játékhardverekben és orvosi berendezésekben találhatók meg.

A félvezetők megértése

A félvezető eszközök számos hasznos tulajdonságot mutathatnak, például változó ellenállást mutathatnak, az áramot könnyebben vezetik át az egyik irányba, mint a másikba, és reagálnak a fényre és a hőre. Tényleges funkciójuk közé tartozik a jelek erősítése, a kapcsolás és az energiaátalakítás. Ezért szinte minden iparágban széleskörű felhasználásra találnak, és az őket gyártó és tesztelő vállalatokat az általános gazdaság egészségi állapotának kiváló mutatóinak tekintik.

A félvezetők típusai

Tágabb értelemben a félvezetők négy fő termékkategóriába sorolhatók:

• Memória: A memóriachipek az adatok ideiglenes raktáraiként szolgálnak, és információt továbbítanak a számítógépes eszközök agyába és agyából. A memóriapiac konszolidációja folytatódik, ami olyan alacsonyra szorítja a memóriaárakat, hogy csak néhány óriás, mint a Toshiba, a Samsung és a NEC engedheti meg magának, hogy a játékban maradjon.
• Mikroprocesszorok: Ezek olyan központi feldolgozó egységek, amelyek a feladatok elvégzéséhez szükséges alapvető logikát tartalmazzák. Az Intel uralma a mikroprocesszorok szegmensében az Advanced Micro Devices kivételével szinte minden más versenytársat kiszorított a fő piacról, és kisebb résekbe vagy teljesen más szegmensekbe szorította őket.
• Commodity Integrated Circuit: Néha “standard chipeknek” is nevezik, ezeket hatalmas tételekben gyártják rutinszerű feldolgozási célokra. A nagyon nagy ázsiai chipgyártók által uralt szegmens borotvaéles haszonkulcsot kínál, amelyért csak a legnagyobb félvezetőgyártó cégek tudnak versenyezni.
• Komplex SOC: A “System on a Chip” lényegében egy olyan integrált áramköri chip létrehozását jelenti, amelyen egy teljes rendszer képességei vannak. A piac az új funkciókat és az alacsonyabb árakat ötvöző fogyasztói termékek iránti növekvő kereslet körül forog. Mivel a memória, a mikroprocesszor és a commodity integrált áramkörök piacának ajtajai szorosan zárva vannak, a SOC szegmens vitathatatlanul az egyetlen olyan szegmens, amely elegendő lehetőséggel rendelkezik ahhoz, hogy a vállalatok széles körét vonzza.

A félvezetőipar

A félvezetőipar sikere a kisebb, gyorsabb és olcsóbb termékek létrehozásától függ. Az apróság előnye, hogy több energiát lehet elhelyezni ugyanazon a chipen. Minél több tranzisztor van egy chipen, annál gyorsabban tudja elvégezni a munkáját. Ez éles versenyt teremt az iparágban, és az új technológiák csökkentik a chipenkénti előállítási költségeket, így néhány hónapon belül egy új chip ára akár 50%-kal is csökkenhet.

Ez adta a Moore-törvénynek nevezett megfigyeléseket, amelyek szerint egy sűrű integrált áramkörben a tranzisztorok száma körülbelül kétévente megduplázódik. A megfigyelést Gordon Moore-ról, a Fairchild Semiconductor és az Intel társalapítójáról nevezték el, aki 1965-ben írt egy tanulmányt, amelyben leírta azt. Manapság a megduplázódási periódust gyakran 18 hónapra teszik – ezt a számot David House, az Intel vezetője is idézte.

Emiatt a chipgyártókra állandó nyomás nehezedik, hogy valami jobbat és még olcsóbbat találjanak ki, mint ami néhány hónappal korábban a legkorszerűbbnek számított. Ezért a félvezetőgyártó vállalatoknak nagy kutatási és fejlesztési költségvetést kell fenntartaniuk. Az IC Insights félvezető piackutató egyesület jelentése szerint a 10 legnagyobb félvezetőgyártó vállalat 2017-ben átlagosan az árbevétel 13,0%-át fordította K&D-re, ami az egyes vállalatoknál 5,2% és 24,0% között mozgott.

Tradicionálisan a félvezetőgyártó vállalatok irányították a teljes gyártási folyamatot, a tervezéstől a gyártásig. Sok chipgyártó azonban ma már egyre több gyártást delegál az iparágon belül másokra. A közelmúltban előtérbe kerültek az öntödei vállalatok, amelyek kizárólagos tevékenysége a gyártás, és vonzó kiszervezési lehetőségeket kínálnak. Az öntödék mellett az egyre specializáltabb tervezők és chip-tesztelők sora is kezd felduzzadni. A chipgyártó vállalatok egyre karcsúbbak és hatékonyabbak. A chipgyártás ma már egy ínyenc étterem konyhájához hasonlít, ahol a séfek sorban állnak, hogy a megfelelő fűszert adják hozzá a keverékhez.

Az 1980-as években a chipgyártók 10-30%-os hozammal (az összes legyártott eszközből a működőképes eszközök száma) éltek. Ahhoz azonban, hogy ma versenyképesek legyenek, a chipgyártóknak 80-90%-os hozamot kell fenntartaniuk. Ehhez nagyon drága gyártási eljárásokra van szükség. Ennek eredményeképpen sok félvezetőgyártó vállalat végzi a tervezést és a marketinget, de a gyártás egy részét vagy egészét kiszervezik. A gyártás nélküli chipgyártóként ismert vállalatok nagy növekedési potenciállal rendelkeznek, mivel nem terhelik őket a gyártással, azaz a “gyártással” kapcsolatos általános költségek.

Befektetés a félvezetőiparban

Az egyes vállalatokba való befektetés mellett többféle módon is nyomon követhető a teljes ágazat befektetési teljesítménye. Ezek közé tartozik a referencia PHLX Semiconductor Index, az úgynevezett SOX, valamint annak származtatott formái a tőzsdén kereskedett alapokban. Vannak olyan indexek is, amelyek az ágazatot chipgyártókra és chipberendezés-gyártókra bontják. Ez utóbbiak a félvezetők tervezéséhez és teszteléséhez használt gépeket és egyéb termékeket fejlesztenek és értékesítenek.

Ezeken kívül bizonyos tengerentúli piacok, például Tajvan, Dél-Korea és kisebb mértékben Japán is nagymértékben függnek a félvezetőktől, ezért indexeik szintén támpontokat adnak a globális iparág állapotáról.

Különleges szempontok a félvezetőbefektetésekhez

Ha a félvezetőbefektetők egy dolgot megjegyezhetnek, akkor azt, hogy a félvezetőipar rendkívül ciklikus. A félvezetőgyártók gyakran látnak “fellendülési és visszaesési” ciklusokat, amelyek a chip-alapú termékek iránti alapvető keresleten alapulnak. Jó időkben a chipgyártók haszonkulcsa nagyon magas lehet; amikor azonban a kereslet visszaesik, a chipek ára drámaian csökkenhet, és ez jelentős hatással lehet számos iparág ellátási láncára.

A kereslet jellemzően a személyi számítógépek, mobiltelefonok és más elektronikus berendezések iránti végpiaci keresletet követi. Amikor jó idők járnak, az olyan vállalatok, mint az Intel és a Toshiba nem tudnak elég gyorsan mikrochipeket gyártani a kereslet kielégítésére. Nehéz időkben pedig egyenesen brutálisak lehetnek. A lassú PC-eladások például az iparágat – és részvényeinek árfolyamát – mélyrepülésbe taszíthatják.

Ugyanakkor nincs értelme úgy beszélni a “chipciklusról”, mintha az egyedülálló esemény lenne. Bár a félvezetők alapvetően még mindig egy alapanyag-üzletág, a végpiacai olyan sokfélék – számítógépek, kommunikációs infrastruktúra, autóipar, fogyasztói termékek stb. -, hogy nem valószínű, hogy az egyik terület túlkapacitása az egész házat romba döntené.

A ciklikusság kockázatai

Meglepő módon az iparág ciklikussága bizonyos fokú megnyugvást nyújthat a befektetők számára. Néhány más technológiai ágazatban, mint például a távközlési berendezések, soha nem lehetünk teljesen biztosak abban, hogy a szerencse ciklikus vagy szekuláris. Ezzel szemben a befektetők szinte biztosak lehetnek abban, hogy a piac valamikor a nem is olyan távoli jövőben fordulni fog.
Míg a ciklikusság némi kényelmet nyújt, egyben kockázatot is jelent a befektetők számára. A chipgyártóknak rendszeresen részt kell venniük a nagy tétekkel járó szerencsejátékban. A nagy kockázatot az jelenti, hogy egy-egy nagyobb fejlesztési projekt után hónapokig vagy akár évekig is eltarthat, amíg a vállalatok megtudják, hogy megütötték-e a főnyereményt, vagy elszúrták az egészet. A késedelem egyik oka az iparág összefonódott, de széttagolt szerkezete: A különböző ágazatok különböző időpontokban érik el a csúcspontjukat és a mélypontjukat. Például az öntödéknél a mélypont gyakran sokkal hamarabb érkezik el, mint a chiptervezőknél. A másik ok az iparág hosszú átfutási ideje: Évekbe telik egy chip kifejlesztése vagy egy öntöde felépítése, és még hosszabb időbe, mire a termékek pénzt hoznak.

A félvezetőgyártó vállalatoknak azzal a klasszikus problémával kell szembenézniük, hogy a technológia hajtja-e a piacot, vagy a piac hajtja a technológiát. A befektetőknek fel kell ismerniük, hogy a félvezetőiparra mindkettő érvényes.