Taiwan, halvledare och geopolitik

I detta blogginlägg tänkte jag gå igenom hur Taiwan lyckats bli en nyckelspelare i halvledarindustrin och dela med mig av mina insikter från min analysresa till landet. I maj tidigare detta år besökte jag Taiwan i syfte att träffa flera av landets halvledarbolag, förstå ekosystemet runt dessa och få en känsla för det geopolitiska hotet från landet på andra sidan Taiwansundet. Jag begav mig även 80 kilometer söder om Taipei och besökte staden Hsinchu, där alla halvledarfabriker är belägna. Mer om detta nedan men först lite historia.  

Morris Chang och grundandet av TSMC satte Taiwan på världskartan

För att förstå varför Taiwan blivit så dominerande inom tillverkning av halvledare måste vi gå tillbaka till 1987 och grundandet av TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company). Bolaget grundades av Morris Chang som föddes i Kina men i ung ålder flydde till USA för att så småningom studera vid MIT, Stanford och Harvard. Han spenderade flera år på Texas Instruments för att sedan ta sig till Taiwan och etablera TSMC med hjälp från den taiwanesiska staten. Detta blev startskottet för vad som idag är världens största tillverkare av halvledare och ett av de viktigaste företagen för teknologisk utveckling. Idag tillverkas hela 60% av världens halvledare i Taiwan och dessutom 90% av de mest avancerade som används i smartphones, datacenter och för att träna dagens AI-modeller.

Den främsta anledningen till skapandet av TSMC var att en ny typ av affärsmodell hade vuxit fram inom halvledarindustrin. Från skapandet av halvledaren på 50-talet fram till tidigt 80-tal hade industrin dominerats av företag som både designade och tillverkade halvledare. 

Men i takt med att tillverkningskostnaden ökade kraftigt samtidigt som företagen upplevde stora svängningar i efterfrågan, växte en ny typ av företag fram som kallades ”foundries”. TSMC var först ut då Morris Changs idé var att enbart tillverka halvledare åt andra företag och på så sätt motverka stora svängningar i efterfrågan, eftersom man då tillverkade åt flera olika företag och deras produkter.

Detta resulterade också i framväxten av affärsmodellen som kom att kallas ”fabless” där bolag som Nvidia och AMD kunde lägga allt fokus på design utan att ha några egna fabriker (”fabs”), och i stället låta TSMC sköta tillverkningen åt dem. På detta sätt sänkte TSMC inträdesbarriären för företag att börja designa halvledare utan att behöva ha egen tillverkning. Denna modell har idag blivit standarden som präglar industrin då en ny halvledarfabrik kostar runt 200 miljarder SEK att bygga och där 70% av den kostanden går till att utrusta fabriken med dyra tillverkningsmaskiner. En enda halvledarmaskin från holländska ASML kostar idag närmare två miljarder SEK och det krävs ett tiotal per fabrik. Inträdesbarriären för att börja konkurrera med TSMC kan såldes konstateras vara väldigt hög. Detta har i takt med ett outtröttligt fokus på innovation i en industri som outsourcat sin tillverkning, banat vägen för TSMCs framgång som satt Taiwan på världskartan.  

Att Morris Chang fick möjligheten att starta TSMC i Taiwan var ingen slump. Taiwanesiska staten hade insett att ett USA som är kraftigt beroende av landet också innebär skydd mot ett växande hot från Kina. Samarbetet länderna emellan är idag stort och USA har dessutom ett flertal av sina halvledarbolag, så som Cadence, Synopsys, Texas Instruments, Applied Materials och LAM research, representerade på taiwanesisk mark. När man besöker Hsinchu inser man snabbt att alla halvledarföretag finns representerade i staden för att möjliggöra ett nära samarbete mellan kunder och leverantörer. Exempelvis har alla leverantörer av utrustning (ASML, ASM, Applied Materials etcetera) kontor i Hscinchu för att nära samarbeta med deras största kund TSMC, som varje år köper halvledarutrustning för cirka 250 miljarder SEK.  

Jag utanför en av TSMCs fabriker i Hsinchu tidigare i år. I staden huserar ett 20-tal fabriker, vardera större än en fotbollsarena.  

Halvledarindustrin bygger på globalt samarbete

Det är inte bara USA och Taiwan som samarbetar i den globala värdekedjan för halvledare. Under mitt besök insåg jag hur integrerad denna värdekedja är. Bland fabrikerna i Hsinchu gick det skytteltrafik med lastbilar som levererade gaser, kemikalier och maskiner för att kunna hålla i gång produktionen dygnet runt. Maskinerna levereras från USA och Europa, gaserna från Kina, designmjukvaran från USA och kemikalier samt kiselplattor från Japan. Slutsatsen är att inget land i världen är i närheten av att vara självförsörjande av halvledare utan det bygger på ett nära samarbete mellan länderna och företagen. Eftersom inget land kan göra allt från ax till limpa, bygger värdekedjan på ett ekosystem som byggts upp under lång tid och som idag ger skalfördelar och minskade kostnader. Produktionen har centraliserats i Taiwan eftersom det är cirka 30% billigare att bygga en fabrik där jämfört med i USA. 

Likaså har bolag som AMD och Nvidia sin bas i Silicon Valley eftersom det utgör navet för kompetens i form av duktiga designingenjörer. Detta innebär dock att värdekedjan är väldigt sårbar, något vi fick uppleva under coronapandemin, när leveranser av material och maskiner försenades. Samtidigt ökade efterfrågan kraftigt då alla plötsligt skulle jobba hemifrån och behövde ett nytt hemmakontor. Med tanke på de höga kostnaderna för att bygga en fabrik (200 miljarder SEK) och designa en halvledare (5 miljarder SEK) har värdekedjan dessutom konsoliderats till ett fåtal bolag med unikt starka marknadspositioner. Ett par exempel: ASML har 100% marknadsandel på EUV-maskiner, Nvidia har 90% marknadsandel på AI-chip, ASM har 55% marknadsandel inom maskiner för deposition och marknaden för designmjukvara är ett duopol som kontrolleras av Cadence och Synopsys. Världen är såldes inte bara väldigt beroende av Taiwan för tillverkning, utan även av ett fåtal bolag i hela industrin. Detta har resulterat i fina marginaler, stark tillväxt och höga inträdesbarriärer med liten risk för konkurrens. En konsoliderad marknad har också lett till att halvledarföretag har en väldigt god pricing power, d.v.s. möjligheten att höja priserna mot kunderna. En stor anledning är också att halvledare är hjärnan i all elektronik idag och är således en drivande kraft som möjliggör den teknologiska utvecklingen.   

Illustration av värdekedjan för halvledare per region. Källa: Coeli Global.

Reshoring är ett resultat av coronapandemin

För att den teknologiska utvecklingen ska kunna fortsätta krävs en fungerande leverantörskedja av halvledare. Som en konsekvens av coronapandemin och de höga kostnader det innebar för många företag när de inte kunde få tag i dessa små nyckelkomponenter till sin produktion, pågår en global reshoring trend, inte bara inom halvledare utan generellt. Företag flyttar delar av sin produktion, mestadels från Kina, för att diversifiera sin leverantörskedja och minska risken för framtida störningar. Framför allt ser vi nu en stark trend i USA, men även i Europa, dit man flyttar sin produktion av halvledare. Enbart TSMC har annonserat två fabriker i Arizona för totalt 400 miljarder SEK som ska färdigställas 2025 och 2026. En hissnande summa som framför allt gynnar tillverkare av utrustning när fler fabriker ska utrustas med avancerade maskiner för halvledartillverkning.  

Att geografiskt diversifiera tillverkningen av halvledare kommer troligtvis visa sig tuffare än många trott. Att bygga fabriken är en sak men att flytta och bygga upp det ekosystem runt fabrikerna som finns i Taiwan kommer att ta tid. Världen kommer såldes kunna tillverka halvledare på flera ställen men fortsatt vara lika beroende av ett fåtal leverantörer i värdekedjan under lång tid. 

Att världen diversifierar tillverkning av halvledare kommer dock med en kostnad över tid. Hotet från Kina att invadera Taiwan ökar nämligen när världen gör sig mindre beroende av Taiwan. Det ligger således i Taiwans intresse att fortsätta vara navet för halvledartillverkningen i världen för att minska incitamenten för en eventuell aggression.  

Taiwan är Kinas största handelspartner

Kina har under en längre tid försökt göra sig självförsörjande på halvledare utan att lyckas. Idag tillverkas enbart 15% av världens halvledare i landet, trots gigantiska satsningar både ekonomiskt och politiskt. Med tanke på dagens beroende av Taiwan skulle såklart en aggression från Kina vara förödande för den digitala ekonomin, men även slå hårt mot Kina själva. Landets största importör och handelspartner är nämligen Taiwan. Kina är också i särklass världens största importör av halvledare och importerar varje år halvledare till ett värde av 170 miljarder USD. Anledningen till Kinas stora import beror på att majoriteten av slutmonteringen ligger i Kina. Slutmonteringen är dock ett enklare steg i värdekedjan som främst kräver tillgång till storskalig och billig arbetskraft, vilket finns i Kina. I och med reshoring-trenden flyttas nu mycket av slutmonteringen till andra länder i Sydostasien, vilket flera företag vittnade om när jag besökte Taiwan. Kina saknar således hävstång i den globala halvledarindustrin och är själva minst sagt beroende av att Taiwans halvledarfabriker går på högvarv dygnet runt.

Jag och Kevin Pan, senior investor relations på TSMC.

Källor: Trading Economics, Worldstopexports.com, General Administration of Customs of the People’s Republic of China, OEC, Semiconductor Industry Association (SIA), Coeli Global