INVESTMENT INSIGHTS

„Linchpin“-Halbleiterhersteller treiben Innovation voran

Alan Tu , Portfolio Manager
Dom Rizzo , Investmentanalyst

DIE WICHTIGSTEN PUNKTE

  • Die Cloud, künstliche Intelligenz und andere neue Technologien beflügeln die Nachfrage nach Hochleistungshalbleitern. Die Entwicklung und Fertigung leistungsfähigerer Chips der nächsten Generation wird jedoch immer schwieriger.
  • Wir konzentrieren uns auf sogenannte „Linchpin“-Unternehmen: die Kernunternehmen des Halbleitersektors, die die nächste Innovationswelle ermöglichen werden.
  • Daneben investieren wir in andere Halbleiterunternehmen mit starken Positionen in schnell wachsenden Endmärkten, etwa Sensorchips für die Automobilindustrie.

Was treibt die Entwicklung neuer Technologien voran? Und weshalb halten wir es für selbstverständlich, dass Smartphones, Computer und andere für uns unverzichtbare Geräte in fünf Jahren noch leistungsstärker sein werden?
 

Natürlich spielen dabei viele Faktoren eine Rolle, doch die bemerkenswerten Fortschritte in der Halbleitertechnik waren für die digitale Revolution in den letzten Jahrzehnten von zentraler Bedeutung. Die Chiptechnologie muss weiter verbessert werden, um künstliche Intelligenz (KI), 5G-Mobilkommunikation, autonomes Fahren und andere Technologien zu unterstützen. Die Anleger übersehen jedoch oft die entscheidende Rolle der Chiphersteller in diesem Prozess und die Herausforderungen, denen Halbleiterunternehmen angesichts der immer kleineren und komplexeren integrierten Schaltkreise gegenüberstehen.



In der Global Technology Equity Strategy konzentrieren wir uns auf eine kleine Zahl von „Linchpin“-Unternehmen: zentrale Akteure des Sektors, die an den entscheidenden Schritten der Chipherstellung beteiligt sind. Wir sind überzeugt, dass einige wenige Branchenführer die technologische Weiterentwicklung entscheidend vorantreiben und daher einzigartige Anlagechancen bieten. Daneben halten wir ausgewählte Engagements in verschiedenen Kunden dieser Unternehmen, die Chips für besonders vielversprechende Märkte entwickeln und anbieten.
 

Ein komplexes Ökosystem mit einigen zentralen Akteuren

Der Halbleitersektor ist ein umfassendes, globales und komplexes Ökosystem, in dem kein Unternehmen unabhängig tätig ist. Die Fertigung integrierter Schaltkreise erfordert die Technologien verschiedener Unternehmen, die sich auf die Bereiche Entwicklung, geistiges Eigentum, Software, Ausrüstung, Material und Herstellung spezialisiert haben.
 

Doch nur eine kleine Zahl von Unternehmen spielt im Entwicklungs- und Produktionsprozess eine zentrale Rolle. Ein herausragendes Beispiel dafür sind drei Konzerne, die als einzige Hersteller in der Lage sind, Hochleistungshalbleiter der neuesten Generation zu fertigen: Intel, der südkoreanische Anbieter Samsung Electronics sowie Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC).
 

Intel entwickelte vor rund 50 Jahren den ersten Mikroprozessor und ist nach wie vor der weltweit wichtigste Hersteller von Hauptprozessoren (CPUs) – dem elektronischen Nervenzentrum jedes Computers. Auch bei der Entwicklung vieler anderer Arten von Chips spielt das Unternehmen eine führende Rolle. Intel ist das größte und eigenständigste Unternehmen des Sektors, seine Marktdominanz in Entwicklung und Produktion wird jedoch zunehmend angefochten, vor allem von Herstellern mit stärkerer Ausrichtung auf spezifische Märkte.


Aussichtsreichere Chancen bietet unseres Erachtens der taiwanische Konzern TSMC, dem es vor Kurzem als erstem Unternehmen gelang, bei der Chipherstellung einen wichtigen Schwellenwert zu überschreiten. 2017 begann TSMC mit der Produktion von Chips mit einem Technologieknoten von 7 Nanometern (nm). Der Begriff Technologieknoten bezeichnet ein Maß für die Feinheit, mit der sich Transistoren auf eine Siliziumscheibe erzielen lassen. Daraus ergibt sich, wie viele Transistoren auf einen Chip einer bestimmten Größe passen. Nachdem TSMC im Wettlauf um den modernsten Fertigungsprozess an Intel vorbeigezogen ist, verzeichnet das Unternehmen eine enorme Nachfrage nach seinen 7-nm-Chips der neuesten Generation, die insbesondere in Smartphones und Hochleistung-PCs zum Einsatz kommen. Mit seinem 7nm-Prozess fertigt TSMC insbesondere die neuen A12-Bionic-Chips für das iPhone XS und XS Max von Apple.
 

Die Entwicklung von Chips der neuesten Generation erfordert hochmoderne Software-Tools. Ein weiteres Linchpin-Unternehmen ist Synopsys, ein führender Hersteller von Halbleiter-Design-Software (EDA) mit Sitz im kalifornischen Silicon Valley. Die Lösungen des Unternehmens ermöglichen Chip-Entwicklern, genauer zu analysieren, wie die Milliarden von Komponenten auf einem Chip zusammenwirken werden. Da Halbleiter immer komplexer werden und die weiter schrumpfende Transistorgröße zu neuen Problemen führt, sind wir überzeugt, dass die Bedeutung von EDA-Software und des geistigen Eigentums für den Entwicklungsprozess von Halbleitern wachsen wird.
 

Das Mooresche Gesetz hat sich verlangsamt

Das Tempo, mit der die Hersteller in der Lage sind, immer kleinere Chips mit immer größerer Prozessorgeschwindigkeit herzustellen, hat sich in den letzten Jahren verlangsamt. Diese Tendenz stellt für die Branche möglicherweise die größte Herausforderung dar. Gemäß dem Mooreschen Gesetz, benannt nach dem Intel-Mitgründer Gordon Moore, gelingt es den Halbleiterherstellern, die Anzahl der Transistoren auf einer bestimmten Fläche eines Chips etwa alle zwei Jahre zu verdoppeln. Diese Tendenz hielt rund 40 Jahre lang an. Das exponentielle Wachstum in diesem Zeitraum war außergewöhnlich: Während der Intel-Prozessor 4004 bei seiner Markteinführung 1971 nach Unternehmensangaben 2300 Transistoren enthielt, wies im Jahr 2010 ein Intel-Core-Prozessor 560 Millionen Transistoren auf. (Zum Vergleich: Apples neuester A12-Bionic-Chip umfasst 6,9 Milliarden Transistoren.)
 

Dieser bemerkenswerte technische Fortschritt beruhte zu einem großen Teil auf der Entwicklung der Fotolithografie. Vereinfacht ausgedrückt werden Schaltungen mit Hilfe dieser Technik auf Siliziumwafer „gedruckt“ (tatsächlich ist das Verfahren jedoch deutlich komplexer). Die neueste Generation der Lithografietechnik, die sogenannte DUV-Lithografie (Deep Ultraviolet) hat in den letzten Jahren jedoch ihre physikalische Grenze erreicht. Noch feiner als bisher lassen sich Schaltkreise mit dieser Methode nicht herstellen – so wie es nicht möglich ist, ein winziges Formular mit einem dicken Filzstift auszufüllen.


Die Grenzen der DUV-Lithografie haben zum Teil dazu beigetragen, dass Intel die vom Mooreschen Gesetz prognostizierte Verdopplung nach zwei Jahren verfehlt hat. Der aktuelle 10-nm-Fertigungsprozess von Intel (der trotz der unterschiedlichen Namenskonvention in etwa dem 7-nm-Prozess von TSMC entspricht), wird erst in diesem Jahr eingeführt. Intel verkleinert damit erstmals seit 2014 seine Speicherchips – drei Jahre später als ursprünglich erwartet. Angesichts dieser Verzögerung halten einige Marktbeobachter das Mooresche Gesetz nicht mehr für gültig.


Kleiner, besser, schneller

In der Halbleitertechnik wurden in den letzten 50 Jahren erstaunliche Fortschritte erzielt.

In der Halbleitertechnik wurden in den letzten 50 Jahren erstaunliche Fortschritte erzielt.

Quellen: Intel, Apple, History of Computing Project und T. Rowe Price Schätzungen.


EUV-Lithografie am Wendepunkt

Unserer Ansicht nach gilt das Mooresche Gesetz nach wie vor. Es hat sich lediglich verlangsamt – möglicherweise auch nur vorübergehend. Ein weiteres Linchpin-Unternehmen, der niederländische Halbleiterausrüster ASML Holding, hat eine mögliche Lösung entwickelt: die Lithografie mit extrem ultravioletter Strahlung (EUV). Durch die Fokussierung von Laserstrahlen werden dabei Plasmen erzeugt (laser-produced plasma, LLP), mit denen sich im Vakuum Chips mit extrem hoher Auflösung herstellen lassen. Die Maschinen von ASML dürften trotz ihres hohen Preises von durchschnittlich EUR 130 Mio. (Schätzung von T. Rowe Price) ab 2020 in großer Zahl zum Einsatz kommen.
 

Diese Innovation wird es Halbleiterherstellern erlauben, ihre Chips der neuesten Generation in großer Stückzahl herzustellen, und stellt damit einen Wendepunkt für die Branche dar. Zudem dürfte die EUV-Technologie Intel, TSMC, Samsung und anderen Anbietern ermöglichen, die nächsten Chip-Generationen zu entwickeln. Nachdem ein Entwicklungszeitraum von zehn Jahren und ein Budget von EUR 10 Mrd. erforderlich waren, um die EUV-Technologie an den Markt zu bringen, wird ASML in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich der Branchenführer bleiben. Aus unserer Sicht spielt ASML für die Innovation im Halbleitersektor eine zentrale Rolle.
 

Engagement in den Schlüsselunternehmen für KI, 5G und IoT

Der zweite Teil unserer Anlagethese konzentriert sich auf die Entwickler und Anbieter der Hochleistungschips, die durch die Linchpin-Unternehmen ermöglicht werden. Kurz gesagt streben wir ein Engagement in Unternehmen an, die das beste Produktportfolio besitzen und für die künftige Entwicklung der Technologie optimal positioniert sind. Die Unternehmen in unserem Portfolio liefern die erforderlichen Chips für die Bereiche künstliche Intelligenz (KI), 5G und das sogenannte Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), die zunehmende Internetanbindung alltäglicher Geräte.
 

Das ebenfalls in den Niederlanden ansässige Unternehmen NXP Semiconductors ist ein weltweit führender Entwickler und Hersteller von Mixed-Signal-Halbleitern, mit denen sich analoge Signale wie Temperatur und Licht in digitale Signale umwandeln lassen. Eine herausragende Rolle spielt diese Technologie für den Automobilmarkt, wo der Einsatz sensorgesteuerter Chips rasant zunimmt. Zudem hat NXP vor Kurzem einen neuen „Ultra-Breitband“-Chip angekündigt, den das Unternehmen für die Automobilherstellung sowie IoT- und Smart-Home-Anwendungen entwickelt hat. Mithilfe dieses Chips können Geräte nahe gelegene Objekte orten. Dadurch lassen sich beispielsweise Türen öffnen, wenn sich ein Auto oder eine Person nähert, die der Anwender als vertrauenswürdig einstuft.
 

Erkenntnisse zu EUV aus erster Hand

Wir besuchen Fabriken und sprechen mit Kunden und Lieferanten.

Bei den Prognosen für die EUV-Lithografiegeräte von ASML verlassen wir uns nicht einfach auf die Angaben des Unternehmens. Vielmehr besuchen wir die ASML-Werke, um vor Ort einen Eindruck von der Montage der Geräte zu gewinnen. Darüber hinaus haben wir mit Kunden und Lieferanten von ASML gesprochen. Dabei können wir uns auf unsere weltweit tätigen Analysten stützen, die viele Partner und Wettbewerber von ASML beobachten. Auf diese Weise können wir umfassend einschätzen, wie EUV die Branche verändern dürfte.

... wir sind bereit, das Ende der regelmäßigen Abschwungphasen am globalen Speichermarkt abzuwarten. Stattdessen konzentrieren wir uns auf die langfristigen Trends, die den am besten positionierten Anbietern ein beschleunigtes Wachstum erlauben dürften.

Texas Instruments und die in Arizona ansässige Microchip Technology sind die beiden führenden Hersteller von Mikrocontrollern (Computern in Form eines einzelnen Halbleiterchips) sowie anderen Arten von Geräten für spezielle Einsatzgebiete. Die Nachfrage nach diesen Chips dürfte rasant steigen, da Computer in einer wachsenden Zahl von Produkten zum Einsatz kommen – von Spielzeug bis hin zu Haushaltsgeräten.
 

Die zunehmende Verlagerung von Rechenprozessen und Daten in die Cloud führt zudem zu einer rasch wachsenden Nachfrage nach hochwertigen Speicherchips. Dieses explosionsartige Wachstum der Datenmenge (Big Data), und der enorme Rechenbedarf von KI-Lösungen haben einen nahezu unersättlichen Speicherbedarf zur Folge.
 

Daher sind wir bereit, das Ende der regelmäßigen Abschwungphasen am globalen Speichermarkt abzuwarten. Stattdessen konzentrieren wir uns auf die langfristigen Trends, die den am besten positionierten Anbietern ein beschleunigtes Wachstum erlauben dürften. Samsung, der südkoreanische Konzern SK Hynix sowie Micron Technology (mit Sitz in Boise, Idaho) sind die drei weltweit größten Anbieter von DRAM-Speicherchips (Dynamic Random Access Memory). Dieses Segment des Halbleitermarktes verzeichnet das schnellste Volumenwachstum.
 

Handelskonflikte und weltweite Konjunkturabkühlung sorgen für Unsicherheit

Zweifellos ist der Halbleitersektor mit zahlreichen Unsicherheiten konfrontiert. Die weltweite Verlangsamung des Wirtschaftswachstums belastet die Nachfrage in der Industrie, insbesondere im Automobilsektor. Der PC-Markt ist in den letzten zehn Jahren allgemein geschrumpft, da die Konsumenten für den Zugang zum Internet zunehmend Smartphones verwenden und Aktualisierungen dank der Verwendung cloudbasierter Anwendungen seltener notwendig sind. Die Nachfrage nach Chips für mobile Anwendungen wächst dagegen weiter, wenn auch mit geringerem Tempo. Angesichts dieser Faktoren gehen wir selektiver vor. Im Vergleich zu unserer Benchmark, dem MSCI All Country World Index Information Technology Net, hielten wir im Sektor Ende Juni 2019 eine leichte Untergewichtung.



Der Handelskonflikt zwischen den USA und China und die Gefahr eines „Kalten Kriegs“ im Technologiebereich sorgen für zusätzliche Unsicherheit. Ein Verbot von Exporten nach China für US-Halbleiterfirmen, wie es die Regierung Trump bereits teilweise für Verkäufe an den chinesischen Telekommunikationsriesen Huawei verhängt hat, würde den Sektor erheblich belasten.
 

Die chinesischen Behörden wiederum haben die Entwicklung eines inländischen Angebots hochwertiger Chips zu einem wesentlichen Bestandteil ihres Plans „Made in China 2025“ erklärt. Ziel ist dabei, 70% der in China verwendeten Chips im Inland herzustellen; derzeit liegt der Anteil bei rund 16%. Erste Anzeichen dafür, dass sich chinesische Unternehmen von US-Lieferanten abwenden, sind bereits sichtbar. Entscheidend ist jedoch, dass die chinesische Wirtschaft aus unserer Sicht nur dann eine eigene Fertigung von Hochleistungschips aufbauen kann, wenn sie dafür Ausrüstungen und Dienstleistungen der globalen Linchpin-Unternehmen nutzt.

Der Handelskonflikt zwischen den USA und China und die Gefahr eines „Kalten Kriegs“ im Technologiebereich sorgen für zusätzliche Unsicherheit.

Bei Neuentwicklungen bleiben Linchpins für die Produktion entscheidend

Unternehmen, die im Vergleich zu den Linchpins weniger gut positioniert sind, leiden unter der sinkenden Nachfrage aus China. Andere Anbieter dürften dank neuer anwendungsspezifischer Entwicklungen an Boden verlieren. Nvidia beispielsweise hat in den letzten Jahren ein starkes Wachstum verzeichnet, vor allem dank der Verwendung seiner Grafikprozessoren (GPUs). Diese Prozessoren wurden ursprünglich für Videospiele entwickelt, haben sich aber als besonders geeignet erwiesen, um die Algorithmen maschineller Lernanwendungen zu verarbeiten. Einige Unternehmen versuchen jedoch, die exklusive Position von Nvidia bei Technologien für maschinelles Lernen zu umgehen. Alphabet, die Muttergesellschaft von Google, nimmt derzeit beispielsweise eine Vorreiterrolle bei der Entwicklung von Tensor-Prozessoren (TPUs) ein. Dabei handelt es sich um anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), die von hoch entwickelten neuronalen Netzen für maschinelles Lernen und KI verwendet werden.
 

Diese Unsicherheiten sprechen unserer Ansicht nach ebenfalls dafür, sich bei Anlagen auf die Linchpin-Unternehmen des Sektors zu konzentrieren. Unabhängig davon, ob der Markt künftig von CPUs, GPUs oder TPUs oder von Unternehmen aus China, den USA oder Europa dominiert wird, sind wir zuversichtlich, dass die kleine Gruppe globaler Linchpin-Unternehmen für die Herstellung dieser Produkte von entscheidender Bedeutung bleiben wird.



Was als nächstes wichtig ist

Fortschritte in der Chip-Fertigung spielen für die Entwicklung von Automobilen der nächsten Generation eine Schlüsselrolle. Chips werden die Sensoren steuern, die selbstfahrende Autos vor anderen Fahrzeugen, Fußgängern und Hindernissen warnen. Zudem werden sie für die Weiterentwicklung des Antriebsstrangs von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung sein. Die Silicon-Valley-Firmen Tesla, Google und Uber sind derzeit sowohl bei autonomen Fahrzeugen als auch bei Elektroautos führend, doch wir beobachten mögliche Chancen ihrer weltweiten Wettbewerber genau. Nicht zuletzt dank der Unterstützung durch die Regulierungsbehörden setzen europäische und chinesische Automobilhersteller bei der Entwicklung neuer Modelle zunehmend auf Spitzentechnologie.



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