INVESTMENT INSIGHTS

Le aziende "cardine" nel settore dei semiconduttori stanno trainando l'innovazione

Alan Tu , Portfolio Manager
Dom Rizzo , Analista degli investimenti

Punti essenziali

  • Il cloud, l'intelligenza artificiale e altre tecnologie emergenti stanno alimentando la crescita esponenziale della domanda di semiconduttori ad alte prestazioni, anche se diventa sempre più difficile progettare e produrre chip più potenti di prossimagenerazione.
  • Ci concentriamo sulle aziende "cardine" nel settore dei semiconduttori, dalle quali dipenderà la prossima ondata di innovazione.
  • Investiamo anche in altre società di questo comparto che sono ben posizionate su mercati finali in rapida espansione, come quello dei chip per i sensori impiegati nell'industria automobilistica.

Qual è il motore che fa avanzare la tecnologia? E perché diamo per scontato che da qui a cinque anni ci saranno modelli migliori di smartphone, computer e altri dispositivi da cui siamo ormai dipendenti?
 

Certo, sono molti i fattori in gioco, ma l'enorme potenziamento dei semiconduttori è stato fondamentale per la rivoluzione digitale cui abbiamo assistito negli ultimi decenni e la tecnologia dei chip dovrà compiere ulteriori progressi per supportare l'intelligenza artificiale (AI), le comunicazioni mobili 5G, i veicoli a guida autonoma e altre innovazioni. Nonostante questo, spesso gli investitori non apprezzano il ruolo cruciale dei produttori di chip, né le sfide che le aziende di semiconduttori devono affrontare con circuiti integrati che diventano sempre più piccoli e nel contempo più complessi.



Nella strategia Global Technology Equity, ci concentriamo su un numero ristretto di aziende "cardine" nell'area dei semiconduttori, coinvolte nelle fasi vitali della produzione di chip. Siamo convinti che questi leader di settore offrano opportunità di investimento uniche, in virtù del ruolo essenziale che svolgono nel promuovere l'avanzata della tecnologia. Abbiamo anche adottato un'esposizione selettiva ad alcuni clienti di queste società, che a loro volta progettano e commercializzano chip destinati a mercati particolarmente promettenti.

Un ecosistema complesso in cui alcune società selezionate svolgono un ruolo cruciale

L'industria dei semiconduttori è un ecosistema vasto, globale e complesso in cui nessuna azienda funziona in modo indipendente. La produzione di un circuito integrato richiede la tecnologia di diverse società specializzate in progettazione, proprietà intellettuale, software, attrezzature, materiali e produzione, ma solo una manciata di queste entità ha una funzione centrale e imprescindibile nei processi di progettazione e produzione. È il caso, ad esempio, di un gruppo di tre società che si distinguono per la capacità di produrre semiconduttori all'avanguardia: Intel, la sudcoreana Samsung Electronics e Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC) con sede a Taiwan.
 

Intel ha iniziato a sviluppare i microprocessori cinquant'anni fa e resta il primo produttore mondiale di processori (CPU), ossia il cervello elettronico dei computer, oltre ad essere un leader nella progettazione di molti altri tipi di chip. È la società più grande e più autosufficiente di tutto il settore, ma il suo dominio ha cominciato a vacillare sia sul fronte della progettazione che su quello della produzione, minacciato soprattutto dalle aziende maggiormente focalizzate su singoli mercati.



Vediamo opportunità più promettenti per TSMC, diventata di recente la prima società a superare un'importante soglia produttiva: nel 2017 ha iniziato infatti a costruire chip usando il processo a 7 nanometri (nm), un valore che indica la dimensione minima del gate di ogni singolo transistor stampato sul silicio e quindi il numero di transistor che si possono inserire in un chip di determinate dimensioni. Dopo aver battuto Intel nella corsa al processo produttivo di ultima generazione, TSMC sta beneficiando di una forte domanda di chip 7nm, impiegati soprattutto negli smartphone e nei PC ad alte prestazioni; nello specifico, l'azienda usa questa tecnologia per produrre i nuovi chip A12 Bionic di Apple, installati negli iPhone XS e XS max.
 

Per progettare i chip di ultima generazione servono strumenti software avanzati. Insediata nella Silicon Valley, Synopsys è un'altra società cardine come produttore leader di software per l'automazione di progettazione elettronica (EDA), che aiuta i progettisti ad analizzare il funzionamento di insieme dei miliardi di elementi che compongono un chip. Con la crescente complessità dei semiconduttori e la difficoltà legata ai transistor sempre più piccoli, ci aspettiamo che i software EDA e la proprietà intellettuale assumano un'importanza ancora maggiore nel processo di progettazione in questo settore.

La legge di Moore ha rallentato

La sfida più grande che hanno dovuto affrontare i produttori di chip negli ultimi anni probabilmente è derivata dal rallentamento della capacità di ridurre le dimensioni e aumentare la velocità dei processori. Secondo la legge di Moore, dal nome del co-fondatore di Intel Gordon Moore, ci si poteva aspettare di raddoppiare il numero di transistor su una determinata superficie del chip grosso modo ogni due anni, e per circa quattro decenni questa teoria ha trovato conferma nella realtà. L'effetto esponenziale è stato straordinario: in base ai dati della società, il processore 4004 di Intel conteneva 2300 transistor al momento del lancio sul mercato nel 1971, ma nel 2010 un processore core Intel ne aveva 560 milioni. Giusto per confronto, l'ultimo chip A12 Bionic di Apple include 6,9 miliardi di transistor.

Questo progresso eccezionale è riconducibile in larga misura allo sviluppo della litografia a ultravioletti, che sostanzialmente ha permesso la "stampa" dei circuiti sui wafer di silicio (per dirlo in termini semplici, anche se il processo è notevolmente più complesso). Negli ultimi anni, l'ultima generazione di tecnologia chiamata litografia con ultravioletti profondi (DUV) ha raggiunto i limiti fisici della distanza minima fra gli elementi dei circuiti, in un processo che ricorda il tentativo di compilare le caselle piccole di un modulo con un pennarello a punta larga.


Se Intel ha interrotto la progressione di raddoppio ogni due anni prevista dalla legge di Moore la responsabilità è imputabile in parte ai limiti della litografia DUV. Intel ha lanciato quest'anno il suo processo di costruzione a 10nm di ultima generazione (grosso modo equivalente al 7nm di TSMC, ma con una denominazione diversa), riuscendo a ridurre le dimensioni per la prima volta dal 2014, e questo ritardo di circa tre anni rispetto alle previsioni ha portato alcuni a decretare la fine della legge di Moore.

Più piccoli, più efficaci, più rapidi
Il progresso nel campo dei semiconduttori è stato strabiliante nell'ultimo mezzo secolo.

Infographic: Il progresso nel campo dei semiconduttori è stato strabiliante nell'ultimo mezzo secolo.

Fonti: Intel, Apple, History of Computing Project e stime di T. Rowe Price.


La litografia EUV è a un punto di inflessione

Dal nostro punto di vista, la legge di Moore non è tramontata: ha solo rallentato, forse momentaneamente. Un'altra azienda cardine, l'olandeseASML Holding che produce attrezzature per semiconduttori, ha sviluppato una soluzione denominata litografia ultravioletta estrema (EUV). Le macchine di ASML, che usano plasma prodotto con il laser e sparato in condizioni di vuoto per ottenere chip ad altissima risoluzione, sono destinate ad essere adottate in massa nel 2020, pur avendo un costo medio di 130 milioni di euro (secondo le stime di T. Rowe Price).

Questa innovazione permetterà ai produttori di semiconduttori di costruire chip di ultima generazione in grandi volumi, segnando un punto di inflessione nel settore. La tecnologia EUV dovrebbe anche consentire a Intel, TSMC, Samsung e altri di compiere i progressi prescritti verso le prossime generazioni di chip. Considerando i 10 anni e i 10 miliardi di euro che ci sono voluti per portare sul mercato la tecnologia EUV, è probabile che ASML conservi la leadership del settore per il prossimo decennio; da parte nostra, consideriamo l'azienda al centro dell'innovazione dei semiconduttori.

Esposizione alle società indispensabili per l'avanzata di AI, 5G e IoT

Un secondo elemento della nostra tesi di investimento riguarda le aziende che progettano e commercializzano i chip ad alte prestazioni messi a disposizione dai già citati produttori cardine. In sostanza, vogliamo possedere le società che hanno il portafoglio di prodotti migliore e sono ben posizionate in vista dei prossimi traguardi raggiungibili in ambito tecnologico. Le aziende in cui abbiamo investito sono in grado di fornire i chip necessari per l'intelligenza artificiale (AI), le reti 5G e il cosiddetto internet delle cose (IoT), ovvero l'ambiente creato dalla proliferazione della connettività internet nei dispositivi di uso quotidiano.

NXP Semiconductors, altra azienda olandese, è il leader mondiale nella progettazione e produzione di semiconduttori a segnale misto, che permettono di trasformare segnali analogici come la temperatura e la luce in dati digitali. Questa tecnologia è particolarmente importante per il mercato automobilistico, in cui l'adozione dei chip con sensori integrati si è affermata molto rapidamente. NXP ha anche annunciato di recente un nuovo chip "a banda ultra-larga" da impiegare nel settore automotive, nell'IoT e nelle abitazioni intelligenti: consentirà ai dispositivi di rilevare la posizione di oggetti vicini, attivando ad esempio l'apertura delle porte quando si avvicina un'auto o una persona riconosciuta.

Uno sguardo ravvicinato all'EUV

Andiamo sul posto per vedere gli impianti di produzione e parlare con clienti e fornitori.

Di fronte alla promessa delle attrezzature di litografia EUV, non ci accontentiamo della parola di ASML, ma facciamo una visita agli stabilimenti per vedere di persona le macchine in fase di assemblaggio, cogliendo l'occasione per incontrare anche clienti e fornitori della società. In questo lavoro siamo coadiuvati dal nostro team di analisti distribuiti in tutto il mondo, che seguono attentamente molti partner e concorrenti di ASML fornendoci una visione completa del motivo per cui la tecnologia EUV è destinata a rivoluzionare il settore.

...siamo pronti a tenere duro durante i cicli di ribasso periodici nel mercato mondiale delle memorie e focalizzare l'attenzione sulle tendenze di lungo periodo che dovrebbero favorire i fornitori meglio posizionati.

Texas Instruments e Microchip Technology, con sede in Arizona, sono i due produttori leader di microcontrollori (sostanzialmente computer ridotti alle dimensioni di un singolo chip), oltre che di altri tipi di dispositivi per usi altamente specializzati. La domanda di questi componenti dovrebbe esplodere con la diffusione dei computer in una gamma sempre più ampia di dispositivi, dai giocattoli agli elettrodomestici.

Con la progressiva migrazione dei processi di calcolo e dei dati verso il cloud, sta aumentando rapidamente anche la richiesta di chip di memoria di alta qualità. L'invasione dei "big data" e le enormi esigenze computazionali dell'AI stanno alimentando una domanda di memoria quasi insaziabile.

Per questo siamo pronti a tenere duro durante i cicli di ribasso periodici nel mercato mondiale delle memorie e focalizzare l'attenzione sulle tendenze di lungo periodo che dovrebbero favorire i fornitori meglio posizionati. Samsung, la sudcoreana SK Hynix e l'americana Micron Technology (con sede a Boise, Idaho) sono i tre principali fornitori mondiali di memoria dinamica ad accesso casuale (DRAM), il segmento del mercato dei semiconduttori che cresce più rapidamente in termini di volumi.

Il rallentamento globale e le tensioni commerciali creano incertezza

Indubbiamente sul settore dei semiconduttori gravano molte incertezze. Il rallentamento dell'economia mondiale ha inciso sulla domanda, in particolare nel settore automobilistico. Il mercato dei PC in generale si è contratto negli ultimi dieci anni, con l'uso crescente degli smartphone per accedere a internet e la diffusione degli strumenti su base cloud che ha ridotto l'esigenza di aggiornamenti regolari delle attrezzature personali. La domanda di chip mobili continua a crescere, ma a un ritmo più lento. Questi fattori ci hanno fatto diventare più selettivi e abbiamo chiuso il mese di giugno 2019 con un modesto sottopeso nel settore, rispetto al nostro indice comparativo (MSCI All Country World - Information Technology Net).


Il conflitto commerciale fra Stati Uniti e Cina e lo spettro di una "guerra fredda" tecnologica aggiungono un altro velo di opacità. Un divieto alle aziende statunitensi di semiconduttori di intrattenere rapporti commerciali con importanti compratori cinesi, come quello parziale imposto dall'amministrazione Trump sulle vendite al gigante delle telecomunicazioni Huawei, ovviamente peserebbe molto sul settore.

Da parte loro, le autorità cinesi hanno inserito fra le priorità del piano denominato Made in China 2025 lo sviluppo di un'offerta domestica di chip avanzati, con l'obiettivo di produrre localmente il 70% dei chip utilizzati in territorio nazionale, contro il livello attuale di circa il 16%. Ci sono già segnali evidenti di un abbandono dei fornitori statunitensi, ma a nostro avviso i cinesi non riusciranno a costruire chip ad alte prestazioni senza comprare le attrezzature e i servizi forniti dalle aziende cardine globali.

Il conflitto commerciale fra Stati Uniti e Cina e lo spettro di una "guerra fredda" tecnologica aggiungono un altro velo di opacità.

Con l'evolversi dei design, i perni rimarranno vitali per la produzione

Se le società in posizioni meno favorevoli rispetto alle aziende cardine subiranno l'effetto della domanda calante dalla Cina, altre sembrano destinate a perdere terreno a causa del nuovo design specifico per singole applicazioni. Per esempio, Nvidia ha visto una crescita rapida negli ultimi anni, grazie all'uso delle sue unità di elaborazione grafica (GPU) sviluppate originariamente per i videogiochi, ma che poi si sono rivelate particolarmente efficaci per gestire gli algoritmi usati nell'apprendimento automatico. Ci sono però aziende che stanno cercando di aggirare il dominio di Nvidia in questo campo: per esempio Alphabet, la controllante di Google, sta guidando lo sviluppo di unità di elaborazione tensoriale (TPU), un tipo di circuito integrato specifico per applicazione (ASIC) , da impiegare nelle reti neurali avanzate che sono alla base dei sistemi di apprendimento automatico e di AI.
 

Consideriamo queste fonti di incertezza un altro buon motivo per puntare sulle società con una funzione essenziale nel settore. A prescindere che siano le CPU, GPU o TPU a dominare in futuro, e che a venderle siano società con sede in Cina, negli Stati Uniti o in Europa, confidiamo che questo gruppo ristretto di aziende globali conserverà un ruolo vitale nella relativa produzione.


DA TENERE D’OCCHIO

I progressi sul fronte dei chip svolgono un ruolo chiave nello sviluppo delle automobili di prossima generazione. I chip faranno funzionare i sensori che avvisano le auto a guida autonoma della presenza di altri veicoli, ma anche di pedoni e ostacoli, e saranno cruciali anche per migliorare ancora i sistemi di trasmissione dei veicoli elettrici. Tesla, Google e Uber, tutte dalla Silicon Valley, sono oggi gli attori leader nel campo della guida autonoma e delle auto elettriche, ma teniamo gli occhi aperti per individuare opportunità fra i concorrenti globali. Incoraggiate dagli enti regolatori, le case automobilistiche europee e cinesi stanno incorporando tecnologie all'avanguardia in un numero crescente di modelli.


 

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201909-954324

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