Det er ikke hver dag, at en privat virksomhedsleder blander sig i udenrigspolitik og taler sit lands sag i en konflikt. Men i august gik Mark Liu, bestyrelsesformand for verdens vigtigste mikrochipvirksomhed Taiwan Semiconductor Manufacturering Company (TSMC), på den amerikanske tv-station CNN. Han advarede Kina mod at invadere Taiwan.
”Krigen bringer kun tabere, ingen vindere,” sagde Mark Liu og uddybede med, at TSMC’s fabrik ikke kan fungere i tilfælde af krig.
"Det er en så sofistikeret produktionsfacilitet, at den er afhængig af real-time forbindelser med den omgivende verden, med Europa, Japan og USA, lige fra materialer til kemikalier, ingeniørsoftware og diagnose."
Interviewet fandt sted i forbindelse med Kinas voldsomme militære øvelser, da USA’s formand for Repræsentanternes Hus, Nancy Pelosi havde besøgt øen. TSMC-formanden fortalte, at en invasion vil skabe økonomisk uro for kinesiske virksomheder, der køber de avancerede chips for at fremstille elektronik som for eksempel iPhones, iPads og bærbare computere.
Analytikere taler om Taiwans siliciumskjold – underforstået, at Kina og resten af verden er dybt afhængig af de mest avancerede mikrochips på 5 nanometer, som TSMC sidder på med en svimlende markedsandel på 92 procent. Det er et reelt verdensmonopol, idet de sidste 8 procent laves af sydkoreanske Samsung til hukommelsesenheder og ikke processorer som TSMC’s.
Den danske ekspert i mikrochips og direktør for DTU Nanolab, Jörg Hübner, bekræfter, at en invasion vil ramme Kina hårdt. For landet kan ikke køre TSMC’s fabrik videre.
- De vil skyde sig i foden, for kinesiske virksomheder aftager mange af TSMC’s chips, og dem vil de mangle. Kineserne kan måske fikse oplagte fejl på fabrikken, men de kan ikke udbedre anden ordens fejl, hvor reservedele er involveret. Og logistikkæderne med udstyr, kemikalier og siliciumskiver bryder sammen, for et besat Taiwan rammes af sanktioner, siger direktøren for DTU Nanolab, der også hedder Nationalt Center for Nanofabrikation og -karakterisering.
Mikrochips rummer ufatteligt små strukturer
- Mikrochips inddeles i såkaldte nodes. De er et udtryk for den størrelsesorden, producenterne arbejder med. Måleenheden er nanometer (nm) – en milliardtedel meter – som bruges i atomare målestoksforhold.
- De mest avancerede er i dag 5 nm-chips, som rummer 7 milliarder transistorer – eller kontakter – men de ledende virksomheder vil skabe 2- og 1,4 nm-chips i 2025 og 2027.
- For at illustrere, hvor småt det er: Med en maskine, der skriver med 50 nm store bogstaver, kan man printe Biblen 2.000 gange på overfladen af et riskorn.
Kilder: Jörg Hübner, DTU Nanolab, Samsung.com, TSMC.com
Stormagter kæmper om at sikre sig de mest avancerede chips
Forsyningskrisen og konflikter mellem Kina og Taiwan/USA har kastet verdens lande ud i et kapløb om at sikre sig egne forsyninger af de eftertragtede 5 nm-chips. Og selv kunne producere endnu mere avancerede chips.
EU og USA har vedtaget chips-love, der afsætter flere hundrede milliarder kroner til at skabe og udbygge egne produktioner. Det skal ske med heftige skatterabatter og støtteprogrammer. Også Kina investerer meget aggressivt i sin chipindustri.
Stormagter pumper hundreder af milliarder i chips
- EU-kommissionens Chips Act rejser 320 milliarder kroner til at udbygge den europæiske chipindustri frem mod 2030. De fleste milliarder er allerede budgetteret, men EU og landene skal skaffe 80 nye milliarder. Det skal give tre nye fabrikker og øge EU’s markedsandel fra 10 til 20 procent i et marked, der samtidig fordobles frem mod 2030.
- USA’s Chips and Science Act investerer knap 400 milliarder kroner. Loven har ifølge Det Hvide Hus fået virksomheder til annoncere egne investeringer på yderligere 380 milliarder kroner.
- Kina aftager over en tredjedel af alle mikrochips og investerer ifølge den amerikanske brancheorganisation SIA samt OECD voldsomt i sin chipindustri. Kina kanaliserer enorme beløb via statslige fonde og investeringsbanker til især forskning og udvikling af mikrochips.
Kilder: whitehouse.gov, EU-Kommissionen, Semiconductor Industry Association (SIA)
Kina får svært ved at blive selvforsynende
Jörg Hübner forklarer, at ingen reelt kan skabe deres egen, suveræne chipindustri. For produktionen er ekstremt kompleks og involverer hundredvis af virksomheder over hele verden, der hver har specialiseret sig i en del af produktionen.
Alt skal være ultrarent, et støvkorn eller få atomer samt helt små rystelser kan ødelægge produktionen. Det tager 90 dage at producere en avanceret mikrochip, som skal igennem mere end hundrede processer.
- Alle vil deglobalisere og producere selv. Men det hele hænger sammen og er ekstremt globaliseret. Europa får ikke en fuldt suveræn produktion af mikrochips, og det gør Kina og USA heller ikke. Men det er godt at have noget at bytte med, som er vigtigt for de andre, siger Jörg Hübner.
Han er ikke bekymret for, at Kina sætter sig på produktionen.
- Kina vil selv lave det hele, men det får de meget svært ved, for det er så avanceret og komplekst med masser af leverandører, der har monopoler, siger Hübner og forklarer, at udviklingen af chipdesign og software især ligger i USA, hvor virksomhederne er afskåret fra at levere til Kina.
- Kineserne har prøvet at bygge en 14 nm-fabrik, men det er uklart, om der kommer større mængder chips ud af den. Alle er afhængige af Taiwan, men de producerer ikke selv værktøjet. Så Taiwan er også afhængig af andre.
Brancheorganisationen SIA skønner, at det vil koste 1.000 milliarder dollars i yderligere investeringer, hvis en region vil skabe sin egen, suveræne produktion af avancerede chips.
Fakta: Mere avanceret end raketvidenskab
- Produktionen af avancerede mikrochips foregår på maskiner til milliarder af dollars.
- De bearbejder skiver med 300 mm diameter af halvledermetallet silicium med en række ultrarene kemikalier og gasser, der gør det i stand til både at lede og isolere strøm.
- Ligeledes tilfører man en coating, der gør overfladen følsom over for ultraviolet lys.
- En central proces er at projicere ultraviolet lys ved hjælp af spejle og en form for masker ned på det coatede silicium. Så kan man bortskrabe dele af laget og dermed skabe ledende og isolerende områder.
- Derefter udsætter man overfladerne for forskellige gasser i såkaldte plasmareaktorer, som giver dem særlige egenskaber, alt efter chippens funktion.
- Disse processer gentages hundredvis af gange, så man får et utal af lag oven på hinanden.
- Til sidst danner man metalforbindelser, der forbinder de nu flere milliarder af transistorer.
- Det tager op til 90 dage at producere en siliciumskive med 5 nm-chips, som derefter skæres ud, programmeres, testes og pakkes.
Hollandsk virksomhed har monopol på ekstrem ultraviolet litografi
Den hollandske virksomhed ASML er et eksempel på specialiseringen, der nærmest gør det umuligt at blive uafhængig.
ASML har udviklet metoden til at projicere ufatteligt små strukturer ned på mikrochippen ved hjælp af et såkaldt ekstremt ultraviolet lys, der er tæt på røntgenstråling. Forskningsinstitutioner og producenterne TSMC, Samsung og Intel deltog i udviklingen, og i dag har ASML med hovedkvarter i Holland monopol på maskinerne. De nyeste koster mere end to milliarder kroner.
- De har stort set kun tre kunder – TSMC, Samsung og Intel, siger Hübner og illustrerer kompleksiteten.
- Med almindeligt lys kan man ikke afbilde strukturer, der er meget mindre end lysets bølgelængde, og derfor valgte de ekstremt ultraviolet lys med en bølgelængde på kun 13,5 nm. De manglede så en lyspære til det lys, men skabte det ved at bruge en dråbe flydende tin. Den gør de flad ved at skyde på den med en laser, hvorpå de skyder på den med en anden laserpuls, så dråben fordamper og udsender lys med den bølgelængde.
Også brancheorganisationen SIA nævner ASML som eksempel. ASML investerede otte milliarder dollars i at udvikle udstyret, og der indgår over 100.000 komponenter fra 5.000 leverandører, fordelt over hele verden.
Forsyningskrise sparker gang i planer om nye fabrikker
Det var forsyningskrisen, der åbnede regeringernes øjne for behovet for at hjemtage og øge produktionen. Manglen på chips ramte blandt andet bilfabrikanter, der også bruger mindre avancerede chips på op til 100 nm. De kan lige som producenter af andet, der indeholder chips, ikke bare erstatte med chips, der er til at få fat i.
- Du skifter ikke bare, for al software er skrevet til den pågældende chip, og det er mange mandeår. Du ved heller ikke, om den nye chip virker på samme måde i dit produkt, eller om den også ender med at blive udsolgt. Og så skal test, controlling og især certificering af for eksempel selvkørende systemer laves forfra, siger Jörg Hübner.
Analytikere beretter om en bølge af nye fabrikker over hele verden. Ifølge SIA annoncerede den globale chipindustri i 2021 planer om 39 nye fabrikker, og flere end et dusin er under konstruktion. I 2022 kom nye udmeldinger om flere fabrikker.
De mange nye fabrikker fører sandsynligvis til overproduktion.
- Om ti år er fabrikkerne bedre fordelt i verden. Chipsene bliver billigere, og måske bliver der overkapacitet i chipproduktionen, siger Jörg Hübner.
En skov af nye chipfabrikker
- Amerikanske Intel bygger en 2 nm-fabrik til 127 milliarder kroner i tyske Magdeburg og forhandler med Italien om en fabrik til 36,5 milliarder kroner. Intel vil udbygge en fabrik i Irland for 89 milliarder kroner og opføre en fabrik i USA til 130 milliarder kroner
- Sydkoreanske Samsung og taiwanesiske TSMC vil begge bygge fabrikker i Texas, USA til henholdsvis 120 milliarder kroner og 91 milliarder kroner
- Japan har planer om en 2 nm-fabrik i samarbejde med amerikanske virksomheder
- Tyske Infineon åbnede i september 2021 en chipfabrik til 12 milliarder kroner i Østrig. Infineon er førende i chips til elektronik med høj effekt, herunder til biler
- Tyske Bosch vil investere 22 milliarder kroner i mikrochips de kommende år.
Omtale af lande, selskaber og/eller fonde i denne artikel skal ikke anses som en købsanbefaling fra Nordea Invest. Tal altid med din investeringsrådgiver, før du investerer.
