SAN FRANCISCO – Seit 1989 ist Microchip Technology in einem unscheinbaren Hinterland der Elektronikindustrie tätig und stellt Chips her, die als Mikrocontroller bezeichnet werden, die Autos, Industrieanlagen und vielen anderen Produkten Rechenleistung verleihen.
Nun hat eine weltweite Chipknappheit das Profil des Unternehmens geschärft. Die Nachfrage nach Produkten von Microchip ist um mehr als 50 Prozent höher, als sie liefern kann. Das hat das Unternehmen mit Sitz in Chandler, Arizona, in eine ungewohnte Machtposition gebracht, die es seit diesem Jahr ausübt.
Während Microchip Kunden normalerweise erlaubt, eine Chipbestellung innerhalb von 90 Tagen nach der Lieferung zu stornieren, bietet Microchip Kunden, die Verträge für 12 Monate mit Bestellungen unterzeichnet haben, die nicht widerrufen oder neu geplant werden konnten, Versandpriorität an. Diese Zusagen verringerten die Wahrscheinlichkeit, dass Aufträge nach dem Ende der Knappheit verschwinden würden, und gab Microchip mehr Vertrauen, Mitarbeiter sicher einzustellen und kostspielige Ausrüstung zu kaufen, um die Produktion zu steigern.
„Es gibt uns die Möglichkeit, uns nicht zurückzuhalten“, sagte Ganesh Moorthy, Präsident und CEO von Microchip, der am Donnerstag berichtete, dass sich der Gewinn im letzten Quartal verdreifacht und der Umsatz um 26 Prozent auf 1,65 Milliarden US-Dollar gestiegen ist.
Solche Verträge sind nur ein Beispiel dafür, wie sich die 500-Milliarden-Dollar-Chipindustrie aufgrund der Siliziumknappheit verändert, wobei viele der Verschiebungen wahrscheinlich den von einer Pandemie verursachten Mangel überdauern werden. Das Fehlen der winzigen Komponenten – die Hersteller von Autos, Spielkonsolen, medizinischen Geräten und vielen anderen Waren geknechtet haben – war eine deutliche Erinnerung an die grundlegende Natur von Chips, die als das Gehirn von Computern und anderen Produkten fungieren.
Zu den wichtigsten Veränderungen gehört eine langfristige Verlagerung der Marktmacht von Chipkäufern zu Verkäufern, insbesondere zu denjenigen, die Fabriken besitzen, die die Halbleiter herstellen. Die sichtbarsten Nutznießer waren riesige Chiphersteller wie die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, die Dienstleistungen namens Foundries anbieten, die Chips für andere Unternehmen bauen.
Aber der Mangel hat auch den Einfluss weniger bekannter Chiphersteller wie Microchip, NXP Semiconductors, STMicroelectronics, Onsemi und Infineon, die Tausende von Chipvarianten entwickeln und an Tausende von Kunden verkaufen, stark verstärkt. Diese Unternehmen, die viele Produkte in ihren eigenen, in die Jahre gekommenen Fabriken herstellen, können nun zunehmend wählen, welche Kunden wie viele ihrer knappen Chips bekommen.
Viele bevorzugen Käufer, die sich eher wie Partner verhalten, indem sie Maßnahmen wie die Unterzeichnung langfristiger Kaufverpflichtungen oder Investitionen ergreifen, um Chipherstellern bei der Steigerung der Produktion zu helfen. Vor allem bitten die Chiphersteller die Kunden, früher mehr Informationen darüber zu geben, welche Chips sie benötigen werden, was bei Entscheidungen zur Steigerung der Herstellung hilft.
„Diese Transparenz ist das, was wir brauchen“, sagte Hassane El-Khoury, CEO des Chipherstellers Onsemi, einem Unternehmen, das zuvor als ON Semiconductor bekannt war.
Viele der Chiphersteller sagten, dass sie ihre neue Leistung zurückhaltend nutzen, um Kunden zu helfen, Probleme wie Fabrikschließungen zu vermeiden und die Preise bescheiden zu erhöhen. Das liegt daran, dass Kunden, die Kunden aushöhlen, böses Blut verursachen könnten, das den Verkauf beeinträchtigen würde, wenn die Knappheit endet.
Trotzdem war die Machtverschiebung unverkennbar. „Heute gibt es keine Hebelwirkung“ für Käufer, sagte Mark Adams, CEO von Smart Global Holdings, einem großen Nutzer von Speicherchips.
Marvell Technology, ein Unternehmen aus dem Silicon Valley, das Chips entwickelt und die Herstellung auslagert, hat den Machtwechsel erlebt. Während es Gießereien früher Schätzungen ihres Chip-Produktionsbedarfs für 12 Monate übermittelte, begann sie ab April mit der Bereitstellung von Fünfjahresprognosen.
„Du brauchst eine wirklich gute Geschichte“, sagte Matt Murphy, CEO von Marvell. „Letztendlich wird die Lieferkette denjenigen zuteilen, die ihrer Meinung nach die Gewinner sein werden.“
Für eine ausgereifte Branche, in der das Wachstum im Allgemeinen langsam war, bedeutet dies eine wesentliche Veränderung in der Psychologie. Viele Chiphersteller verkauften jahrelang weitgehend austauschbare Produkte und hatten oft Mühe, ihre Fabriken profitabel zu halten, insbesondere wenn die Verkäufe von Artikeln wie PCs und Smartphones einbrachen, die den größten Teil der Chipnachfrage ausmachten.
Aber die Komponenten sind jetzt für mehr Produkte unverzichtbar, eines von vielen Anzeichen dafür, dass das schnelle Wachstum anhalten könnte. Im dritten Quartal stieg der Chip-Gesamtumsatz um fast 28 Prozent auf 144,8 Milliarden US-Dollar, teilte die Semiconductor Industry Association mit.
Die jahrelange Branchenkonsolidierung hat auch überschüssige Fertigungskapazitäten abgebaut und weniger Lieferanten übrig gelassen, die exklusive Arten von Chips verkaufen. Käufer, die einmal kurzfristig Bestellungen aufgeben und stornieren konnten – und einen Chiphersteller gegen einen anderen ausspielen konnten, um niedrigere Preise zu erzielen – haben also weniger Muskelmasse.
Ein Effekt dieser Änderungen war, Chipfabriken wertvoller zu machen, einschließlich einiger älterer Fabriken, die sich im Besitz von Gießereien befanden. Das liegt daran, dass neue Herstellungsverfahren so kostspielig geworden sind, dass einige Chipdesigner nicht in die fortschrittlichsten Fabriken wechseln, um ihre Produkte herzustellen. Das Ergebnis war eine Nachfragekrise für weniger teure Produktionslinien, die fünf bis zehn Jahre alt sind.
Daher beginnen einige Gießereien in einem großen Strategiewechsel, mehr Geld in ältere Produktionstechnologien zu stecken. TSMC hat kürzlich angekündigt, ein solches Werk in Japan zu bauen. Samsung Electronics, ein wichtiger Konkurrent der Gießerei, hat ebenfalls angekündigt, über eine neue „alte“ Fabrik nachzudenken.
Aber diese Investitionen werden mehrere Jahre brauchen, um sich auszuzahlen. Und sie werden sich nicht mit Problemen befassen, die Chips wie Mikrocontroller betreffen, die einen Mikrokosmos für die Enge in der Lieferkette darstellen.
Mikrocontroller kombinieren die Fähigkeit, Berechnungen mit integriertem Speicher durchzuführen, um Programme und Daten zu speichern, und fügen oft Funktionen hinzu, die nur aus spezialisierten Fabriken stammen. Und die Zahl der Anwendungen explodiert, von Brems- und Motorsystemen in Autos bis hin zu Sicherheitskameras, Kreditkarten, Elektrorollern und Drohnen.
„Wir haben im vergangenen Jahr wahrscheinlich mehr Mikrocontroller verkauft als in den letzten zehn Jahren“, sagte Marc Barnhill, Chief Trading Officer bei Smith, einem Chip-Distributor mit Sitz in Houston. Die Wartezeit auf den Erhalt einiger beliebter Mikrocontroller dauert jetzt mehr als ein Jahr, und die Preise für die Produkte sind bei Händlern, die Chips kaufen und verkaufen, um das 20-Fache gestiegen.
Inmitten der Turbulenzen haben Unternehmen, die Chips entwickeln oder verwenden, mit neuen Taktiken reagiert. Einige Designer passen ihre Produkte an, um in verschiedenen Fabriken mit mehr Produktionskapazitäten hergestellt zu werden, sagte Shiv Tasker, ein globaler Vizepräsident, der in dieser Praxis für das Beratungsunternehmen Capgemini tätig ist.
Und Kunden, die Chips einst nach Preis und Leistung gekauft haben, denken auch mehr über die Verfügbarkeit nach.
Betrachten Sie BrightAI, ein Start-up, das Geräte und Software entwickelt, um Unternehmen dabei zu unterstützen, Geräte und andere Geräte mit dem Internet zu verbinden. Alex Hawkinson, sein Mitbegründer, sagte, dass es innerhalb von sechs Monaten viermal eine Leiterplatte neu gestaltet habe, um sich an verschiedene Chips anzupassen. Das Unternehmen habe auch einige Designer nach China versetzt, um Produkte mit dort beschafften Komponenten schneller zu überarbeiten, sagte er.
Größere Chipnutzer wie Autohersteller haben begonnen, direkt mit den Herstellern zu sprechen, anstatt der typischen Praxis der Zusammenarbeit mit Subunternehmern zu folgen. Im vergangenen Monat hat General Motors einen Vertrag mit dem Chiphersteller Wolfspeed geschlossen, um sicherzustellen, dass ein Teil der Halbleiter aus einer neuen Fabrik stammt, die energieeffiziente Komponenten für Elektrofahrzeuge herstellt.
Während die Machtverschiebung der Chipindustrie Microchip geholfen hat, hat sie auch ihre eigenen Kopfschmerzen mit sich gebracht. Herr Moorthy sagte, es sei dem Unternehmen gelungen, in seinen drei Hauptfabriken in Arizona und Oregon mehr Chips zu produzieren und mehr von Gießereipartnern zu beziehen. Aber die Nachfrage wächst schneller, als sie produzieren kann.
„Wir fallen weiter zurück“, sagte er.
Der Ausbau der eigenen Werke von Microchip ist nicht einfach. Zum einen hat sich das Unternehmen immer stark auf den Kauf gebrauchter Produktionsanlagen verlassen, aber „das Ganze ist ausgetrocknet“, sagte Moorthy.
Die Anschaffung neuer Ausrüstung kann 12 bis 18 Monate dauern und kostet mehr, sagte er. Während die langfristigen Kaufverträge für mehr Stabilität bei solchen Investitionen gesorgt haben, hoffen Microchip und andere auch, dass der Kongress ein Finanzierungspaket in Höhe von 52 Milliarden US-Dollar genehmigt, das Zuschüsse zur Subventionierung einer weiteren US-Chipproduktion umfassen soll.
„Rechnen wir damit, unser Geschäft zu führen? Nein“, sagte Mr. Moorthy. „Würde es einigen unserer Investitionsentscheidungen helfen? Absolut.”