Waarom grote OEM's overstappen op interne chipproductie

De recente aankondiging door Ford Motor Co. dat het van plan was om ten minste enkele van zijn eigen halfgeleiderchips te ontwikkelen en te produceren, duidt op een scherpe ommekeer in een decennialange praktijk.

Fabrikanten van originele apparatuur besteden al jaren de productie van belangrijke onderdelen uit aan onafhankelijke leveranciers. Maar het ernstige tekort aan microchips zorgt ervoor dat Ford en andere OEM's de conventionele wijsheid op zijn kop zetten. Gezien de impact die de onbeschikbaarheid van die processors heeft gehad op de automobiel- en hightechsectoren, hebben ze geen andere keuze dan actie te ondernemen.

Ford kondigde vorige maand aan dat het een strategische overeenkomst aanging met GlobalFoundries, Inc., een chipmaker met het hoofdkantoor in de VS, om een ​​speciale voorraad chips voor zijn auto's te creëren. General Motors heeft ook gezegd dat het de productie van halfgeleiders in Noord-Amerika wil betrekken, in samenwerking met meerdere fabrikanten.

De grote autofabrikanten zijn slechts de nieuwste grote OEM's die de productie van kostbare chips in eigen huis nastreven als reactie op het huidige tekort. Hightechreuzen als Apple, Samsung en Google hebben onder meer al stappen in die richting gezet. (Apple begon meer dan een jaar geleden af ​​te stappen van een afhankelijkheid van Intel-chips ten gunste van zijn eigen processors.)

"Het gebeurt nu absoluut", zegt David Hall, marketingdirecteur voor halfgeleiders en elektronica bij NI (voorheen National Instruments Corp.), een belangrijke speler in het testen van halfgeleiders. "Er zijn een behoorlijk aantal goed gedocumenteerde voorbeelden."

In de meeste, zo niet alle, gevallen zal de overgang naar eigen productie waarschijnlijk worden bereikt door de overname van een bestaande chipmaker. De kosten van het creëren van een chipfabriek vanaf nul worden geschat op maar liefst $ 4 miljard. (Dat is ook de reden waarom gevestigde producenten aarzelen om nieuwe fabrieken te bouwen als reactie op het huidige tekort.) Een andere optie is om in eigen huis chips te ontwerpen die specifiek zijn afgestemd op de behoeften van OEM's, die de feitelijke productie zouden blijven uitbesteden aan de gebruikelijke grote spelers — gebruikmakend van het zogenaamde fabels-model.

Hoe dan ook, wat waarschijnlijk zal veranderen voor OEM's is "de veronderstelling dat je op aanvraag een chip van de fab kunt krijgen, wanneer je hem nodig hebt", zegt Hall. “Zo werkt de wereld al dertig jaar. Maar je hebt niet langer de leveringsgarantie die je ooit had.”

Naast het onmiddellijke tekort aan chips, zijn OEM's gemotiveerd om het ontwerp en de ontwikkeling in handen te nemen vanwege de wildgroei aan producten die specifiek zijn voor de behoeften van elke branche. Amazon.com, bijvoorbeeld, ontwikkelt naar verluidt een chip voor cloudgebaseerde servertoepassingen - essentieel voor de lucratieve Amazon Web Services-tak van het bedrijf. Naast het verwerven van geavanceerde functionaliteit, zegt Hall, zou Amazon miljoenen dollars kunnen besparen door de taak niet uit te besteden aan een grote chipproducent als Intel.

Nog een andere reden voor verandering is de noodzaak om "je eigen lot te bepalen en de time-to-market te stroomlijnen", zegt Hall. Eindklanten dicteren steeds vaker testvereisten aan chipmakers, die niet aan hun eisen kunnen voldoen met een kant-en-klaar product.

"Het idee dat chips maar één klant hebben, is een nieuwe dynamiek", merkt Hall op. "Het geeft aan dat het kosteneffectief is om een ​​chip te bouwen als je de verkoop ervan [op die manier] kunt overleven." De economie wordt aantrekkelijker en het ontwerp versnelt theoretisch wanneer de behoefte aan heen-en-weer processen met externe producenten wordt geminimaliseerd of zelfs geëlimineerd.

Het is algemeen bekend dat autofabrikanten voor het eerst werden getroffen door het tekort aan chips toen fabs de productie verschoven om te voldoen aan de behoeften van makers van videogames en andere hightech consumentenapparaten. (Toen ze in de begindagen van de COVID-19-pandemie geconfronteerd werden met een terugval in de autoverkoop, bezuinigde een groot deel van de auto-industrie fors op chipbestellingen, een stap waar ze al snel spijt van kregen toen de verkoop onverwachts opknapte.) Maar de fabs zelf hebben hebben te maken gehad met hun eigen productiebeperkingen, in de vorm van grondstoffentekorten, personeelsproblemen als gevolg van de pandemie en algemene congestie in de toeleveringsketen.

De beslissing om al dan niet te investeren in interne chipontwikkeling brengt hoe dan ook een zeker risico met zich mee. Hall zegt dat OEM's rekening moeten houden met zowel de time-to-market als het vermogen om de productie op te schalen naar winstgevende niveaus.

"Als het product waar je aan werkt een specifieke markt-eis heeft, en als je te laat komt, is dat een factor die je aanmoedigt om intern te ontwikkelen", zegt hij. Een tweede overweging is of er misschien nog kant-en-klare chiptechnologie is die voldoet aan de behoeften van de OEM. En een derde is pure economie, "gebaseerd op uw persoonlijke toewijding aan wat u gaat uitgeven als u iets van de plank koopt, in plaats van het zelf te doen."

De recente aankondiging door Ford Motor Co. dat het van plan was om ten minste enkele van zijn eigen halfgeleiderchips te ontwikkelen en te produceren, duidt op een scherpe ommekeer in een decennialange praktijk.

Fabrikanten van originele apparatuur besteden al jaren de productie van belangrijke onderdelen uit aan onafhankelijke leveranciers. Maar het ernstige tekort aan microchips zorgt ervoor dat Ford en andere OEM's de conventionele wijsheid op zijn kop zetten. Gezien de impact die de onbeschikbaarheid van die processors heeft gehad op de automobiel- en hightechsectoren, hebben ze geen andere keuze dan actie te ondernemen.

Ford kondigde vorige maand aan dat het een strategische overeenkomst aanging met GlobalFoundries, Inc., een chipmaker met het hoofdkantoor in de VS, om een ​​speciale voorraad chips voor zijn auto's te creëren. General Motors heeft ook gezegd dat het de productie van halfgeleiders in Noord-Amerika wil betrekken, in samenwerking met meerdere fabrikanten.

De grote autofabrikanten zijn slechts de nieuwste grote OEM's die de productie van kostbare chips in eigen huis nastreven als reactie op het huidige tekort. Hightechreuzen als Apple, Samsung en Google hebben onder meer al stappen in die richting gezet. (Apple begon meer dan een jaar geleden af ​​te stappen van een afhankelijkheid van Intel-chips ten gunste van zijn eigen processors.)

"Het gebeurt nu absoluut", zegt David Hall, marketingdirecteur voor halfgeleiders en elektronica bij NI (voorheen National Instruments Corp.), een belangrijke speler in het testen van halfgeleiders. "Er zijn een behoorlijk aantal goed gedocumenteerde voorbeelden."

In de meeste, zo niet alle, gevallen zal de overgang naar eigen productie waarschijnlijk worden bereikt door de overname van een bestaande chipmaker. De kosten van het creëren van een chipfabriek vanaf nul worden geschat op maar liefst $ 4 miljard. (Dat is ook de reden waarom gevestigde producenten aarzelen om nieuwe fabrieken te bouwen als reactie op het huidige tekort.) Een andere optie is om in eigen huis chips te ontwerpen die specifiek zijn afgestemd op de behoeften van OEM's, die de feitelijke productie zouden blijven uitbesteden aan de gebruikelijke grote spelers — gebruikmakend van het zogenaamde fabels-model.

Hoe dan ook, wat waarschijnlijk zal veranderen voor OEM's is "de veronderstelling dat je op aanvraag een chip van de fab kunt krijgen, wanneer je hem nodig hebt", zegt Hall. “Zo werkt de wereld al dertig jaar. Maar je hebt niet langer de leveringsgarantie die je ooit had.”

Naast het onmiddellijke tekort aan chips, zijn OEM's gemotiveerd om het ontwerp en de ontwikkeling in handen te nemen vanwege de wildgroei aan producten die specifiek zijn voor de behoeften van elke branche. Amazon.com, bijvoorbeeld, ontwikkelt naar verluidt een chip voor cloudgebaseerde servertoepassingen - essentieel voor de lucratieve Amazon Web Services-tak van het bedrijf. Naast het verwerven van geavanceerde functionaliteit, zegt Hall, zou Amazon miljoenen dollars kunnen besparen door de taak niet uit te besteden aan een grote chipproducent als Intel.

Nog een andere reden voor verandering is de noodzaak om "je eigen lot te bepalen en de time-to-market te stroomlijnen", zegt Hall. Eindklanten dicteren steeds vaker testvereisten aan chipmakers, die niet aan hun eisen kunnen voldoen met een kant-en-klaar product.

"Het idee dat chips maar één klant hebben, is een nieuwe dynamiek", merkt Hall op. "Het geeft aan dat het kosteneffectief is om een ​​chip te bouwen als je de verkoop ervan [op die manier] kunt overleven." De economie wordt aantrekkelijker en het ontwerp versnelt theoretisch wanneer de behoefte aan heen-en-weer processen met externe producenten wordt geminimaliseerd of zelfs geëlimineerd.

Het is algemeen bekend dat autofabrikanten voor het eerst werden getroffen door het tekort aan chips toen fabs de productie verschoven om te voldoen aan de behoeften van makers van videogames en andere hightech consumentenapparaten. (Toen ze in de begindagen van de COVID-19-pandemie geconfronteerd werden met een terugval in de autoverkoop, bezuinigde een groot deel van de auto-industrie fors op chipbestellingen, een stap waar ze al snel spijt van kregen toen de verkoop onverwachts opknapte.) Maar de fabs zelf hebben hebben te maken gehad met hun eigen productiebeperkingen, in de vorm van grondstoffentekorten, personeelsproblemen als gevolg van de pandemie en algemene congestie in de toeleveringsketen.

De beslissing om al dan niet te investeren in interne chipontwikkeling brengt hoe dan ook een zeker risico met zich mee. Hall zegt dat OEM's rekening moeten houden met zowel de time-to-market als het vermogen om de productie op te schalen naar winstgevende niveaus.

"Als het product waar je aan werkt een specifieke markt-eis heeft, en als je te laat komt, is dat een factor die je aanmoedigt om intern te ontwikkelen", zegt hij. Een tweede overweging is of er misschien nog kant-en-klare chiptechnologie is die voldoet aan de behoeften van de OEM. En een derde is pure economie, "gebaseerd op uw persoonlijke toewijding aan wat u gaat uitgeven als u iets van de plank koopt, in plaats van het zelf te doen."