entwicklung der halbleiterindustrie 2020 - zvei.org · 2020. 12. 3. · fg halbleiter frankfurt am...

S. zur Verth – ZVEI

FG HalbleiterFrankfurt am Main, 3. Dezember 2020 Folie 1

Entwicklung der Halbleiterindustrie 2020

Stephan zur Verth

Vorsitzender der Fachgruppe Halbleiter-Bauelemente im

ZVEI-Fachverband Electronic Components and Systems

Dr. Sven Baumann

ZVEI-Experte für Mikroelektronik, Sensorik und Aktorik

Karen Baumgarten

Manager Communications ZVEI

3. Dezember 2020, ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie

ZVEI-Pressekonferenz



UnsereWelt

verändertsich rasant

Bildquellen: Мария Ковалевская, wladimir1804 – Adobe Stock / Petair, K.C. - Fotolia



Chancen & Herausforderungen für die Mikroelektronik

Klimawandel→ Klimaschutz und Nachhaltigkeit haben weiterhin

Top-Priorität

Handelskonflikte→ US-Chinesischer Dualismus

→ RCEP-Abkommen

→ US-Entitylist

Pandemie→ Disruption von Lieferketten / wirtschaftliche

Einbußen

→ Technologien für COVID-19-Bekämpfung (Sensorik,

KI, Datenintegrität)

Innovation schützt KlimaGreen ICT

Erhalt und Ausbau des auf den Regeln der WTO beruhenden freien Handels

Aufbau einer richtig verstandenen technologischen Souveränität

Resilienz der Wertschöpfungsketten durch die Industrie

Stabile Rahmenbedingungen für die Mikroelektronik sind von hoher Bedeutung.

Europa hat eine führende Position bei effizienten und nachhaltigen Technologien.

Kompetenzen der in Europa aktiven Mikroelektronik-Unternehmen helfen bei der Bewältigung der Herausforderungen, insbesondere durch Edge Technologie.



ENDGERÄTE

Milliarden

EDGE

CLOUD

RECHENZENTREN

Millionen

FUNKTIONALE

SICHERHEIT

ULTRA

LOWPOWER

ECHTZEIT

SYSTEM-

SICHERHEIT

HOHE

RECHENLEISTUNG

ENORMER

SPEICHER& LEISTUNG

Geschätzt für 2030: ca. 50 Mrd. Edge-Geräte,

die auf ein paar Millionen Server-Farmen

(Cloud) zugreifen.

Edge-Geräte befinden sich am Rand der

Cloud u. werden sicher mit ihr verbunden.

Edge-Devices werden zunehmend Cloud-

Devices ergänzen.

Europas Chance – Beispiel: “Die EDGE”

Bildquelle: NXP Semiconductors Germany

Bildquellen: ABI, ZVEI



Die EDGE – was macht sie attraktiv?

Robustheit &

Sicherheit

Wirtschaftlichkeit &

Nachhaltigkeit

Echtzeit-Analysen und -Handlungen

... Keine Verzögerung durch Netzwerklatenz;

ermöglicht IoT, autonomes Fahren, 6G-Netzwerk

Maschinelles Lernen vor Ort

... präzise & schnelle Erkennung, Klassifizierung, Anpassung

Reduzierung des Datenverkehrs

... Verarbeitung und Speicherung nur relevanter Daten

Reduzierung von Netzwerkkosten

... Abschirmung der Cloud gegenüber einem großen Teil der Rohdaten

Schutz der Privatsphäre

... Übertragung semantischer Daten statt Rohdaten

Erhöhung der Sicherheit

... widerstandsfähig gegen Netzausfall

Erhöhung der Energie-Effizienz

… signifikant niedrigerer Energieverbrauch

Datenschutz und

Schutz des geistigen

Eigentums Bildquellen: ZVEI



Ein praktisches Beispiel für die Edge…

andere Fahrzeuge Fußgänger und Radfahrer 360° Rundumsichtpräzises Mapping

der Umgebung+ + +

• Edge-Intelligenz durch smarte Radar- bzw. LIDAR-Sensorik => geringere Latenzzeit gegenüber Cloudintelligenz

• Connectivity-Probleme => Cloudintelligenz fällt aus, Edgeintelligenz bleibt im Fahrzeug, KI sitzt in der Edge

Reduzierung von Verkehrsopfern

Besserer Verkehrsfluss

Nachhaltigkeit / CO2 Reduktion

• … und es gibt noch zahllose weitere Beispiele

Bildquellen: NXP Semiconductors Germany



Wachstumstreiber für Halbleiter

Bildquellen: djdarkflower, Alexander Limbach, martialred, guteksk7, mast3r – Adobe Stock / NXP Semiconductors Germany / ZVEIGraphikquellen: WSTS, ZVEI

Laptop

DesktopMobile Geräte

Spielekonsolen

Heim-Audio-SystemeHiFi…

Smart Phones

Server FarmenDie nächste Dekade

gehört der Edge.

WW Semiconductor Market [in MRD USD]



Im letzten Jahrzehnt ging es darum,

BIG DATA in die Cloud zu bringen.

Im nächsten Jahrzehnt geht es darum,

RELEVANT DATA in die Cloud zu bringen

EDGE Processing ist die Voraussetzung

für diesen Trend

• Es geht NICHT um big storage & big compute

• Erfolgsfaktoren für EDGE Geräte

sind europäische Stärken

Bildquellen: VectorMine – Adobe Stock



• Die Fähigkeit, im Rahmen internationaler Verpflichtungen selbstbestimmt politische, wirtschaftliche und wissenschaftliche Maßnahmen zu ergreifen

• Schutz klar definierter systemkritischer Infrastrukturen

• Kompetenz zur Kontrolle der Risiken, die mit dem Einsatz bestimmter Technologien und deren Lieferanten verbundenen sind

TechnologischeSouveränität

• Unternehmen müssen sich auf externe Schocks vorbereiten

• Fähigkeit, mit Unsicherheiten und Risiken umzugehen

• Wertschöpfungskettenmanagement, Dual-Sourcing-Strategie, Diversifikation

• Fähigkeit, mit global entwickelter Technologie umzugehen

Industrielle Resilienz

• Gemeinsames Handeln des privaten und öffentlichen Sektors

• Forschung in Spitzentechnologie (Horizon Europe)

• Digitale Fähigkeiten

• Umsetzung (IPCEI & Digital Europe Programm)

• Investition in zukünftige Technologien (grün & digital)

Kompetenzaufbau in Europa

ZVEI Posi t ionspapier

Handlungsbedarf auf dre i Ebenen - Link zum Diskussionspapier

Bildquellen: ref resh(PIX) – Adobe Stock / ZVEI

https://www.zvei.org/en/press-media/publications/technological-sovereignty-industrial-resilience-and-european-competences



• die ehrgeizige Allokation von Mitteln: 20 Prozent des EU Recovery Funds in Digitales ist sinnvoll.

• die rasche Verwirklichung von IPCEI on Connectivity and Microelectronics (IPCEI-ME-2).

• die zügige und angemessene Budgetausstattung von Key Digital Technologies Joint Undertaking (KDT-JU) im Rahmen des neuen EU-Forschungsrahmens HorizonEurope.

• den Erhalt und die Stärkung von Kompetenzen im Bereich Testing, Engineering, Produktion etc.

• schnelle und gezielte Umsetzung des EU-Pact of Skills im Bereich Mikroelektronik (Nachwuchsförderung).

• die Stärkung der europäischen Rolle in internationalen Standardisierungsgremien.

• eine global agierende und resilient aufgestellte Industrie; gegen die auf Abschottung der europäischen Wirtschaft gerichteten Maßnahmen und für enge Beziehungen seiner Mitglieder zu ihren globalen Geschäftspartnern.

Deshalb setzt sich der ZVEI ein für…



▪ starkes Downgrade der Prognose seit der Ausbreitung der Pandemie, startend mit Ende Q1

▪ sich verbessernde Prognose durch zügige Erholung seit Juli

Source: Consensus Economics, September 2019

Globales Bruttoinlandsprodukt 2020 schrumpft um 4,4 Prozent

Vorhersage Zeitpunkt

6,1

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2019 Jahreswachstums-Prognose

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Kummulativer Wert (Mrd USD)

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Durchschnittlicher Wert (Mrd USD)

Fusionen und Übernahmen: viel Bewegung im Markt

Angekündigte, aber nicht realisierte

Unternehmensübergänge

Acquired company Acquirer company

Date

announced Value - M$

Übernommenes Unternehmen Käufer Bekanntgabe Kaufwert - Mio.$

Microsemo Corp Microchip 01-Mar-18 $10,150

Infineon (RF Power) Cree 06-Mar-18 $426

CA Technologies Broadcom 11-Jul-18 $18,900

Avnera Corporation Skyworks 06-Aug-18 $405

IDT Renesas 11-Sep-18 $6,700

Dialog (PMIC ASIC Business) Apple 11-Oct-18 $300

Luxtera Cisco 18-Dec-18 $660

Silicon Motion (Commm Business) Dialog Semiconductor 07-Mar-19 $45

Mellanox Tachnologies Nvdia 11-Mar-19 $6,900

Cree (Lighting Business) Ideal Industries 15-Mar-19 $310

Quantenna On Semiconductors 27-Mar-19 $1,070

Aquantia Marvell 06-May-19 $452

Marvell (Connectivity Businesss) NXP Semiconductors 29-May-19 $1,760

Cypress Semiconductors Infineon 03-Jun-19 $10,000

Acacia Cisco 09-Jul-19 $2,600

Intel (5G Modem Business) Apple 25-Jul-19 $1,000

Symantec Enterprise Security Broadcom 08-Aug-19 $10,700

NXP (Voice & Audio Business) Goodix 16-Aug-19 $165

Creative Chips Dialog Semiconductors 07-Oct-19 $80

Test Motors Analg Devices 29-Oct-19 n.a.

Panasonic Semiconductor Solutions Nuvoton 28-Nov-19 $250

Osram AMS 09-Dec-19 $5,200

Habana Labs Intel 16-Dec-19 $2,000

Synaptics (Mobile LCD TDDI Bizz) Hua Capital Management 19-Dec-19 $4,800

AMS (MEMs Microphone Bizz) Knowles 23-Dec-19 $58

Custome MMIC Design Services Qorvo 29-Jan-20 $105

Decawave Qorvo 29-Jan-20 $400

Adesto Technologies Dialog Semiconductors 20-Feb-20 $500

Intel (Home Gateway Bizz) Maxlinear 06-Apr-20 $150

Cumulus Networks Nvidia 04-May-20 n.a.

Moovit Intel 04-May-20 $900

Broadcom (IoT Connectivity Bizz) Synaptics 07-Jul-20 $250

Maxim Integrated Products Analg Devices 13-Jul-20 $20,900

DisplayLink Synaptics 20-Jul-20 $305

INVECAS (HDMI Business) Analg Devices 27-Jul-20 n.a.

ARM Nvidia 13-Sep-20 $40,000

Xilinx AMD 27-Oct-20 $35,000

Inphi Marvell 29-Oct-20 $10,000

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Globale Gerätelieferungen per Endgeräte-Segment Auswirkungen von COVID-19 sichtbar

Source: Gartner, IDC, IHS Markit, ZVEI Einschätzung

▪ Smartphone- und TV-Markt: schrumpft etwa 10 Prozent im Jahr 2020 (weniger Sport-Übertragungen), jedoch

letzte Aussicht auf 2. Halbjahr sieht besser aus.

▪ Tablet-Markt und PC-Stückzahlen: Umkehr des langfristigen Trends - Wachstum von 3 Prozent 2020; bedingt

durch Basiscomputer für Homeoffice, Homeschooling und Freizeit.

▪ Auto-Produktion: mit 17 Prozent Rückgang am stärksten betroffen.

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Smartphones Tablets PCs Flat TVs Autos

Device unit shipments 2015 - 2020E YoY growth

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Smartphones

Tablets

PCs

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Autos

Endgeräte StückzahlenErwartetes Jahreswachstum

20-23



Welthalbleitermarkt

▪ 2016 = 339 Mrd. USD (+1,1%)

▪ 2017 = 412 Mrd. USD (+22%)

▪ 2018 = 469 Mrd. USD (+14%)

▪ 2019 = 412 Mrd. USD (-12%)

▪ 2020E = 428 bis 437 Mrd. USD (+4% bis 6%)

▪ 2021E = 463 bis 481 Mrd. USD (+8% bis 10%)

▪ Hohes Wachstum 2017 und 2018, bedingt durch Speicher-intensive Applikationen.

▪ Starker Rückgang im Jahr 2019, bedingt durch zurückgehende Anwendungen für Speicher und gesamtwirtschaftliche Unsicherheiten (Handelskonflikt, Brexit, Automobilmarkt).

▪ Überraschendes moderates Wachstum für 2020 trotz COVID-19. Halbleitermarkt im Jahr 2020 voraussichtlich von der industriellen Entwicklung abgekoppelt.

Quelle: ZVEI, WSTS

Überblick über den Welthalbleitermarkt

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Umsatzverteilung nach Abnehmer-Segmenten [Mrd. USD]

Komm: Kommunikation Ind: Industrieelektronik Dat: DatentechnikAuto: KFZ-Elektronik Kons: Konsumelektronik

Welthalbleitermarkt

▪ Für den Betrachtungszeitraum sind

Anteilsverschiebungen zwischen den Segmenten

marginal.

▪ Datentechnik gewinnt an Anteil 2020; bedingt

durch die erhöhte Nachfrage nach Computern.

▪ Der Einbruch der Nachfrage im Automobilbereich

zeigt sich auch in der Segmentverteilung.

335 339 412 469

Quelle: ZVEI, WSTS

413 429 bis 437



Europäischer Halbleitermarkt

▪ 2016 = 33 Mrd. USD (- 4,5%)

▪ 2017 = 38 Mrd. USD (+17%)

▪ 2018 = 43 Mrd. USD (+12%)

▪ 2019 = 40 Mrd. USD (- 7%)

▪ 2020E = 37 bis 38 Mrd. USD (- 8% bis - 4%)

▪ 2021E = 38 bis 42 Mrd. USD (+ 5% bis 9%)

▪ 2018 überstieg der europäische Halbleiter-Umsatz zum ersten Mal wieder das Vorkrisenniveau von 2007.

▪ Der Rückgang 2019 war im Wesentlichen durch die Handelsstreitigkeiten und Speicherpreise bestimmt.

▪ 2020 ist Europa durch COVID-19 stärker betroffen als der Weltdurchschnitt (hoher Anteil von Automotive und niedriger Anteil von Speichern).

Quelle: ZVEI, WSTS

Überblick über den EMEA Halbleitermarkt

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Umsatzverteilung nach Abnehmer-Segmenten [Mrd. USD]

Komm: Kommunikation Ind: Industrieelektronik Dat: DatentechnikAuto: KFZ-Elektronik Kons: Konsumelektronik

EMEA Halbleitermarkt

▪ Der Automobilmarkt stellt trotz starkem

Umsatzeinbruch noch den größten Anteil.

▪ Die Segmente Industrie und Auto nehmen >60

Prozent aller Halbleiter in Europa ab.

▪ Kommunikations-Segment wird 2020 durch

Investitionen in mobile Infrastruktur gestärkt.

▪ Datentechnik-Anteil steigt durch COVID-19.

34 33 38 43

Quelle: ZVEI, WSTS

40 37 bis 38



▪ 2016 = 12,4 Mrd. USD (- 6,7%)

▪ 2017 = 14,5 Mrd. USD (+ 17%)

▪ 2018 = 15,2 Mrd. USD (+ 5%)

▪ 2019 = 13,6 Mrd. USD (- 11%)

▪ 2020E = 11,7 bis 12,3 Mrd. USD (-14% bis -10%)

▪ 2019 liegt Deutschland signifikant unterhalb des europäischen Niveaus, aber mit minus 12 Prozent vergleichbar mit dem globalen Rückgang.

▪ Aufgrund des höheren Anteils der KFZ-Industrie in Deutschland fällt der Einbruch durch COVID-19 stärker ins Gewicht als in Europa.

Deutscher Halbleitermarkt

Quelle: ZVEI, WSTS

Überblick über den Halbleitermarkt Deutschland

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Umsatzentwicklung Welthalbleitermarkt

▪ Europa erlebt 2020 den stärksten Umsatz-Rückgang (-7%), gefolgt von Japan (-3%), getrieben durch COVID-19.

▪ USA trotzt der Pandemie mit einem erwarteten Umsatzplus von +15 Prozent.

▪ Die bereits schwachen Umsatzzahlen aus 2019 tragen auch dazu bei, dass der Halbleitermarkt 2020 trotz Pandemie wieder ein Wachstum von 4 Prozent erwarten kann.

Quelle: ZVEI, WSTS

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Amerika EMEA Japan China Rest Welt

Halbleiterwachstum nach Regionen

2017 2018 2019 2020E

Amerika21%

EMEA9%

Japan8%

China35%

Rest 27%

Anteil der Regionen zum globalenHalbleitermarkt in 2020E

[Total: 428 Mrd. USD]



Umsatzentwicklung Welthalbleitermarkt

▪ Sensoren erwarten für 2020 das größte Wachstum (8%) während die Speichernachfrage sogar um 14 Prozent ansteigt.

▪ Einfache Prozessoren werden stückweise re-klassifiziert und im Logik-Segment geführt. Trotz steigender IT-Nachfrage zeigt

deshalb das Prozessor-Segment einen Rückgang von 2 Prozent.

▪ Bei analogen Bauelementen wird ein Rückgang der 2020-Nachfrage von 2 Prozent erwartet.

Quelle: ZVEI, WSTS

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Diskrete Optoelektronik Sensoren Analog Logik Speicher Prozessoren Total

Halbleiterwachstum nach Produkten

2017 2018 2019 2020E

Diskrete5% Optoelektronik

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Sensoren3%

Analog12%

Logik26%

Speicher28%

Prozessoren15%

Anteil der Segmente am Halbleitermarkt in 2020E

[Total: 428 Mrd. USD]



▪ Die Märkte von China und den USA treiben das Wachstum des Halbleitermarkts 2020.

▪ Während fast alle anderen Produktsegmente stagnieren, wird das Wachstum im Wesentlichen durch Speicher und

teilweise auch durch Logik-Bauelemente getrieben.

Halbleitermarkt-Prognose für 2020Speicher-Preise tragen zum Wachstum bei

Beitrag der Produkte zum Weltmarktvolumen(USD-basiert)

Beitrag der Regionen zum Weltmarktvolumen(USD-basiert)

Quelle: ZVEI, WSTS



▪ Firmen aus USA dominieren weiterhin den Halbleitermarkt

mit >50 Prozent Anteil.

▪ Japans Anteil von jetzt 10 Prozent verzeichnet einen

strukturellen Rückgang seit 2001.

▪ Schnelles Wachstum von chinesischen Firmen <1 Prozent

2001 auf 5 Prozent 2019.

▪ Anteil europäischer Firmen pendelt um die 9 Prozent.

▪ Unter Einfluss des Speichermarkts haben koreanische

Firmen 2017 und 2018 Marktanteile gewonnen und 2019

wieder abgegeben.

Umsatzentwicklung Welthalbleitermarkt nach Firmensitz

(Zahlen ohne Foundry)

Quelle: IHS

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Amerika48%

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2001 2005 2009 2013 2017 2018 2019



Vielen Dank!

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