Çip sektörü ve yarı iletkenler, pandemi sonrasında yaşanan tedarik zinciri sorunlarının da etkisi ile herkesin konuştuğu ve merak ettiği bir sektör olmuş durumda. Bugün belki de en stratejik sektör konumunda olan çip sektörünü parçalara bölerek tanıtmaya çalıştık. Bu süreçte tedarik ve değer zincirini, ürün tiplerini ve şirket şemaları hakkında bilgilendirme yapmaya gayret ettik.
Kısa bir giriş yapmak gerekirse, çip sektörünün temel talep dinamiklerine dair bir görsel paylaşmak uygun olabilir ve sonda söylenecekleri başta söylememizi sağlayabilir. 
Görselde görüldüğü üzere bilgisayar ve iletişim toplam %60 civarında bir orana sahip, fakat hem bu başlıkların altında, hem de otomotiv gibi üst başlıklarda ciddi büyüme ve çeşitlenme devam ediyor. Örneğin 2021 end-use talep görselinde görüleceği üzere otomotiv tarafı en hızlı büyüyen alan konumda bulunuyor ve bunu otomotiv üretiminin zorlandığı bir senede yapmış durumda, biz de bu kalemin sektörün önemli bir büyüme hikâyesi olarak devam edeceğini ve bu alana yönelen şirketlerin ciddi büyümeler elde edeceklerini öngörüyoruz.
Genel olarak talebin nereden geldiğini açıkladıktan sonra, aşağıda detaylıca bahsettiğimiz üretim hatlarını kısaca bir görsel ile özetleyebiliriz. Kavramlar aşağıda açıklanıyor fakat birçok hammaddenin, binlerce tedarikçinin, neredeyse tüm coğrafi bölgelerin içerisinde olduğu tedarik zincirinde yatırım yapmak için kurumların rollerini ve sektörün gündemini bilmenin önemli olduğunu düşünüyoruz. Raporu okuduktan sonra belki aşağıda yer alan harita verilen bilgilerin özetlenmesi için faydalı olabilir, görsel, yazıda birçok kez referans verilecek olan SIA (Semiconductor Industry Association) kurumunda aittir.
Tabi ki tedarik zinciri sorunlarına da değinmeden bir çip raporu yazmak mümkün değil, bu raporda ana odağımız dönemsel hareketler olmasa da talep tarafı üzerinden sorunların çözülme eğiliminde olduğuna dair paylaştığımız veriler de mevcut. Genel olarak PMI endekslerinde tedarik sürelerinin ciddi şekilde normalleştiğini ve limanlardaki bekleme sürelerinin geri çekildiğini görüyoruz, tabi ki Rusya Ukrayna savaşı gibi jeopolitik riskler toparlanmaya bir üst sınır çeker durumda. Kısa vadede yaşanan bu normalleşme uzun vadede mevcut sorunları çözmek için yetecek mi sorusuna cevap vermek için şu an erken, çünkü sektörün talep kanalları çok hızlı büyüyor ve talep edilen çip özellikleri giderek çeşitleniyor. Bir güncel örnek vermek gerekir ise Mckinsey raporuna göre 2030 yılına kadar otomotiv sektörünün talep ettiği çip portföyü için yeterli arzın sağlanması şu an çok sorunlu bir konu ve ciddi yatırım talep ediyor, bunun sebepleri olarak otomotiv tarafında kullanılan ürünlerin özelliklerinin gelişmesi ile patlama yapan talep en başta geliyor. Bu da uzun vadeli dinamiklerin ne kadar sürprizlere açık olduğunu bizlere gösteriyor. Sektörü tanımaya ürünlerden başlayalım;
Ürün Grupları
Çip endüstrisi içerisinde ürün bazlı dağılım yapmak aslında oldukça zor, yaklaşık 30 farklı tip ürün ve 300 farklı ürün girdisi olduğu tahmin ediliyor. Dünyada ham ve işlenmiş petrol ile otomotivin ardından en çok alım satımı yapılan 4. Ürün olan yarı iletkenler üzerinden ürün bazlı sınıflama zor elbet, fakat üst başlıklar altında toparlandığında başlık sayısını 3-4 e kadar indirebiliyoruz. Bu ürün kalemleri Logic grubu, Hafıza, Analog ve diğerleri olarak geçiyor. Türkçe çevirilerini hazırlarken zorlandığımız bu ürünlerin açıklamaları canlandırma için faydalı olacaktır;
- Logic grubu aslında işlemciler için kullanılan bir grup, 0 ve 1’ler üzerinden binary bir fonksiyon ile çalışan bu işlemciler, bilgisayarlarda yer alan CPU, GPU gibi ekran kartı ve ana işlemcileri kapsıyor. Bu mikroişlemcilerin uygulama alanları akıllı telefonlar, bilgisayarlar, AI sistemleri ve süper bilgisayarlar. Mikro işlemcilerin yanı sıra MCU denen mikro kontrol ürünleri de bu gruba dâhil, bu grup en basit tabir ile tek işlemcili küçük bilgisayarlar oluyorlar ve tüketici ev aletlerinde, endüstriyel otomasyon ekipmanlarında, arabalarda kullanılıyorlar. Ek olarak Wifi, Bluetooth ve Ethernet gibi bağlantı temalı ürünlerde kullanılan çipler Logic gurubu altında yer alıyor
- Hafıza tarafı bildiğimiz hafıza kartlarını kapsıyor, DRAM ve NAND adı verilen iki ana başlığı sahip. DRAM ürünleri bilgisayarlarda ve server altyapılarında kullanıldığı gibi, akıllı telefonlarda ve sürüş destekli araçlarda da yer alıyor. NAND ise SSD ve SD kartlar için kullanılıyor.
- Discrete ve analog grubu, kısaca DAO, bilgi iletimi üzerine odaklanıyor. Analog tarafı otomotiv, akıllı telefon ve elektrikli aletlerde radyo frekansları ve bağlantı alanlarında kullanılıyor. DAO grubu ayrıca IOT projelerinde ve optik sensörlerde de kullanılıyor.
Aşağıda yer alan görsel 2019 yılına ait bir görsel fakat şu anda da yapı değişmiş değil. Ürün bazlı olarak bu çip gruplarının kullanımı görülebilir. Logic sınıfı toplam satışların %42 sini oluşturuyor, hafıza grubu %26, DAO ise %32 ağırlıkta. DAO grubu en çok endüstri ve otomotivde kullanılırken, Logic grubu diğer alanlarda ağırlıklı, Hafıza grubu da telefon ve iletişim alanında en yüksek oranlarda.
Tedarik ve Değer Zinciri
Tedarik zincirinde temel hususlar ürünün tasarımını yapan şirketin bulunduğu yer, üretildiği ve test edildiği yer ve son tüketicinin ürün ile buluştuğu konum üzerinden şekilleniyor ve önem kazanıyor. Sektörde Intel gibi tasarım ve üretimi aynı anda yapan şirketler mevcut, bunlara IDM (detaylandırılacak) grubu deniyor fakat bu şirketler de tesislerini dünyanın dört bir yanına dağıttığı için bir istisna oluşturmuyorlar.
Endüstrinin değer zincirinde, ABD tasarım ve fikri mülkiyet alanlarında lider konumda. 
Bu liderliğin temelinde sektör ve akademi taraflarında yapılan çalışmalar ve yaratılan ekosistem bulunuyor. Her zaman çip sektörü denince akla gelen Güney Kore ve Tayvan’ın yer aldığı Doğu Asya ise fabrikalar ve üretim tesisleri alanında lider konumda, bu bölgelerdeki güç temelinde kaliteli çalışan profili ve hükümet teşviklerinden geliyor. Çin ise bu zincirde paketleme ve test alanlarında güçlü konumda, bu alanda giderlerin minimum olması rekabet avantajı için kilit nokta ve sermaye harcamasının yüksek olduğu bir alan. Aşağıda yer alan görselde coğrafi olarak 2019 yılında hangi bölgenin ürün ve tedarik zinciri konumu olarak ne kadar Pazar payı olduğu görülüyor. EDA ve Core IP, fikri mülkiyet ve tasarım aşamasını gösteriyor.
Temelde çip üretiminde tasarım ve üretim olarak 2 ana süreç olduğunu, üretimin de Wafer Fabrication denilen ana üretim ve paketleme& test olarak 2 gruba ayrıldığını gördük. Buradaki ana soru, hangi grubun daha değerli olduğu olacaktır. Çünkü görsellerde de gösterdiğimiz üzere her ülkenin ayrı bir yeri ve konumu mevcut. 
İlgili görselde BCG tarafından hazırlanan değer yaratım payları yer alıyor ve diğer kurumların analizleri de çok yakın seviyelere işaret ediyor. Tasarım tarafı aslan payını alırken üretim tesisleri %24 ile ikinci sırada yer alıyor, paketleme ve test ise %6 seviyesinde kalmış durumda. Üretim ekipmanları da %11 paya sahip. Bu süreçlerde yer alan şirketler de farklı finansal planlama ve varlıklara sahipler. 2019 yılında yapılan SIA Kurumu araştırmasına göre, Tasarım kalemi toplam sektör Arge harcamalarının %53’ünü oluşturuyor ve açık ara en yüksek paya sahip. Ana üretim tarafı ise sermaye harcamalarında %64 seviyesinde bir paya sahip ve bu da bize süreçlere dair fikir vermeye yetiyor.
Tasarım tarafına daha detaylı değineceğiz fakat üretim kısmı ile ilgili bir takım detayları vermemiz gerekiyor. Çip sektörü ile ilgili 10 nanometre 30 nanometre gibi birimlere hepimiz aşinayız ve hepimiz ne kadar küçük nanometre telaffuz ediliyorsa o kadar “iyi” bir çip ile karşı karşıya olduğumuz tahmin ediyoruz ki bu doğru. Çip üretiminde, teknik tabir ile elektronik devrelerde transistor kapılarının boyutlarını belirmek için nanometre birimi kullanılıyor ve bu birim ne kadar küçükse çip o kadar güçlü oluyor, çünkü birim alana daha fazla transistor konabiliyor, buna da çipin “node” rakamı diyeceğiz. 
Zamanında hatırlanacağı üzere Intel ve Moore kanunu olarak ün salan teori bu node rakamın teknolojik gelişmeler ile her 18-24 ayda bir küçüleceği üzerine olmuştu. Bu transistor kapıları, bugün ürün bazlı olarak kullanılan çipleri de belirtir durumda, oyun konsolları, veri merkezi serverları, bilgisayarlar ve akıllı telefonlar en önemli parçalarında 5-10 nanometre aralığında çip kullanıyor ve 2023 yılında 3 nanometre çiplerin gelmesi bekleniyor. Ürün bazlı tanıtımda bahsettiğimiz DAO grubu ise gerek ürün mimarisi gerek maliyet ve performanstan ötürü bu kadar küçük node rakamlarına düşmüyor ve 180 nm üstündeki çipleri kullanıyor. Logic kalemi ise 10nm altında node kullanıyor, hafıza ürünleri ise çok büyük ölçüde 10-22 nm node ile çalışıyor. Tam olarak da burada aslında Tayvan ve TSMC devreye giriyor ve neden çip ile ilgili her karşımıza çıkan yazıda yer aldıklarını anlıyoruz.
Dünyadaki toplam çip kapasitesinin yalnızca %2 kadarı 10nm altı çip üretiyor ve burada TSMC’nin payı %90’ların üzerinde. Yine 2019 yılına ait bir grafik mevcut, fakat buradaki rakamlar da değişmemiş durumda. Üretimde Çin’in payının aslında neden “pahada hafif” kaldığını ve Çin’in sektörün neredeyse 10 yıl gerisinde olduğuna dair analizlerin nereden çıktığını bu tablodan görebiliyoruz. Çip talebinin en büyük kısmının telefon ve bilgisayar kalemlerinden geldiğini ve bu kalemlerde Logic ürünlerinin ağırlığını düşündüğümüzde aslında en önemli kalemin burası olduğunu görebiliyoruz ve üretim hattının bu sebeple en kıymetli oyuncu şu anda TSMC. Fakat tabi ki sektördeki hiçbir şirket gibi TSMC de kendine yetebilen bir şirket değil.
Çip üretimi birçok farklı süreçten geçiyor ve bu süreçlerin bir özeti SIA Kurumu tarafından yapılan yukarıda yer alan görselde belirtiliyor. Buradaki teknik açıklamalara girmeyeceğiz fakat TSMC ile beraber anılabilecek bir “vazgeçilmez” şirkete daha değinmez isek üretim tarafını eksik tamamlamış oluruz. Ana üretim şirketlerinin en yüksek sermaye harcamaları Lithography olarak belirtilen süreç. Bu aşama için kullanılan makinelerin ortalama maliyeti $150 milyon civarında seyrediyor ve 7 nm altında üretilen çipler için bu aşama bir zorunluluk, hali hazırda üretim ekipmanları arasından en değerli 3 piyasa hacmine sahip aşamalarından bir tanesi konumunda. Bu aşamadaki makinelerin üreticisi, bir monopoly olan ASML şirketi. Hollanda merkezli olan şirket birkaç bin üzerinde tedarikçi ile çalışıyor ve mühendislerin beyanlarına göre şirketin en zor görevi bu kadar tedarikçiyi yönetebilmek, dolayısı ile şirketin bir rekabet ile karşılaşması uzun bir süre neredeyse imkânsız. ASML örneği bizlere çip endüstrisinin hem ne kadar stratejik olduğunu hem de ne kadar global olduğu çelişkisini gösteriyor.
İş Modelleri
1960 yılında baştan aşağı tüm süreçleri tek başına yapan şirketlerin hakim olduğu yarı iletken çip endüstrisi, yaşanan teknolojik gelişmeler ve çok yüksek yatırım, sermaye ihtiyacı nedeni ile spesifik uzmanlaşma yoluna gitmiş durumda, tabi ki eski tip şirketler hala ağırlıkta ve mevcut fakat artık onlar da tüm süreçlerini kendileri gerçekleştirmiyorlar. İlgili görselde gördüğümüz üzere 4 tip model mevcut. Modellerin tanıtımlarının altında yer alan tablo SIA tarafından hazırlandı ve görsel olarak faydalı bir özet sunuyor.
- IDM: Bunlardan ilki IDM dediğimiz entegre cihaz üreticileri, bu şirketler dizayn, üretim ve test süreçlerinde birden çok değer basamağı in-house gerçekleştiriyorlar. Eski tip olarak nitelendirebileceğimiz IDM şirketleri eskiden dominant bir konumda iken bugün bahsettiğimiz sebeplerden ötürü kan kaybediyorlar. IDM şirketleri bugün daha genel talebe uygun hafıza ve DAO alanlarında üretim yapıyorlar, Logic tarafındaki gerekliliği sağlayacak uzmanlığa ise pek sahip değiller. İş modelleri gereği brüt kar marjları yüksek olan bu grup, Arge ve yatırım harcamalarında da yüksek denebilecek bir modele sahip. En büyük temsilcileri Micron, Intel, Samsung, Infenion, Texas Instruments ve Analog Devices
- Fabless Design: Bu gruptaki şirketler tasarım ve dizayn alanında uzmanlaşmış, üretimi dışarıda yaptıran şirketlerden oluşuyor ve büyük ölçüde ABD’li şirketler gözümüze çarpıyor. En yüksek katma değerini oluşturan tasarım kalemine hâkim durumda olan şirketler, telefon ve bilgisayar için işlemci üretimi, veri merkezi serverları, AI projeleri gibi süreçlerde yer alıyorlar. 1990’dan sonra çıkan iş modeli şu anda sektörün en hızlı büyüyen modeli konumunda. Arge harcamaları en yüksek bu şirket grubunda yapılıyor, brüt kar marjları da IDM grubu ile kafa kafaya durumda, sermaye harcamaları ise daha düşük seviyede. Ağırlıklı olarak Logic ürün grubunda güçlüler. En önemli temsilcileri Nvidia, Qualcomm, AMD, Broadcom
- Foundries: Fabrika diyebileceğimiz grup, ana üretim süreçlerini gerçekleştiriyor. Ağırlıklı olarak tasarım üzerine uzmanlaşmış grubun üretimini yapan bu iş modeli, IDM grubundan da uzmanlıkları nedeni ile siparişler alıyor. Logic grubunun çalıştığı nanometrede node üretimine neredeyse tamamen hâkim durumdalar, %80 civarında bir Pazar payına sahipler. Logic kaleminin yanı sıra DAO ve hafıza ürünlerinde de Pazar paylarını her geçen gün artıran grubun, modeli gereği en önemli özelliği çok yüksek yatırım harcaması yapıyor olması. Brüt kar marjları genelde diğer iki gruba göre biraz daha düşük seyrediyor, Arge harcaması ise IDM ve tasarım şirketlerine göre daha düşük. En önemli temsilcileri TSMC ve Global Foundries
- OSAT: Bu grup aralarında en düşük katma değeri yaratan ve en düşük kar marjına sahip grubu içeriyor. Test ve paketleme süreçlerine odaklanan bu şirket grubunun temel özelliği maliyet avantajı ve niteliksiz işgücü konumunda. Tasarım şirketleri ve IDM şirketleri ile çalışıyorlar. En önemli temsilcileri Powertech ve Amkor Tech
Toparlamak Gerekirse
Sektörün ürün, coğrafya ve şirket modelleri üzerinden genel resmini sunduğumuza göre, genel değerlendirme yapabilir ve kısaca bugüne, geleceğe odaklanabiliriz. Çip sektörünün kullanım alanlarının genişlemesi ve vadettiği gelecek gibi konulara girmemize gerek bile yok, zaten şu anda dünyanın belki stratejik açıdan en önemli 2-3 sektöründen bir tanesi konumunda ve “Chip Wars” başlıkları sık sık atılır durumda. 
Verilerden görüldüğü üzere bu savaşın en önemli cephesi Logic ürünler ve çip tasarımı. 5G, IOT, AI kullanımlarının artması, VR gibi elektronik ürünlerin kullanım sahalarının gelişmesi ile Logic çiplerin payı daha da artacaktır ve hali hazırda en yüksek katma değer ve karlılık burada bulunuyor, tasarımını yapan şirketler de en yüksek çarpanlar ile değerleniyorlar. Tasarım tarafı çok ciddi bir Arge harcaması ve inovasyon ekosistemi talep ediyor, şu anda ABD açık ara lider durumda fakat Çin bu alana yatırımlarını artırmış durumda. Bu alanda bilgi akışı ve inovasyon kurulan enstitüler, üniversiteler ve şirketlerin aslında bir ortaklığı ile ilerliyor ve bu alandaki yatırımlar Çin tarafından artırılıyor. İlgili görselde ABD’nin sektördeki dominant konumunun önümüzdeki yıllarda zorlanabileceği tahminlerinin rakamsal karşılığı yer alıyor. 2020 yılında %46 olan pay 2030 yılında %36 seviyesine düşebilir ve Çin’in payı %23 seviyesine yükselebilir görünüyor. Bunun önüne geçebilmek için ABD hazinesi tarafından açıklanan Chips Act programları oldukça ciddi önem taşıyan gelişmeler olmuşlardı ve tasarım tarafında yapılan harcamalar için hem teşvik hem de vergi indirimleri sektörü motive etmişti.
Tasarım payını korumanın yanı sıra ABD’nin karşılaştığı en büyük sorunlardan biri üretim tarafında. Her ne kadar Tayvan ve Güney Kore ABD müttefiki ülkeler olsalar da Çin burada da payını artırma gayretinde ve özellikle Tayvan jeopolitik riskler barındıran bir bölge. Üretim alanında büyümenin en temelinde yüksek sermaye ve yatırım harcamalarından geçiyor, bunun sürdürülebilir olması da kamu teşvikleri ile sağlanıyor. Samsung, TSMC gibi devler bu şekilde mevcut konumlarına ulaşmış şirketler ve bu durum yakın zamanda da değişecek gibi durmuyor. Fakat Chips Act programında üretim için de önemli gelişmeler mevcuttu, yaklaşık $40 milyar üretim teşvik programı açıkladı, %25 üretim yatırımları için vergi avantajı sunuldu ve daha birçok adım atıldı. Bu adımların sonunda ABD şu anda çok ciddi bir çip üretim tesisi yatırımı alıyor. SIA tarafından yazılan bir raporda 16 adet yeni projenin ve $180 milyar üzerinde yatırımın Kasım 2022 yılına kadar yapıldığı belirtildi. Bu yatırımların arasında TSMC gibi birçok ana üretim şirketi mevcut
Bahsettiğimiz hususlar ve Chips Act programı, ilk bakışta tek seferlik katalizörler olarak görülebilir, fakat sektörün stratejik konumu, jeopolitik riskler, tasarım katma değeri ve son tüketici parametrelerine bakarsak, ancak gerekli yatırımlar yapıldığı takdirde ABD bu alanda mevcut gücünü artırarak devam ettirebilir ve Çip savaşlarının kazananı olabilir. Bu yönde birçok kurum teşvik edici raporlar hazırlıyorlar, biz de bu haberlerin daha sık gelmesini bekliyoruz, sektör için bir ekstra haberdense olağan bir katalizör olduğunu düşünüyoruz.
Talep Koşulları ve Kapanış
Sektörün talep dinamiklerine de kısaca bakacak olursak, öncelikle Tayvan PMI verisi yeni ihracat siparişleri kaleminden başlayabiliriz, bu kalem özellikle ABD olmak üzere küresel elektronik ürün talebinin bir göstergesi olarak kullanılabilir, daralmanın bir dip yaptığı, fakat hala toparlanma sinyali olmadığını görebiliyoruz. 
Merkez bankalarının sıkılaşma adımları ile sert şekilde düşen alım gücü, pandemi sonrası açılmalar nedeni ile eskiye dönen harcama dağılımı şu anda yarı iletken talebine ciddi şekilde sekte vurur durumda. Bu senenin ikinci yarısının en önemli gündem maddelerinden olan fazla envanter sorununda ise pozitif haberler geliyor olsa da hala devam eder durumda ve bu bahsettiğimiz sorunlar şirketlerin finansallarında da kendisine yer buldu. Perakende satış verisinin elektronik kalemi de yandaki görselde yer alıyor. Bu rakamlar nominal rakamlar olmasına rağmen ciddi bir durgunluğa işaret eder durumda, bunu teyit etmek için de altında yer alan kapasite kullanım oranı grafiğine bakılabilir. Tüm 
bu göstergeler bize negatif bir iş döngüsü resmi çiziyor. Ayrıca kapasite kullanım oranlarında görülen bu düşüş ve grafikte yer alan 8-inch’lik “wafer” kapasitesindeki artış ve nakliyesindeki düşüş bize eski sıkışıklığın uzağında olduğumuzu gösteriyor ki bu da fiyatlama açısından bir stabilizasyon anlamına gelecektir. Wafer dediğimiz katman devrelerin üzerinde çalıştığı, silikondan yapılan bir yarı iletken malzemedir ve üretimin temelini oluşturur.
Gelecek yılın da resesyon endişeleri arasında daha iyi bir sene olmasını beklemek pek mantıklı görünmüyor. Makul seneryoda iş döngüsü karakteristiği gereği son tüketici ile teması olan şirketlerin stoklarını azaltması ve marj baskılarını büyük ölçüde üreticilere atması beklenebilir fakat sektörde üreticilerin yüksek Pazar payları bunun önüne bir engel olarak çıkacaktır, yan tarafta yer alan görselde Deloitte tarafından hazırlanan tedarik zinciri ve talep dinamiği yer alıyor, son tüketici kanalındaki düşüşlerin daha yüksek bir etki ile üreticiye yansıması, bahsettiğimiz iş döngüsü, envanter ve fiyatlama baskıları ile bağlantılı. Üreticilerin üzerindeki talep baskısı değer zincirinin son basamağındaki şirketlere göre daha uzun sürebilir, çünkü stok azaltmak iş döngülerinin inişe geçtiği zamanlarda yapılan bir hareket olacaktır ve Nvidia gibi şirketler bu konuda tedbirler aldıklarını da açıklıyorlar. Sektörün şu anda gelişmeleri büyük ölçüde fiyatladığını düşünmek ve kamu teşviklerinden yeni gelir kalemlerine kadar birçok katalizörün muhtemel olduğunu varsaymak ise makul bir görüş olabilir. Yatırımcıların karar verirken hem coğrafi, hem ürün ve iş modeli, hem uzun vadeli hem de kısa vadeli talep koşullarını dikkate almalarını tavsiye ederiz. Aşağıdaki grafikte S&P Yarı İletken ve Yarı İletken Ekipman Sektörü şirketleri yer alıyor, rasyolar ve piyasa büyüklüğüne göre seçim yapılabilir. Bu endeksin yanına ASML, TSMC, Samsung gibi şirketler de eklenip, değerlendirme daha sağlıklı yapılabilir.
