Fabless

Der Begriff englisch fabless (fabrication less) ‚Fabriklos oder ohne Fertigung oder Herstellung‘ bezeichnet ein Geschäftsmodell, das sich im Rahmen der Globalisierung, der digitalen Revolution, des Outsourcing und dem Offshoring seit spätestens den 1990er Jahren verbreitet hat und in der globalen Wirtschaft Anwendung findet.^[1]

Beschreibung

Das Modell „Fabless“ steht in engem Zusammenhang mit sogenannten Fertigungsdienstleistern oder Auftragsfertigern. Das sind Unternehmen, die sich auf die Produktion spezialisiert haben und dafür beauftragt werden.

Das Fabless-Modell ist in der Halbleiterindustrie entstanden, da sowohl das Design von Mikroelektronik (vgl. auch VHDL und Verilog) als auch die Produktion der Halbleiterbausteine (vgl. Mikroelektronik) hochkomplex sind. Es wurde schnell klar, dass mit zunehmender Komplexität (vgl. Mooresches Gesetz) eine Aufteilung der Kompetenzen neue Vorteile, beispielsweise in den Bereichen Wachstum und Innovation, mit sich bringen würde.

Fabless teilt damit auf in die Halbleiterunternehmen bzw. Elektronikdesign-Unternehmen, die über keine eigene Halbleiterproduktion verfügen, und in die Fertigungsunternehmen oder Auftragsfertiger, im Kontext der Halbleiterindustrie auch bekannt als Foundries, die in der Produktion tätig sind. Beispiele hierfür sind die Unternehmen Globalfoundries, Samsung Semiconductor, UMC oder TSMC.

Es ist zu vermerken, dass auch vollintegrierte Halbleiterhersteller, das heißt Unternehmen, die Entwicklung und Produktion verbinden, heutzutage sogenannte Foundry-Dienstleistungen anbieten, das heißt, sie treten als Fertigungsdienstleister auf. Die Übergänge sind fließend und häufig nur im Einzelfall ersichtlich, auch aufgrund einer hohen Mergers & Aquisitons (M&A)-Aktivität in der Branche.

Im Detail unterscheidet man noch einmal, ob eine Chiparchitektur eingekauft wurde (vgl. Arm Ltd bzw. die Arm-Architektur) oder ob diese selbst entworfen wurde (vgl. Apple M3 usw.).

Das Fabless-Geschäftsmodell existiert in einer anderen Form auch in anderen Industriebranchen, beispielsweise in der Rüstungsindustrie bzw. Wehrtechnik. Dort übernehmen spezialisierte Unternehmen oder Organisationen die Fertigung von militärischen Geräten oder Produkten. Eine Auslagerung an zivile Unternehmen wird damit aus Sicherheitsgründen vermieden.

Siehe auch das verwandte Original Design Manufacturing (ODM)-Prinzip.

Geschichte

Das Fabless-Geschäftsmodell, das von Gordon Campbell, dem Gründer von Chips & Technologies, und Bernie Vonderschmitt, einem Mitbegründer von Xilinx, mit entwickelt wurde, hat den Vorteil, dass sich ein Unternehmen nicht selbst um die Herstellung der Chips und die Entwicklung der dazu notwendigen Prozesse kümmern muss, sondern sich allein auf die Entwicklung der Schaltungen (IP) konzentrieren kann. Außerdem ist die Entwicklungsgeschichte des Fabless-Modells eng verzahnt mit der Geschichte der Electronic Design Automation, siehe dort zu den geschichtlichen Details. Die Weiterentwicklung der computergestützten Werkzeuge (CAD/CAE) ermöglichte die Trennung und Spezialisierung der Expertisen in Design und Fertigung. Eine weitere Stufe stellt die Digitalisierung (Industrie 4.0) dar, die auch in der Halbleiterfertigung Anwendung findet.

Vor allem in einer Zeit, in der die Errichtung einer Halbleiterfabrik mehrere Milliarden Euro kostet, sind fabless companies weit verbreitet.

Verbände

Einige Fabless-Unternehmen gehören der Global Semiconductor Alliance (GSA) an, die aus der Fabless Semiconductor Association (FSA) hervorgegangen ist.^[2] Zur GSA gehören nicht mehr nur Fabless-Unternehmen, sondern solche aus allen Bereichen der Halbleiterindustrie bis zu reinen Auftragsfertigern.

Einige Integrated Device Manufacturers (IDM), also „integrierte Gerätehersteller“ oder Halbleiterhersteller mit eigener Fertigung, lagerten diese später aus (vgl. Fertigungsdienstleister).

Wirtschaft

Fabless-Unternehmen (Beispiele)

In der folgenden Tabelle sind einige bekannte Unternehmen aufgezählt, die mit dem Fabless-Geschäftsmodell groß geworden sind oder heute noch damit arbeiten. Ehemalige Unternehmen (aufgelöst oder akquiriert) sind kursiv markiert. Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Des Weiteren bieten die EDA-Unternehmen Synopsys und Cadence eine Vielzahl an IP-Bausteinen an.

3dfx 3DLabs Actel Ageia Altera ALi Allwinner Technology AMD Apple ** Arm * ATI Technologies Bitmain Broadcom

Cadence Centaur Technologies CEVA[3] Chips & Technologies Cirrus Logic Conexant Cyrix Dialog Semiconductor eSilicon HiSilicon Imagination Technologies Ingenic Semiconductor

Lantiq LSI Corporation Marvell MediaTek MoSys NeoMagic NexGen Nordic Semiconductor Novatek Nvidia PortalPlayer PowerDsine

Qualcomm Qualcomm Atheros Realtek RMI Corporation Rockchip S3 Graphics SandForce SanDisk Silicon Integrated Systems Silicon Labs Synopsys

Tsinghua Unigroup ULi UNISOC VIA Technologies Wipro[4] Wolfson Microelectronics Xilinx XMOS

^* 

Das Fabless-Modell der Firma Arm unterscheidet sich darin, dass Arm selbst keine eigenen Chips vermarktet.^[5][6] Zu den bekannten Lizenznehmern von Arm gehören Apple, Nvidia, Qualcomm (z. B. Kryo) und weitere.

^** 

Siehe Apple M1

Ranking

Top Ten Fabless-Unternehmen (2023)^[7]

Rang	Unternehmen	Land	Umsatz (Mrd. USD)	Marktanteil
	Gesamt		167,642	100,0 %
01	Nvidia	Vereinigte Staaten	055,268	033 %
02	Qualcomm	Vereinigte Staaten	30,913	018 %
03	Broadcom	Vereinigte Staaten	028,445	017 %
04	AMD	Vereinigte Staaten	22,680	014 %
05	Mediatek	Taiwan	013,888	08 %
06	Marvell	Vereinigte Staaten	05,505	03 %
07	Novatek	Taiwan	03,544	02 %
08	Realtek	Taiwan	03,053	02 %
09	Will Semiconductor	China Volksrepublik	02,525	02 %
010	MPS	Vereinigte Staaten	01,821	01 %

Literatur

• Daniel Nenni, Paul McLellan: Fabless: The Transformation of the Semiconductor Industry. CreateSpace Independent Publishing, 2014, ISBN 978-1-4975-2504-7 (englisch).
• Paul McLellan: Chips and Technologies: The First Fabless Company - Breakfast Bytes - Cadence Blogs - Cadence Community. Abgerufen am 25. Dezember 2022 (englisch).