Chiplets werden zu einem Kernelement der Strategie Chinas zur technologischen Autarkie

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Der Verkauf der Patente von zGlue, einem angeschlagenen Startup aus dem Silicon Valley, war unauffällig, abgesehen von einer Sache: Seine Technologie, die den Zeit- und Kostenaufwand bei der Chipherstellung reduzieren soll, tauchte 13 Monate später im Patentportfolio von Chipuller auf, einem Startup aus Shenzhen, China.

Alternativen zur Transistorminiaturisierung

Chippuller hat sich die sogenannte Chiplet-Technologie angeeignet – eine Methode, mit der kleine Gruppen von Halbleitern effizient zu leistungsstarken „Gehirnen“ zusammengefasst werden, die Rechenleistung für alles von Rechenzentren bis hin zu Smart-Home-Geräten bereitstellen können.

Chiplet ist eine Technologie, bei der kleine Chips zu einem leistungsfähigeren Mikroprozessor zusammengefasst werden.

„Chiplets sind für China besonders wichtig, da das Land nur begrenzten Zugang zu modernen Wafer-Fertigungsanlagen hat“, sagte Charles Shi, Chipanalyst bei Needham. „Um diesen Engpass zu überwinden, können sie Alternativen wie 3D-Stacking oder Chiplets entwickeln. Das ist eine großartige Strategie, und ich denke, sie wird funktionieren.“

Chiplets bestehen aus Mikroprozessoren von der Größe eines Sandkorns oder größer als ein Daumen, die in einem fortschrittlichen Verpackungsprozess zusammengebaut werden. In den letzten Jahren hat sich die globale Chipindustrie dieser Technologie zugewandt, um mit den steigenden Herstellungskosten Schritt zu halten, da der Wettlauf um die Verkleinerung von Transistoren auf die Größe von Atomen an Fahrt aufgenommen hat.

Durch die enge Verschaltung von Chiplets können leistungsfähigere Systeme ohne Reduzierung der Transistorgröße realisiert werden, da die Chips als ein einziger Prozessor fungieren können. Auch Apples High-End-Computer nutzen die Chiplet-Technologie, ebenso wie die superstarken Chips von Intel und AMD.

Der Technologietransfervertrag zwischen zGlue und Chipuller fällt mit Chinas Bemühungen zusammen, die Chiplet-Technologie auf dem Festland zu fördern. Dies geht aus einer Reuters-Analyse von Hunderten von Patenten in den USA und China sowie Dutzenden von Beschaffungs-, Forschungs- und Subventionsdokumenten aus Peking hervor.

„Der Wettbewerb zwischen den USA und China steht erst am Anfang. Bei anderen Chiptechnologien klafft eine große Lücke zwischen China und den USA, Japan, Südkorea und Taiwan“, sagte Chippuller-Vorsitzender Yang Meng.

Die Chiplet-Technologie ist für Peking noch wichtiger geworden, seit Washington Beschränkungen für den Export moderner Maschinen und Materialien verhängt hat, die für die Produktion hochmoderner Halbleiter benötigt werden, sagen Branchenexperten.

Zentrale Triebkraft der Entwicklung der Halbleiterindustrie

Vor 2021 wurden Chiplets kaum erwähnt, doch in den letzten Jahren tauchten sie in offiziellen chinesischen Erklärungen immer häufiger auf. Mindestens 20 Strategiepapiere von lokalen bis hin zu zentralen Regierungen erwähnen die Technologie als Teil einer umfassenderen Strategie zur Steigerung der Autarkie Chinas bei „kritischen und hochmodernen Technologien“.

Laut Dongguan Securities befindet sich etwa ein Viertel des weltweiten Marktes für Chipverpackungen und -tests in China. Manche meinen, dies verschaffe dem chinesischen Festland einen Vorteil bei der Nutzung der Chiplet-Technologie. Doch Yang von Chipuller sagt, der Anteil der Verpackungen, die von inländischen Unternehmen als fortschrittlich angesehen werden, sei „nicht sehr groß“.

Unter den richtigen Bedingungen könnte ein maßgeschneidertes Chiplet in „drei bis vier Monaten“ fertiggestellt werden.

Das Chiplet wird von zGlue hergestellt, das die Technologie an das in Shenzhen ansässige Unternehmen Chipuller lizenziert hat.

Offiziellen Importdaten des chinesischen Zolls zufolge stiegen Chinas Käufe von Chip-Verpackungsanlagen von 1,7 Milliarden Dollar im Jahr 2018 auf 3,3 Milliarden Dollar im Jahr 2021. Im Jahr 2022 sank die Zahl aufgrund des Abschwungs auf dem Halbleitermarkt auf nur noch 2,3 Milliarden Dollar.

Anfang 2021 erschienen Forschungsarbeiten zu Chiplets von Forschern der Volksbefreiungsarmee (PLA) und Universitäten des Verteidigungsministeriums . In den letzten drei Jahren haben staatliche und PLA-Labore sechs Produktionsversuche mit dieser Verpackungstechnologie durchgeführt.

Zahlreiche öffentliche Regierungsdokumente belegen außerdem, dass die Forschung im Bereich der Chiplet-Technologie mit Subventionen in Millionenhöhe gefördert wird. Außerdem sind in den letzten Jahren in ganz China Dutzende von Start-ups entstanden, um die Inlandsnachfrage nach fortschrittlichen Verpackungslösungen zu decken.

„Die Chiplet-Technologie ist die treibende Kraft für die Entwicklung der heimischen Halbleiterindustrie“, sagte Chippuler-Vorsitzender Yang auf dem offiziellen WeChat-Kanal des Unternehmens. „Es ist unsere Mission und Pflicht, sie nach China zurückzubringen.“

(Laut Reuters)

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