Chiplets werden zu einem Kernelement in Chinas Strategie der technologischen Autonomie.

Der Verkauf der Patente von zGlue, einem angeschlagenen Silicon-Valley-Startup, war an sich unauffällig, bis auf eine Sache: Seine Technologie, die darauf abzielte, Zeit und Kosten der Chipherstellung zu reduzieren, tauchte 13 Monate später im Patentportfolio von Chipuller, einem Startup aus Shenzhen, China, auf.

Alternativen zur Miniaturisierung von Transistoren

Chippuller hat die sogenannte Chiplet-Technologie erworben – eine Methode zur effizienten Verpackung kleiner Gruppen von Halbleitern zu leistungsstarken „Gehirnen“, 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.

„Die Chiplet-Technologie ist besonders wichtig für China, da das Land nur begrenzten Zugang zu modernen Wafer-Fertigungsanlagen hat“, sagte Charles Shi, Chipanalyst bei Needham. „Um diese Engpässe zu überwinden, können sie Alternativen wie 3D-Stapelung oder die Chiplet-Technologie entwickeln. Das ist eine hervorragende Strategie, und ich denke, sie wird sich auszahlen.“

Chiplets bestehen aus Mikroprozessoren von der Größe eines Sandkorns oder größer als ein Daumen, die in einem fortschrittlichen Packaging-Verfahren zusammengefügt werden. Die globale Chipindustrie setzt in den letzten Jahren verstärkt auf diese Technologie, um den steigenden Herstellungskosten im Zuge des Wettlaufs um die Miniaturisierung von Transistoren auf atomare Größe zu begegnen.

Die enge Kopplung von Chiplets ermöglicht leistungsstärkere Systeme, ohne die Größe der Transistoren zu verringern, da die Chips als ein einziger Prozessor fungieren können. Auch Apples High-End-Computer nutzen diese Chiplet-Technologie, ebenso wie die extrem leistungsstarken Chips von Intel und AMD.

Laut einer Reuters-Analyse von Hunderten von Patenten in den USA und China sowie Dutzenden von Beschaffungs-, Forschungs- und Subventionsdokumenten aus Peking fällt der Technologietransfervertrag zwischen zGlue und Chipuller zeitlich mit Chinas Bestrebungen zusammen, die Chiplet-Technologie auf dem chinesischen Festland zu fördern.

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

Die Chiplet-Technologie ist für Peking noch wichtiger geworden, seit Washington Exportbeschränkungen für hochentwickelte Maschinen und Materialien verhängt hat, die für die Herstellung von hochmodernen Halbleitern benötigt werden, sagen Branchenexperten.

Hauptantriebskraft für die Entwicklung der Halbleiterindustrie

Chiplets, die vor 2021 kaum Erwähnung fanden, tauchen in den letzten Jahren vermehrt in offiziellen chinesischen Stellungnahmen auf. Mindestens 20 Strategiepapiere von lokalen bis hin zu zentralen Regierungen erwähnen die Technologie als Teil einer umfassenderen Strategie zur Steigerung der chinesischen Selbstversorgung mit „kritischen und zukunftsweisenden Technologien“.

Laut Dongguan Securities entfällt etwa ein Viertel des globalen Marktes für Chipverpackung und -prüfung auf China. Manche argumentieren, dies verschaffe dem chinesischen Festland einen Vorteil bei der Nutzung der Chiplet-Technologie, doch Yang von Chipuller hält den Anteil der von chinesischen Unternehmen als fortschrittlich eingestuften Verpackungen für „nicht sehr hoch“.

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

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

Laut offiziellen Importdaten des chinesischen Zolls stiegen Chinas Käufe von Chipverpackungsanlagen im Jahr 2021 sprunghaft auf 3,3 Milliarden US-Dollar, verglichen mit 1,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2018. Im Jahr 2022 sank die Zahl aufgrund des Abschwungs am Halbleitermarkt auf nur noch 2,3 Milliarden US-Dollar.

Anfang 2021 erschienen erste Forschungsarbeiten zu Chiplets von Wissenschaftlern der Volksbefreiungsarmee (VBA) und Universitäten des Verteidigungsministeriums . In den vergangenen drei Jahren führten staatliche und VBA-Labore sechs Produktionsversuche mit dieser Verpackungstechnologie durch.

Zahlreiche öffentliche Regierungsdokumente belegen zudem millionenschwere Subventionen für die Forschung im Bereich der Chiplet-Technologie, und in den letzten Jahren sind in ganz China Dutzende von Startups entstanden, um die inländische Nachfrage nach fortschrittlichen Verpackungslösungen zu decken.

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

(Laut Reuters)

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