Warum sorgt Huawei in der Tech-Welt für so viel Aufsehen?

Huaweis Vision zur Verbesserung der Halbleiterleistung hat eine Welle starken Wachstums auf dem chinesischen Chipmarkt ausgelöst.

Die rasante Entwicklung der künstlichen Intelligenz (KI) hat eine beispiellose Nachfrage nach Rechenleistung ausgelöst. Große Konzerne wie Amazon, MetaPlatforms und Microsoft investieren Hunderte von Milliarden Dollar in Rechenzentren und hochentwickelte Chips des amerikanischen Halbleiterriesen Nvidia.

Unterdessen droht China im Wettlauf um die beste KI ins Hintertreffen zu geraten, da die US-Handelsbeschränkungen seinen Zugang zu zentralen Chip-Herstellungstechnologien abgeschnitten haben.

In diesem Zusammenhang hat der chinesische Technologiekonzern Huawei jedoch die volle Aufmerksamkeit von Investoren und Branchenexperten auf sich gezogen. Huawei kündigte insbesondere eine völlig neue Richtung in der Halbleiterchip-Entwicklung an, die nicht auf fortschrittlichen EUV-Lithographieanlagen basiert.

Technologischer Durchbruch

Vor Jahrzehnten sagte Gordon Moore, Mitbegründer von Intel, voraus, dass Fortschritte bei den Halbleiterherstellungsprozessen es ermöglichen würden, die Anzahl der Transistoren auf einem integrierten Schaltkreis etwa alle zwei Jahre zu verdoppeln.

Diese Beobachtung, bekannt als Mooresches Gesetz, bewahrheitete sich jahrzehntelang, da kleinere, dichter gepackte Transistoren die Effizienz steigerten und den Stromverbrauch reduzierten.

Huawei kündigt einen beispiellosen Ansatz für die Entwicklung von Halbleiterchips an. Foto: Bloomberg.

Huaweis vorgeschlagenes Tau-Ratio-Gesetz zielt jedoch darauf ab, sich von diesem Modell zu lösen. Anstatt die Transistoren extrem zu verkleinern, konzentriert sich dieses Gesetz auf die Leistungssteigerung durch Verkürzung der Datenwege innerhalb des Prozessors.

Auf diesem Prinzip aufbauend kündigte Huawei gleichzeitig die LogicFolding-Architektur an, eine Technologie, die in der Lage ist, Widerstand und Kapazität während der Signalübertragung zu reduzieren und dadurch die Transistordichte zu erhöhen, ohne dass Verbesserungen an den Lithographie-Werkzeugen erforderlich sind.

Diese Idee ist nicht neu. Führende Chiphersteller wie das taiwanesische Unternehmen TSMC nutzen schon lange fortschrittliche Stapeltechnologien. Huaweis Lösung schlägt jedoch eine kühnere und radikalere Umstrukturierung direkt an der Kernstruktur des Chips vor.

Dieser Ansatz wird zweifellos auf erhebliche technische Herausforderungen stoßen, darunter Fertigungskomplexität, Wärmeableitung und Stromversorgungsprobleme. Ob diese Technologie wirtschaftlich und in großem Maßstab umgesetzt werden kann, bleibt abzuwarten.

Huaweis Tau-Ratio-Gesetz schlägt eine mutigere und radikalere Umstrukturierung vor, die bei der Kernstruktur des Chips beginnt. Foto: Futurum Group.

Dennoch hat Huawei einen ambitionierten Fahrplan für LogicFolding entworfen und angekündigt, noch in diesem Jahr die ersten Chips mit dieser Technologie in Smartphones auf den Markt zu bringen. Noch ehrgeiziger ist das Ziel des Unternehmens: Bis 2031 will es eine Transistordichte erreichen, die der des 1,4-nm-Prozesses entspricht.

Dies zählt zu den fortschrittlichsten Technologien der Welt und ist vergleichbar mit dem Fahrplan, den TSMC und Samsung mit ihren massiven Investitionen in die neueste Generation von EUV-Maschinen verfolgen.

Der entscheidende Punkt in Huaweis Stellungnahme ist die Aussage von Frau He, dass die Verbesserung der Lithografietechnologie für die neue Ausrichtung des Unternehmens „nicht mehr zwingend notwendig“ sei. Dies ist ein direktes Signal an den größten Engpass in Chinas Halbleiterindustrie.

Die Bedeutung des Überlebens

Aufgrund der US-Sanktionen ist es chinesischen Unternehmen nun untersagt, EUV-Anlagen vom niederländischen Monopolhersteller ASML zu erwerben. Theoretisch können sie daher mit herkömmlichen Methoden keine Chips mit einer Strukturgröße von 3 nm oder weniger herstellen.

Mit LogicFolding scheint Huawei genau diese Hürde überwinden zu wollen. Gelingt dies, würde dieser Durchbruch dem chinesischen Konzern helfen, Handelssanktionen zu umgehen, indem er die Chip-Leistung durch innovatives Design und Packaging verbessert, anstatt auf beschränkte Maschinentechnologien zurückzugreifen.

Darüber hinaus könnte dieser Fortschritt Huawei helfen, den technologischen Abstand zu wichtigen Konkurrenten wie TSMC zu verringern. Mit LogicFolding will Huawei bis 2031 Halbleiter mit einer Leistung herstellen, die der von Chips im 1,4-nm-Verfahren entspricht.

Obwohl Huawei mit diesem Ziel noch einige Jahre hinter seinen Konkurrenten zurückliegt (TSMC strebt bis 2028 ähnliche Fortschritte an), wäre die Lücke deutlich geringer als der Generationenrückstand, mit dem Huawei und SMIC derzeit konfrontiert sind.

Mit LogicFolding scheint Huawei die Hürde des fehlenden Zugangs zur EUV-Technologie überwinden zu wollen. Foto: ASML.

Die Diskrepanz zwischen den Behauptungen und der Realität der Massenproduktion bleibt jedoch ein zentrales Problem. Das Hinzufügen weiterer Schichten zu einer gestapelten Chipstruktur erhöht die Komplexität des Herstellungsprozesses erheblich und steigert gleichzeitig die Fehlerrate, wodurch die Ausbeute an kommerziell nutzbaren Chips gefährdet wird.

Zudem birgt die Stapelmethode erhebliche thermische Herausforderungen. Dicht gestapelte Chips neigen dazu, mehr Wärme zu speichern und erfordern daher leistungsfähigere Kühlsysteme.

Einer der größten Vorteile der traditionellen Flachchip-Architektur ist die Maximierung der Oberfläche zur Wärmeableitung.

Es ist jedoch nicht das erste Mal, dass Huawei mit seinem Chip-Fertigungsprozess überrascht. 2023 brachte das Unternehmen das Mate 60 Pro mit dem Kirin 9000S-Chip auf den Markt, der im 7-nm-Verfahren hergestellt wurde. Dies verblüffte viele westliche Experten, die China dies unter den Sanktionen nicht zugetraut hatten.

Quelle: https://znews.vn/vi-sao-huawei-khien-gioi-cong-nghe-day-song-post1654890.html