Chinas Halbleiterindustrie erlebt derzeit einen bedeutenden Wandel. In einem globalen Markt, der von Giganten wie Nvidia im Bereich Chipdesign und TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) als führendem Auftragsfertiger dominiert wird, zeigt China zunehmend Durchhaltevermögen und Innovationskraft. Der Druck durch umfangreiche US-Exportbeschränkungen hat die chinesische Regierung dazu veranlasst, Milliarden in ihre heimische Halbleiter-Supply-Chain zu investieren und eine strategische Unabhängigkeit anzustreben. Diese Investitionen ermöglichen chinesischen Unternehmen, bis zu einem gewissen Grad aufzuholen und in bestimmten Segmenten sogar Fortschritte zu erzielen. Im Folgenden wird analysiert, wie chinesische Chipentwickler in Schlüsselbereichen gegen die Industriemacht von Nvidia und TSMC ankämpfen und welche Faktoren dabei eine Rolle spielen.
Chinas Fokussierung auf Selbstversorgung im Halbleiterbereich ist mehr als nur wirtschaftliche Strategie; sie ist ein wesentlicher Bestandteil geopolitischer Sicherung und Innovationsförderung. Die Spannungen zwischen den USA und China, insbesondere die jüngsten Exportverbote für leistungsfähige Nvidia-Chips wie den H20, treiben die Dynamik hinter diesen Entwicklungen weiter voran. Nvidia ist durch seine weitreichende technologische Führerschaft, insbesondere im Bereich Künstliche Intelligenz (KI), beispielhaft, doch die Beschränkungen haben den Ehrgeiz chinesischer Firmen verstärkt, eigene Lösungen zu entwickeln. Im Segment Chipdesign setzte Huawei mit seiner Tochter HiSilicon bereits entscheidende Akzente. Die Ascend-Reihe, die von Huawei entwickelt wird, gilt als eine der fortschrittlichsten in China und wird zunehmend für KI-unterstützte Smartphones und weitere Anwendungen genutzt.
Ein besonderes Highlight ist der Ascend 910B AI-Chip, mit dem Huawei erklärte, die Nvidia A100 in einigen Tests übertroffen zu haben. Obwohl unabhängige Analysen den Vergleich als annähernd gleichwertig einstufen, bleibt klar, dass globale Firmen aus den USA weiterhin eine Führungsrolle mit leistungsfähigeren Chips innehaben. HiSilicons Erfolge zeigen dennoch, dass die Lücke in Design und Entwicklung kleiner wird. Hinsichtlich der Chipfertigung bleibt TSMC das Maß aller Dinge. Mit der Ankündigung einer Massenproduktion von 2-Nanometer-Chips im Jahr 2025 setzt TSMC einen Maßstab in puncto Miniaturisierung und Effizienz.
Im Vergleich dazu operiert Chinas führender Auftragsfertiger SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation) mit älteren Technologien. Offiziell hat SMIC Fertigungsprozesse für 7-Nanometer-Chips etabliert und ist Berichten zufolge kurz davor, 5-Nanometer-Chips zu produzieren. Allerdings sind die Produktionskosten deutlich höher und die Ausbeute geringer als bei TSMC, dessen Fertigungsmaschinen präzise auf die neuesten Technologien ausgelegt sind. Ursache hierfür sind vor allem Exportbeschränkungen, die chinesischen Anlagen den Zugang zu ausgereifter Lithografie- und Chip-Fertigungsausrüstung erschweren. Lithografie gilt als einer der größten technologischen Engpässe für China.
Die Niederländer von ASML sind die einzigen Hersteller von EUV (Extreme Ultraviolet) Lithografie-Anlagen, die für die Herstellung von Chips mit einer Strukturbreite unter 7 Nanometern unerlässlich sind. Seit 2019 verbietet Washington die Lieferung dieser Geräte nach China, was das in Shanghai ansässige Unternehmen SMEE auf einen deutlich technologisch niedrigeren Kurs zwingt. SMEE-Produkte ermöglichen derzeit Fertigungen ab etwa 90 Nanometer und arbeiten an Maschinen, die rund 28 Nanometer ermöglichen sollen. Im direkten Vergleich ist das aber ein Abstand von rund 15 bis 20 Jahren gegenüber ASML. Ein weiteres wichtiges Feld ist der Flash-Speicher.
Hierbei hat China mit Yangtze Memory Technologies Corp. (YMTC) einen einheimischen Marktführer aufgebaut, der sich auf 3D NAND Flash-Speicherchips konzentriert. Diese Technologie ist entscheidend für die dauerhafte Datenspeicherung ohne Energiezufuhr. Samsung aus Südkorea führt weiterhin den Weltmarkt an und hat bereits 286- bis 400-Layer NAND-Chips im Angebot, während YMTC Chips mit bis zu 294 Schichten produziert und damit den Rückstand verringert. Solche Fortschritte in der Speichertechnologie sind essenziell, um in Bereichen wie KI, Rechenzentren und mobilen Endgeräten eine unabhängige Versorgung sicherzustellen.
Auch im Bereich der Chipätzung, einem Fertigungsschritt zur Strukturierung von Leiterplatten, hat China mit Advanced Micro-Fabrication Equipment (AMEC) einen bedeutenden Akteur hervorgebracht. AMEC arbeitet an der Entwicklung eigener Ausrüstung und konnte bereits eine Mehrheit seiner Tools lokal fertigen. Die Prognosen des CEOs sehen eine ernsthafte Konkurrenzfähigkeit gegenüber etablierten US-amerikanischen Herstellern wie Lam Research binnen fünf bis zehn Jahren. Trotz aller Entwicklungen bleibt die chinesische Halbleiterbranche jedoch mit erheblichen technologischen und politischen Herausforderungen konfrontiert. Die amerikanischen Exportkontrollen zielen gezielt auf Technologien, die für die Spitzenforschung und -produktion in der Chipindustrie notwendig sind.
Den Zugang zu modernster Lithografie, Mikrofertigungstools und einigen Halbleitermaterialien zu sichern, gestaltet sich als eines der schwierigsten Probleme. Auch wenn Firmen wie HiSilicon in Design und KI-Anwendungen große Fortschritte machen, ist das Gesamt-Ökosystem von Produktion, Werkzeugherstellung und Materialversorgung noch nicht vergleichbar mit den weltweiten Spitzenreitern. Dennoch wächst der Einfluss chinesischer Chipentwickler kontinuierlich. Die steigenden Subventionen und staatlichen Förderprogramme haben das Momentum deutlich beschleunigt. Die Konsequenz daraus ist ein stark wachsender Markt für lokale Chips, der nicht allein die nationale Nachfrage bedienen soll, sondern langfristig auch die internationale Konkurrenz herausfordert.
Ein bemerkenswertes Signal war der Überraschungsbesuch von Nvidia-CEO Jensen Huang in Peking kurz nach den von den USA angekündigten Chip-Exportbeschränkungen. Huang betonte die Bedeutung der Kooperation mit China trotz der politischen Spannungen. Dies verdeutlicht, dass die globale Technologiebranche an der Verflechtung mit dem chinesischen Markt festhält und gleichzeitig sich der Tatsache bewusst ist, dass China eine zunehmend eigenständige technologische Zukunft anstrebt. Zusammengefasst ist festzuhalten, dass Chinas Halbleiterindustrie mit beeindruckenden Fortschritten in Chipdesign, Speichertechnologien und Fertigung trotz massiver Hindernisse kontinuierlich die Lücke zu Nvidia, TSMC und anderen Globalplayern verringert. Die strategische Förderung durch die Regierung, kombiniert mit der Innovationskraft chinesischer Unternehmen, stellt einen langfristigen Wandel dar, der sowohl wirtschaftliche als auch geopolitische Dimensionen hat.
In den kommenden Jahren wird sich zeigen, wie schnell und in welchem Umfang China technisch aufholen kann und welchen Einfluss dies auf den globalen Halbleitermarkt sowie die Technologielandschaft insgesamt haben wird.
