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Kann China die USA im Halbleiter-Rennen überholen?

China's semiconductor sector produced 33.3% more chips in 2021, but that might not be enough to become independent of foreign imports.
China's semiconductor sector produced 33.3% more chips in 2021, but that might not be enough to become independent of foreign imports.

Asien ist die weltweit größte Bezugsquelle für integrierte Schaltkreise, Mikrobaugruppen und Mobiltelefone. Chinas Fertigungskapazitäten sind weitgehend der Grund für diese Marktbeherrschung. Das Land allein produziert 36% der weltweiten Elektronik, wie aus Daten der Semiconductor Industry Association (SIA) hervorgeht. Obwohl die Kapazitäten des Landes zur Herstellung von Elektronik unübertroffen sind, befindet sich die chinesische Halbleiterindustrie im Vergleich zu den USA oder Taiwan noch im Anfangsstadium. Kann China angesichts der anhaltenden Halbleiterknappheit und der technologischen Abkopplung von den USA eine führende Rolle in diesem Segment übernehmen?

Im Jahr 2015 kündigte Peking den Plan „Made in China 2025“ an, um die Abhängigkeit von ausländischer Technologie zu verringern. Später, im Jahr 2020, hob das Land in seinem 14. Fünfjahresplan sein Ziel hervor, „technologische Unabhängigkeit“ von den USA zu erreichen, wobei es die technologische Entwicklung als eine Frage der nationalen Sicherheit und nicht nur der wirtschaftlichen Entwicklung betrachtet.

Chinas Halbleiter-Autarkie

China hat bereits vor der Pandemie und dem Chipmangel den Halbleiterbereich erkundet. Die gegen Huawei und andere Technologieunternehmen verhängten US-Sanktionen sowie die Exportbeschränkungen für den chinesischen Chiphersteller Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) haben China dazu veranlasst, die Beschränkungen zu umgehen, indem es seine eigenen Lieferketten entwickelt.

China will zwischen 2020 und 2025 1,4 Mrd. USD in fortschrittliche Technologien einschließlich Halbleiter investieren. Konkret hat Peking erklärt, dass es von 2014 bis 2030

Einem Bericht der amerikanischen Denkfabrik Brooking zufolge, importierte China im Jahr 2020 importierte Halbleiter im Wert von über 300 Mrd. USD. Demnach verkaufen amerikanische Chiphersteller 25% ihrer Bestände nach China. Das Land ist auch ein großer Verbrauchermarkt. Laut SIA hat China im Jahr 2020 ein Viertel der gesamten mit Halbleitern ausgestatteten Elektronik in der Welt konsumiert.

Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass die USA zwar bei den Verkäufen von Halbleiterchips weltweit führend sind, das Land diese Chips aber nicht selbst herstellt, sondern Verträge mit asiatischen Foundries abschließt. „Kein Land hat eine wirkliche Unabhängigkeit in der Halbleiter-Wertschöpfungskette“, heißt es im Brookings-Bericht.

Die chinesische Chipindustrie befindet sich noch im Anfangsstadium und hat laut SIA nur einen Anteil von 9% am gesamten weltweiten Halbleiterumsatz. In Peking werden hauptsächlich diskrete Halbleiter, Logikchips des unteren Segments und analoge Chips verkauft, während der Markt für High-End-Chips kaum vertreten ist. Nach Angaben des Branchenverbands weist Chinas einheimische Halbleiterlieferkette einen erheblichen Rückstand in den Bereichen fortschrittliche Logic-Foundry-Produktion, EDA-Tools, Chip-Design-IP, Halbleiterfertigungsanlagen und Halbleitermaterialien auf.

Derzeit ist das Land nach wie vor nicht in der Lage, Chips herzustellen, die weiter fortgeschritten sind als eine 14-nm-Fertigung (eine bestimmte Generation von Chips). Zum Vergleich, in aktuellen Smartphones werden Chips mit einem 5-nm-Prozess verwendet, dem fortschrittlichsten Chip, der derzeit auf dem Markt erhältlich ist. Dies zeigt, dass China noch Jahre davon entfernt ist, mit Giganten wie IBM, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) oder Samsung zu konkurrieren.

Das taiwanesische Unternehmen TSMC arbeitet an der kommerziellen Einführung eines 3-nm-Chips im Jahr 2023, während IBM den weltweit ersten 2-nm-Chip im letzten Jahr vorgestellt hat.

„Als größtes Produktionszentrum der Welt ist China der weltweit größte Halbleiterverbraucher, hat aber nur einen Anteil von 7,6% am weltweiten Chipabsatz (laut Daten von 2020). Inzwischen entfallen 95% der in China installierten Chipkapazitäten auf Chips mit Nodes von 28nm oder mehr, womit das Land hinter den Branchenführern zurückbleibt, die in naher Zukunft die Einführung von 3nm-Prozessen planen“, so Greg Kyung Mo Kang, Research Team Head, Equities, Eastspring Investments.

Für China ist jedoch nicht alles düster, denn das Land produzierte 2021 33,3% mehr Chips, ein deutlicher Sprung gegenüber 2020, als die Produktion um 16,2% gestiegen war.

China Halbleiter – wie geht es weiter?

„Der Wettbewerbsvorteil Chinas liegt in seinem riesigen Inlandsmarkt und seinem reichen Angebot an Talenten„, beurteilt Dr. Joseph Xie, einer der Gründer von SMIC, die Situation gegenüber der Credit Suisse. „Ich denke, dass chinesische IC-Design-Unternehmen in Zukunft die US-amerikanischen IC-Design-Unternehmen überholen könnten.“

Allerdings schaden die US-Sanktionen der chinesischen Technologiebranche, und die Halbleiterimporte und -exporte haben einen Rückschlag erlitten. Sowohl der ehemalige US-Präsident Donald Trump als auch der amtierende Regierungschef Joe Biden haben versucht, den Transfer von Chiptechnologien nach China zu stoppen. Das zeigen u.a. jüngstee Bemühungen, den niederländischen Chiphersteller ASML am Verkauf seiner Lithografiemaschinen, dem Schlüssel zur Herstellung von High-End-Chips, nach China zu hindern.

Diese geopolitischen Hürden haben die Aussichten für chinesische Firmen, sich mit ausländischen Firmen zusammenzuschließen, um gemeinsam Technologien zu entwickeln, Ökosysteme aufzubauen und globale Kunden zu gewinnen, verlangsamt, schreibt Brookings.

Anfang dieses Jahres erklärte die SIA, dass in China neue Unternehmen für die fabless-Fertigung entstehen und der Absatz chinesischer High-End-Logikgeräte ebenfalls zunimmt. Der kombinierte Umsatz von Chinas Prozessor-, Grafikkarten- und FPGA-Sektoren (Field-Programmable Gate Array) wuchs mit einer jährlichen Rate von 128% auf fast 1 Mrd. USD Umsatz im Jahr 2020, gegenüber mageren 60 Mio. USD im Jahr 2015, so der Industrieverband. Das Land verzeichnete zudem einen rasanten Anstieg der Umsätze in den folgenden Sektoren der Halbleiterlieferkette: Fabless (3 %), Hersteller integrierter Bauelemente (23%), Foundry (32%) und ausgelagerte Halbleitermontage und -prüfung (23%).

Huawei’s Halbleitersparte HiSilicon, Chinas größter Chipdesigner, erwirtschaftete trotz Exportbeschränkungen im Jahr 2020 fast 10 Mrd. USD an Einnahmen. Chinas Fabless-Firmen wie GigaDevice, Goodix, Galaxycore und OmniVision verzeichneten alle ein Jahreswachstum von 20-40%.

Letztes Jahr kündigte China 28 zusätzliche Fab-Bauprojekte an, die sich auf 26 Mrd. USD an neuen geplanten Mitteln belaufen. Laut SIA haben die Wafer-Hersteller im Land ihre Produktionskapazitäten mit einem Anteil von 26% an der gesamten weltweiten Kapazitätserweiterung ausgebaut. Die Speicherindustrie befindet sich noch in der Anfangsphase, dürfte aber in den nächsten fünf Jahren eine jährliche Wachstumsrate von 40-50% bei der Produktion erreichen, so eine Studie des französischen Unternehmens Yole Development.

„Alles deutet darauf hin, dass Chinas schnelles Wachstum beim Absatz von Halbleiterchips weiter anhalten wird, was zu einem großen Teil auf das unerschütterliche Engagement der Zentralregierung und die robuste politische Unterstützung angesichts der sich verschlechternden Beziehungen zwischen den USA und China zurückzuführen ist“, schreibt SIA.