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Halbleiter-Engpass und Tesla-Schock bergen Chancen für Mikroelektronik in Sachsen

Gerd Teepe. Foto: Heiko Weckbrodt

Gerd Teepe. Foto: Heiko Weckbrodt

Mikroelektronik-Experte Gerd Teepe warnt vor drohenden chronischen Wettbewerbnachteilen für deutsche Industrie

Dresden, 14. Oktober 2021. Deutschland muss unbedingt seine Mikroelektronik-Kapazitäten ausbauen und technologisch verbessern – andernfalls drohen vielen Leitindustrien in Zukunft chronische Wettbewerbsnachteile im Vergleich zur Konkurrenz in Asien und den USA. Das hat der Halbleiter-Experte Gerd Teepe in Dresden gefordert. „Keiner kann wollen, dass die deutsche Automobilindustrie und andere Branche in Zukunft die Chips der Spitzenklasse nur noch mit ein bis zwei Jahren Verzögerung bekommen.“

Besonders ins Auge fällt der steile Abstieg Japans als einst führende Halbleiter-Nation. Aber auch Europa hat sich hier nicht mit Ruhm bekleckert: Statt bis 2020 auf 20 % Marktanteil zu kommen, wie 2013 von EU-Kommissarin Neelie Kroes verkündet, ist Europas Halbleiteranteil auf 6 % gesunken. Grafik: IC Insights

Besonders ins Auge fällt der steile Abstieg Japans als einst führende Halbleiter-Nation. Aber auch Europa hat sich hier nicht mit Ruhm bekleckert: Statt bis 2020 auf 20 % Marktanteil zu kommen, wie 2013 von EU-Kommissarin Neelie Kroes verkündet, ist Europas Halbleiteranteil auf 6 % gesunken. Grafik: IC Insights

Während EU-Kommissare 20-%-Planziele repetieren, sinkt Europas Anteil auf 6 %

Den aktuellen Halbleitermangel, der viele Taktstraßen in deutschen Autofabriken zum Stillstand gebracht hat, hält der Ingenieur und Manager Teepe dabei nur für die Spitze des Eisberges. Schwerer wiege, in welch geringem Maße Europa heute imstande sei, seinen Eigenbedarf an hochwertigen integrierten Schaltkreisen selbst zu decken. Während EU-Kommissare sei einer Dekade darüber fabulieren, Europas Anteil an den weltweiten Mikroelektronik-Kapazitäten von zehn auf 20 Prozent zu verdoppeln, ist dieser Anteil derweil auf sechs bis sieben Prozent gefallen. „Das haben wir den Anschluss verloren“, warnt Teepe, der jahrelang für namhafte Halbleiterunternehmen wie Motorola, NEC, AMD und Globalfoundries gearbeitet hatte und inzwischen mit „T3-Technologies“ ein eigenes Halbleiter-Beratungsunternehmen gegründet hat.

Aktuelle Halbleiter-Lieferprobleme hat deutsche Autoindustrie kalt erwischt

Gerade jetzt gibt es laut Teepe gute Chancen umzuschwenken. Dabei kommen mehrere Faktoren zusammen: Einerseits haben die aktuellen Halbengpässe der deutschen Wirtschaft vor Augen geführt, wie sehr sie inzwischen von Schlüsselzulieferungen aus Asien abhängig ist. Dies gilt vor allem für die Autoindustrie mit ihren „Lean Production“-Konzepten. Die hat immer mehr Elektronik in ihre Fahrzeuge eingeplant, aber viel zu spät die Halbleiter dafür bestellt. Womöglich waren die Konzernchefs in Nord- und Süddeutschland zu sehr daran gewöhnt, ihre Stammzulieferer einfach dirigieren zu können, haben aber nicht rechtzeitig erkannt, dass das bei den großen Chipschmieden in den USA und Asien anders läuft. Nun mehren sich aus dieser Erkenntnis heraus die Rufe nach mehr Spitzen-Chipfabriken auf europäischen Boden.

Intel-Chef Pat Gelsinger. Foto: Intel

Ging in den vergangenen Monaten auf eine Art „Brautschau“ durch Europa: Intel-Chef Pat Gelsinger will neue Chipfabriken bauen, verlangt aber Subventionen. Auch Dresden ist dem Vernehmen nach im Rennen. Foto: Intel

Teepe: Intels 7-Nanometer-Problem ist ein Volumenproblem

Eine zweite Erklärung führt zu „Intel“: Der US-Halbleiterkonzern ist zwar immer noch riesig, bekommt aber weder die allerneusten Chipgenerationen der Strukturklasse unter zehn Nanometern technologisch richtig in den Griff noch die Veränderungen der gesamten Branche. Früher konnte Intel die enorm wachsenden Forschungs- und Anlagenkosten für neue Chipgenerationen leicht durch riesige Prozessorvolumina ausgleichen. Doch inzwischen haben TSMC in Taiwan und Samsung in Südkorea größere Volumina und damit Refinanzierungsmöglichkeiten für die enormen Ausgaben, die beispielsweise für die Anschaffung neuartiger Extrem-Ultraviolett-Belichter (EUV) fällig sind. Dabei spielt den Akteuren in Asien eine Marktveränderung in die Hände, die sich schon vor ein, zwei Dekaden beschleunigt hat: Immer mehr Halbleiterfirmen weltweit konzentrieren sich nämlich nur noch auf das Design der eigenen Chips, lassen diese dann aber bei Auftragsfertigern (Foundries) wie eben TSMC und Samsung produzieren. Letztere können schon längere Zeit 7-nm-Chips anbieten und stoßen inzwischen in noch höher integrierte Regionen vor. Insofern stecke hinter Intels 7-nm-Problemen ein Volumenproblem, meint Gerd Teepe. „Deshalb will Intel nun auch zur Foundry werden – und davon könnte Dresden profitieren.“ Denn Intel-Chef Patrick Gelsinger will einige seiner neuen Foundry-Fabriken auch in Europa bauen und als Standort hat sich auch Sachsen beworben.

Tesla schockt Autobranche mit eigenem Supercomputer-Chio „Dojo“

Drittens habe auch der „Tesla -Schock“ die deutsche Automobilindustrie aufgerüttelt, meint der Halbleiterexperte. Das gelte nicht nur für die enormen Fortschritte, die der „Neuling“ aus den USA mit dem Bau vergleichsweise günstiger Elektroautos mit automatischen Fahrfähigkeiten gemacht habe, sondern auch für die jüngste Ankündigung von Tesla-Chef Elon Musk und Projektleiter Ganesh Venkataramanan. Die haben im August 2021 mit dem „Dojo“ einen von Tesla selbst entwickelten Supercomputer-Chip für „Künstliche Intelligenz“ (KI) vorgestellt, der bis zu 1,1 Trillionen Fließkomma-Rechnungen pro Sekunde (Exaflops) schafft. „So einen Chip kann VW nirgendwo kaufen“, betonte Teepe.

Mehr Chipdesign-Kapazitäten nötig – und mehr Spitzen-Fabs

Dieser Weckruf hat womöglich der deutschen Wirtschaft deutlich vor Augen geführt, wie systementscheidend wenigstens ein gewisses Maß an Halbleiter-Autonomie ist und wie wichtig es ist, dass in Europa mehr leistungsstarke eigene Chip-Designschmieden entstehen – und am besten auch mehr Chipfabriken der Spitzenklasse.

Globalfoundries Dresden. Foto: Heiko Weckbrodt

Auch Globalfoundries Dresden will seine Produktionskapazitäten ausbauen und bemüht sich dafür um deutsche Subventionen für „Wichtige Projekte von gemeinsamem europäischen Interesse“ (Ipcei). Foto: Heiko Weckbrodt

Zwar bemühen sich die EU und die Bundesregierung derzeit um derartige Ansiedlungen und legen dafür auch Förderprogramme auf. Doch mittlerweile mehren sich aus der Halbleiterwirtschaft bereits die Mahnungen, dass das Schlüsselprogramm „IPCEI Mikroelektronik II“ und andere Vorstöße viel zu langsam vorankommen.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: Vortrag und Auskünfte G. Teepe beim Symposium „60 Jahre Mikroelektronik in Dresden“, Oiger-Archiv, Golem

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