Prognose: Chiplet-Weltmarkt wächst bis 2035 auf 411 Milliarden Dollar
Idtechex-Analysten sehen noch viel Potenzial in „bahnbrechender“ Modulchip-Technologie
Cambridge, 19. Oktober 2024. Der Weltmarkt für modulare Schaltkreise nach dem „Chiplet“-Prinzip wächst bis 2035 auf 411 Milliarden Dollar – mit jährlichen Zuwachsraten von fast 15 Prozent. Das haben die Marktforscher von „Idtechex“ aus dem britischen Cambridge prognostiziert. Vor allem die Chipnachfrage für Rechenzentren, Künstliche Intelligenz (KI), Telekommunikation, PCs, Mobiltelefone und Automobilindustrie treibe diese Entwicklung voran.
Wenn sich Transistoren nicht mehr so einfach verkleinern lassen, sind neue Denkweisen gefragt
„Da sich das Mooresche Gesetz verlangsamt, sucht die Halbleiterindustrie nach innovativen Lösungen zur Steigerung der Leistung und Funktionalität, ohne lediglich die Transistordichte zu erhöhen“, erklärt das Analysten-Team um Dr. Xiaoxi He und Dr. Yu-Han Chang. „Chiplets bieten einen vielversprechenden Weg in die Zukunft und bieten Flexibilität, Modularität, Anpassbarkeit, Effizienz und Kosteneffizienz bei Chipdesign und -herstellung.“ Durch ihren modularen Fertigungsansatz haben sie das Potenzial, Chipfabriken unterschiedlichen Alters besser auszulasten, die Ausschussraten und Fertigungskosten komplexer Schaltkreise zu senken, mehr Funktionen zu integrieren und Lieferketten widerstandsfähiger gegen Störungen zu machen.
Das Betriebsgeheimnis liegt im präzisen Zusammenfügen
Chiplets werden, anders als klassische Mikroelektronik, nicht „in einem Guss“ hergestellt, sondern aus verschiedenen Modulen und in verschiedenen Fertigungsstraßen. Das kann dazu führen, dass beispielsweise Rechenwerk, Pufferspeicher, KI-Koprozessor, aber auch Sensoren und anderen Bauteile eines komplexen Schaltkreises sogar in unterschiedlichen Fabriken hergestellt und erst ganz zuletzt zusammengefügt werden. Gerade dieser letzte Integrations-Schritt ist der eigentliche Clou an diesem Prozess: „Die Integration mehrerer Chiplets erfordert fortschrittliche Verbindungstechnologien und -standards, um eine nahtlose Kommunikation zwischen Komponenten sicherzustellen“, betonen die Idtechex-Analysten. „Ein weiterer kritischer Bereich ist das Wärmemanagement, da eine erhöhte Funktionsdichte bei unsachgemäßer Steuerung zu Überhitzung führen kann.“
Expertise vor allem in Fernost und USA konzentriert
Vorreiter der Chiplet-Entwicklung waren unter anderem Nvidia, AMD und Apple auf der Seite der Endhersteller sowie TSMC, Intel und Samsung auf der Fertigungsseite. Dies lässt schon erahnen: Die Design- und vor allem die Produktions-Expertise für Chiplets sind hauptsächlich in Fernost und in den USA konzentriert. Europa ringt noch darum, diese vielversprechende Technologie für die Massenproduktion in den Griff zu bekommen. Daran arbeiten unter anderem die Fraunhofer-Forschungseinrichtungen IPMS, Enas, EAS, Assid, CNT und Ceasax in Dresden und Chemnitz. Sie richten dafür derzeit Designzentren und Pilotlinien für neuere Chiplet-Technologien ein.
„In der sich schnell entwickelnden Welt der Halbleiter entwickelt sich die Chiplet-Technologie zu einem bahnbrechenden Ansatz, der viele der Herausforderungen angeht, mit denen herkömmliche monolithische System-on-Chip-Designs (SoC) konfrontiert sind“, meinen auch die Idtechex-Experten in ihrer Analyse „Chiplet-Technologie 2025–2035: Technologie, Chancen, Anwendungen“.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: Idtechex, Oiger-Archiv, Wikipedia
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