Hallo, Herr Chips

Hallo, Quartz-Mitglieder!

Der Siliziumchip, der die elektronische Technologie der Welt antreibt, wurde 1959 in den USA von den Ingenieuren Jack Kilby und Robert Noyce erfunden. Kilby erhielt für seine Leistungen im Jahr 2000 den Nobelpreis für Physik, Noyce hingegen starb 1990, allerdings nicht bevor er Fairchild Semiconductor gegründet und damit Silicon Valley begründet hatte.

Chips, die in den USA von Fairchild und Kirbys Arbeitgeber Texas Instruments hergestellt wurden, waren die Triebfeder der frühen IT-Revolution. Noch 1990 waren die USA der weltweit größte Chiphersteller. Das entspricht 37 % der weltweiten Produktion. Aber bis 2020 war diese Zahl auf 12 % gesunken, wobei drei Viertel der globalen Kapazitäten in Asien en stecken. Und die Zukunft versprach noch düsterer Ausblick: Nur 6 % der Neuinvestitionen sind für die USA vorgesehen, und China soll bis 2030 40 % der neuen Chipproduktionskapazität besitzen.

Die Pandemie hat gezeigt, wie stark die Chipindustrie und ihre Kunden durch Unterbrechungen der Lieferkette geschädigt werden können. Die Autohersteller hatten viele unverkaufte Autos im Lager, denen die Mikrochips fehlten, die alles, von der Abgasanlage bis zu den Bremsen, steuern. Chipgesteuerte Beatmungsgeräte waren Mangelware. Smartphones und Computer waren noch ohne Chip, als die Nachfrage explodierte. Und das nach der Pandemie aufgekommene Interesse an Anwendungen künstlicher Intelligenz hat die Nachfrage nach hochmodernen Chips erhöht.

Der Druck, eine stetige Versorgung der US-Industrie mit Chips sicherzustellen, wird zusätzlich durch die immer lauter werdenden Drohungen Chinas verstärkt, in Taiwan einzumarschieren. Taiwan produziert etwa 60 Prozent aller Chips der Welt – und 90 Prozent der modernsten davon. Und obwohl die USA im Chipdesign führend sind, nicht nur für klassische Steuerungszwecke, sondern auch für das explodierende Feld der künstlichen Intelligenz, produziert oder verpackt das Land keine der hochmodernen Chips.

„Die brutale Tatsache ist, dass die Vereinigten Staaten auf einem derart wackeligen Fundament nicht die weltweite Führungsrolle in den Bereichen Technologie und Innovation übernehmen können“, sagte Handelsministerin Gina Remundo. sagte im Februar. Jetzt verfolgen die USA einen konkreten Kurs, um dieses Fundament zu festigen: Sie geben viel Geld für den Wiederaufbau in das Land.

Die USA öffnen ihr Portemonnaie

Erst jetzt unternimmt die Biden-Regierung das , was Taiwan, China und andere asiatische Chip-Großmächte schon seit Jahren tun: Sie fördert den Bau neuer Chip-Fabriken von New York bis Arizona durch gezielte Subventionen und Steuererleichterungen, verlagert die Produktion nach innen und baut eine inländische Lieferkette wieder auf. Das ist auf die CHIPS und Science Act, und seit seiner Verabschiedung vor zwei Jahren wurden 53 Milliarden Dollar an Zuschüssen und 75 Milliarden Dollar an Darlehen für die Bemühungen bereitgestellt, die amerikanische Vorherrschaft in diesem Bereich wiederherzustellen.

Erst in den letzten Monaten hat das Geld begonnen zu fließen. Im März gewährte die Biden-Regierung Intel Zuschüsse in Höhe von 8,5 Milliarden Dollar und Kredite in Höhe von 11 Milliarden Dollar für den Bau einer neuen Chipfabrik in der Nähe von Phoenix. Darüber hinaus unterstützte sie auch andere Fabriken in Ohio, New Mexico und Oregon. Intel investiert mehr als 100 Milliarden Dollar in die Projekte, die nach eigenen Angaben 10.000 Arbeitsplätze im produzierenden Gewerbe und 20.000 temporäre Arbeitsplätze im Baugewerbe schaffen werden.

Gleich auf der anderen Seite von Phoenix baut der weltgrößte Chiphersteller, die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), ein 40 Milliarden Dollar teures Werk. Außerhalb von Syracuse im Bundesstaat New York erhält der US-Chiphersteller Micron aus CHIPS-Mitteln 6,14 Milliarden Dollar für den Bau von vier riesigen Reinraumfabriken, wie Chipfabriken genannt werden, und einer fünften in Idaho. Die Mittel sind Teil einer zwei Jahrzehnte dauernden Investition des Unternehmens im Wert von 125 Milliarden Dollar.

Die Aussichten für eine Wiederbelebung der amerikanischen Chipindustrie seien gut, sagt die Semiconductor Industry Association, die Projekte eine Verdreifachung der inländischen Halbleiterproduktionskapazität bis 2032. Da der US-Anteil an der Herstellung von 0 % im Jahr 2022 an 28 % der weltweiten Kapazität erreichen sollte, könnten die USA in den nächsten acht Jahren 28 % der weltweiten Kapitalausgaben für die Chipherstellung auf sich beanspruchen. Und ohne den CHIPS Act hätten die USA nach Berechnungen des Verbandes nur 9 % auf Sicherung gesetzt.

Charted: Die USA müssen das Tempo erhöhen

Taiwan, China und die großen Chips des Ostens

Seit dem Ende des chinesischen Bürgerkriegs, als die Überreste der nationalistischen Kuomintang 1949 besiegt vom Festland flohen und sich in Taiwan niederließen, begehrt die kommunistische Regierung in Peking die Insel und droht, sie zurückzuerobern, notfalls mit Gewalt. Doch Chinas Verbundenheit mit Taiwan ist nur noch stärker geworden, da der Inselstaat zum weltweit bedeutendsten Mikrochiphersteller aufstieg.

Taiwan produziert 68 % aller Chips weltweit, hauptsächlich durch ein einziges Unternehmen: TSMC, das über eine Marktkapitalisierung von 636 Milliarden US-Dollar verfügt. Und China braucht diese Chips, um seine eigene Industrie anzutreiben.

Obwohl China zig Milliarden Dollar ausgegeben hat, um bis 2025 zu 70 Prozent autark zu sein, produziert es nur etwa 16 Prozent der benötigten Chips selbst und importiert jährlich Halbleiter im Wert von über 400 Milliarden Dollar. Taiwans zunehmende Unabhängigkeitsgerüchte – die separatistische Demokratische Fortschrittspartei gewann im Januar eine dritte Amtszeit – wurden zum Teil durch das harte Vorgehen der chinesischen kommunistischen Regierung in Hongkong befeuert. hat wütend gemacht Der chinesische Staatschef Xi Jinping.

Xi hat damit gedroht, Sanktionen oder eine Blockade gegen Taiwan zu verhängen und sogar mit einer Eroberung der Insel und einer gewaltsamen Angliederung an China und der möglichen Beschlagnahme der Chipfabriken gegen Taiwan. Einige Analysten sagen China wäre nicht in der Lage, die Fabriken allein zu betreiben, und ihre Lieferkette ist so abhängig von der globalen Beschaffung, dass eine Invasion ein Eigentor wäre, das Chinas eigene industrielle Basis untergraben würde. Andere sagen, ein zunehmend unpopulärer Xi könnte zu dem Urteil kommen, dass die Politik über die Wirtschaft wiegt. Und das könnte ein Grund sein, deshalb TSMC ein 40 Milliarden Dollar großes Werk in Arizona baut.

Eine ⚖️ Sache: Was ist aus Moore’s Gesetz passiert?

Bereits 1965 sagte Gordon Moore, ein Computeringenieur, der später CEO des Chipherstellers Intel wurde, voraus, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip – und damit die Rechenleistung des Chips – jedes Jahr verdoppeln würde. (1975 korrigierte er seine Vorhersage auf alle zwei Jahre, nachdem sich seine Prognose ein Jahrzehnt lang als richtig erwiesen hatte.)

Doch fast 60 Jahre später, nachdem die Rechenleistung herkömmlicher Maschinen um das Hunderttausendfache gesteigert wurde, steht Moores Gesetz möglicherweise kurz davor, außer Kraft gesetzt zu werden. Der Schuldige? Die Grundgesetze der Physik.

„Es ist vorbei“, sagte Charles Leiserson, ein Pionier des Parallelrechnens, der MIT Technology Review im Jahr 2020. Da Chips und ihre Transistoren kleiner werden, übernimmt die Quantenmechanik die Oberhand und Atome beginnen dorthin zu wandern, wo sie nicht hingehören.

Dennoch gibt es eine große Kluft innerhalb der Branche. Intel sagt, dass das Mooresche Gesetz funktioniert immer nochWährend das Unternehmen kostspielige Verbesserungen bei der Chipherstellung vornimmt, hat Nvidia-CEO Jensen Huang erklärt, dass es nicht mehr möglich sei, immer mehr Transistoren auf einen Siliziumchip zu stopfen, dass künstliche Intelligenz jedoch die Computerleistung weiter verbessern werde, und nannte generative KI „wirklich eine neue Computerplattform“.

Vielen Dank fürs Lesen! Und zögern Sie nicht, erreichen mit Kommentaren, Fragen oder Themen, über Sie mehr wissen möchten.

Habt ein tolles Wochenende!

— Peter Green, Autor des Weekend Brief