Lektion 7 — Wer macht was? Warum? Wer zahlt?
Wie funktionieren Chips wirklich?
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Verstehen statt Staunen: Wie funktionieren Chips wirklich?
Jensen Huang — der Sohn taiwanesischer Einwanderer, der in Oregon aufwuchs und an der Stanford University Elektrotechnik studierte — gründete Nvidia 1993 mit dem simplen Ziel, Grafikchips für Computerspiele zu bauen. Dreißig Jahre später ist Nvidia das wertvollste Halbleiternunternehmen der Welt, weil seine GPUs nicht nur Spiele rendern, sondern KI-Modelle trainieren, Klimasimulationen durchführen und autonome Fahrsysteme antreiben.
Nvidia ist ein fabless-Unternehmen. Es entwirft Chips, besitzt aber keine einzige Produktionslinie. Die Herstellung übernimmt TSMC.
Dieses Modell ist keine Seltenheit — es ist die dominante Form der modernen Chipbranche.
Die drei Typen der Chipindustrie#
Die Halbleiterindustrie lässt sich in drei Modelle unterteilen:
Fabless-Unternehmen entwerfen Chips, produzieren aber nicht. Sie sind die Kreativen der Branche — oft schnell, innovativ, aber vollständig abhängig von Foundries. Zu dieser Gruppe gehören Nvidia (GPUs), AMD (CPUs und GPUs), Qualcomm (Mobilchips), Apple (A-Series, M-Series), Broadcom, MediaTek. Viele der bekanntesten Technologieunternehmen der Welt sind in Wirklichkeit fabless-Chipdesigner.
IDMs — Integrated Device Manufacturers — entwerfen und produzieren Chips in eigenen Fabriken. Das klassische Modell: Intel, Samsung, Texas Instruments. IDMs haben den Vorteil engerer Integration zwischen Design und Produktion, den Nachteil enormer Kapitalkosten für den Fabrikbetrieb. Intel hat in den letzten Jahren versucht, sich gleichzeitig als IDM und als Foundry (für externe Kunden) zu positionieren — mit gemischtem Erfolg.
Pure-Play-Foundries produzieren ausschließlich für andere. TSMC ist das unangefochtene Beispiel. GlobalFoundries, SMIC (China), Samsung Foundry (eine separate Abteilung von Samsung) sind weitere Spieler — aber in der Technologieführerschaft weit hinter TSMC.
Wer finanziert die Forschung?#
Die Halbleiterforschung ist eines der kapitalintensivsten Felder der modernen Wissenschaft. TSMC allein investiert jährlich über 30 Milliarden Dollar in Forschung und Entwicklung sowie in neue Fabrikkapazitäten.
Aber staatliche Akteure haben Chipforschung von Anfang an mitfinanziert.
In den USA spielte DARPA — die Defense Advanced Research Projects Agency — eine Schlüsselrolle. Das amerikanische Militär brauchte zuverlässige Chips für Raketensysteme, Kommunikationstechnik und Navigationssysteme und stellte in den 1950er bis 1970er Jahren Milliarden für Grundlagenforschung bereit. Diese Forschung floss in die kommerzielle Chipindustrie, die zunächst im Silicon Valley entstand.
In Europa ist IMEC — das Interuniversity Microelectronics Centre in Löwen, Belgien — ein zentraler Forschungsknoten. Gegründet 1984, bringt IMEC Universitäten, Chipunternehmen und Regierungen zusammen, um an den Grundlagen der nächsten Chipgeneration zu forschen. ASML, TSMC, Intel und viele andere sind IMEC-Partner. Das macht Belgien zu einem unerwarteten Zentrum der globalen Chipforschung.
In Deutschland sind Infineon (München) und Bosch (Reutlingen) die wichtigsten industriellen Akteure — mit einem Schwerpunkt auf Automobilchips, Leistungselektronik und Sensoren, also robusteren, weniger cutting-edge Chips. Weniger glamourös als ein TSMC-3nm-Chip, aber nicht minder wichtig für die Industrie.
Das Subventionsrennen#
Seit 2021 läuft ein globales Rennen um staatliche Chipsubventionen, das Ökonomen wegen seiner Größe und Geschwindigkeit als historisch bezeichnen.
Die USA haben 52 Milliarden Dollar im CHIPS Act bereitgestellt — und Intel, TSMC sowie Samsung zur Ansiedlung von Fabriken in Arizona und Ohio bewegt. Die EU folgte mit 43 Milliarden Euro für den European Chips Act. Ziel ist es, den europäischen Anteil an der globalen Chipproduktion von aktuell knapp 10 Prozent bis 2030 auf 20 Prozent zu verdoppeln.
China investiert deutlich mehr — Schätzungen zufolge bis zu 150 Milliarden Dollar in einem nationalen Chipaufrüstungsprogramm. Das Ziel: technologische Unabhängigkeit, nachdem US-Exportkontrollen den Zugang zu ASML-Maschinen und modernen US-Chips beschränkt haben.
Ob diese Subventionen ihr Ziel erreichen, ist umstritten. Chipproduktion ist nicht nur eine Frage des Geldes — es ist auch eine Frage des Wissens, das nicht einfach importiert werden kann. Davon handelt die nächste Lektion.
Nächste Lektion: Was ist umstritten? Was wissen wir nicht? — Die vier großen Debatten der Chipindustrie.
Lesezeit: ca. 9–10 Minuten