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Die Ambitionen von Huawei, leistungsstärkere Chips für KI und Smartphones zu entwickeln, sind aufgrund von US-Sanktionen auf erhebliche Hindernisse gestoßen, was einen wichtigen chinesischen Versuch zur Gleichstellung mit der amerikanischen Technologie zum Stillstand gebracht hat.
Es wird berichtet, dass Huawei seine nächsten beiden Ascend-Prozessoren, seine Antwort auf die dominierenden Beschleuniger von Nvidia, um die gleiche 7-Nanometer-Architektur herum entwirft, die seit Jahren gängig ist. Das liegt daran, dass US-geführte Beschränkungen es Huaweis Chip-Partnern verbieten, modernste extreme ultraviolette Lithographiesysteme von ASML zu beschaffen.
Das bedeutet, dass seine Flaggschiff-Chips bis mindestens 2026 auf veralteter Technologie festhängen werden, sagten informierte Personen, die um Anonymität baten, als sie ein sensibles Projekt diskutierten. Huaweis Smartphone-Prozessoren für die Mate-Serie stehen vor ähnlichen Einschränkungen, so eine der Personen.
Die Schwierigkeiten von Huawei haben nicht nur Auswirkungen auf sein Geschäft, sondern auch auf die breiteren KI-Ambitionen Chinas. Seine Probleme deuten darauf hin, dass das Land 2025 weiter hinter den USA zurückfallen wird, wenn Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. – der Chip-Hersteller für Apple und Nvidia – damit beginnt, 2-nm-Chips etwa drei Generationen voraus zu produzieren.
Schlimmer noch, Huaweis Hauptproduktionspartner, Semiconductor Manufacturing International Corp., hat Schwierigkeiten, selbst 7-nm-Chips in ausreichenden Mengen herzustellen. Die 7-nm-Produktionslinien des in Shanghai ansässigen Unternehmens sind laut einer anderen Person von schlechter Ausbeute und Zuverlässigkeitsproblemen geplagt. Es besteht nur wenig Garantie, dass Huawei in den kommenden Jahren genügend Smartphone-Prozessoren und KI-Chips sichern kann, fügte die Person hinzu.
Vertreter von Huawei und SMIC reagierten nicht auf Nachrichten und Anrufe, die eine Stellungnahme suchten.
Die Probleme von Huawei spiegeln wider, wie jahrelange US-Sanktionen anfänglichen Erfolg hatten, chinesische Technologiefortschritte auf dem aktuellen Stand einzufrieren und nationalen Champions die Chance zu nehmen, zur nächsten Stufe aufzusteigen.
In den letzten Jahren hat Huawei eine Schlüsselrolle in den Bemühungen Chinas eingenommen, Selbstversorgung in wichtigen Bereichen wie Halbleitern und KI anzustreben. Der Stolperstein des in Shenzhen ansässigen Unternehmens – trotz hoher Investitionen in Forschung und Entwicklung und der Unterstützung der Nation – unterstreicht jedoch die enorme Schwierigkeit, vor der Peking steht, wenn es versucht, eine erstklassige Lieferkette aufzubauen und den USA in aufstrebenden Technologien nachzueifern.
Eines der größten Engpässe ist die minderwertige Qualität chinesischer Ausrüstung. Peking will, dass lokale Chip-Hersteller mehr Maschinen von einheimischen Anbietern einsetzen, um einheimische Ökosysteme zu stärken. Aber das Moratorium für EUVs – ein Muss für die moderne Chip-Herstellung – behindert diese Kampagne.
Als Reaktion darauf ergreifen Huawei und seine Partner eher neuartige Methoden, um die Technologie-Leiter zu erklimmen.
Staatlich unterstützte Chip-Hersteller versuchen, das Limit von ASMLs älteren Deep Ultraviolet Lithography-Maschinen, der zweitbesten Produktreihe des niederländischen Lieferanten (nach EUVs), mit der sogenannten Quad-Patterning-Technik zu erhöhen.
Dafür müssen lithographische Maschinen bis zu vier Belichtungen auf einem Siliziumwafer durchführen, mit einer Gesamtfehlermarge, die nicht breiter ist als Hundertstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. Im Vergleich zur EUV-Lithographie ist die Multi-Patterning-Technik mit DUVs nicht nur ressourcenintensiv, sondern auch anfällig für Ausrichtungsfehler und Ausbeuteverluste, so Ying-Wu Liu, Analyst bei der Forschungsfirma Yole Group.
Die Bemühungen werden nicht erfolgreich sein, da minderwertige lokale Ausrüstung in Verbindung mit ASMLs DUV-Systemen verwendet wird, so eine der Personen. In mindestens einer Testproduktionslinie wurden Ingenieure gezwungen, chinesisches Equipment durch ausländische Ausrüstung zu ersetzen, um einen vernünftigen Output sicherzustellen, so die Person.
„Multi-Patterning führt von Natur aus zu mehr Prozessschritten, was das Risiko von Defekten und Variabilitäten erhöht“, sagte Liu. „Darüber hinaus machen die höhere Komplexität und die Kosten des Multi-Patterings es weniger wirtschaftlich machbar für die Massenproduktion von fortgeschrittenen Knoten wie 5 nm.“
Die Biden-Regierung hat China daran gehindert, die anspruchsvollste Ausrüstung von amerikanischen Anbietern wie Applied Materials und Lam Research sowie Nvidias leistungsstärkste KI-Chips zu kaufen, eine heiß begehrte Ware, die von großen Technologieunternehmen und Regierungen begehrt wird.
Huawei benötigt jedes Jahr zig Millionen Kirin-Prozessoren für seine eigenen Smartphones und strebt an, Hunderttausende Ascend-KI-Chips herzustellen, so eine informierte Person aus dem Geschäft des Shenzhener Unternehmens. In diesem Jahr drängte Peking chinesische Unternehmen dazu, Nvidia zu meiden und stattdessen inländische Alternativen wie die von Huawei zu übernehmen, wie Bloomberg News berichtet hat.
Im Jahr 2023 enthüllte es berühmt das Mate 60 Pro-Smartphone mit einem selbst entwickelten 7-nm-Chip von SMIC – genau als Handelsministerin Gina Raimondo, Bidens wichtigste Sanktionsvollstreckerin, Peking besuchte. Das festigte seine technologischen Referenzen in den Augen der chinesischen Öffentlichkeit. Der Umsatz stieg sieben Quartale in Folge aufgrund der starken Nachfrage nach diesem Gerät.
Ein Anzeichen für die Probleme von Huawei ist sein Schweigen im Jahr 2024 über den Prozessor, der seine kommenden Flaggschiff-Smartphones antreiben soll, die später als das Mate 60 Pro auf den Markt kommen.
Huawei wird am 26. November seinen nächsten Generation Mate 70 enthüllen. Aber als es in dieser Woche Bestellungen entgegennahm, warb es nicht mit Hardware-Spezifikationen. In den vergangenen Monaten hat Huawei stattdessen Fortschritte mit seinem Harmony-Betriebssystem beworben.
„Ob durch verbessertes Multi-Patterning oder die Schaffung inländischer EUV-Werkzeuge, China steht immer noch vor erheblichen Herausforderungen, um die 5-nm-Produktion mit profitablen Ausbeuten und ausreichender Menge zu erreichen“, sagte Liu von Yole.
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