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Halbleiter: Chinas Traum von der Markführerschaft

Nach den Erfahrungen mit US-Sanktionen will Peking seine eigene Chipindustrie aufbauen. Ein schwieriges und kostspieliges Vorhaben, das jedoch erste Ergebnisse vorzuweisen hat.

China ist zwar im Bereich der neuen Technologien zur Fabrik der Welt geworden, doch es gibt einen Sektor, in dem das Land fast nichts zu bieten hat: in der Chipherstellung. «Lediglich 16 Prozent der in China verwendeten Halbleiter werden auch in diesem Land hergestellt. Der Rest wird importiert», erklärt Piero Scaruffi, Historiker aus dem Silicon Valley. 2018 hat diese Abhängigkeit dem Reich der Mitte Kosten in Höhe von 312 Mrd. Dollar beschert.

Dieses wirtschaftliche Manko will Peking schon seit langem beseitigen: «Die Entwicklung einer inländischen Chipindustrie gehört seit mindestens einem Jahrzehnt zu den vorrangigen Zielen der chinesischen Regierung», erklärt Len Jelinek, Halbleiterexperte bei dem Beratungsunternehmen Omdia. Daher hat Peking 2014 einen Fonds mit 150 Mrd. Dollar für die Halbleiterindustrie eingerichtet. Ein Jahr später wurden in dem Programm «Made in China 2025» genaue Ziele festgelegt. Das Land sollte bis 2020 40 Prozent seiner Chips und bis 2025 sogar 70 Prozent selbst herstellen. 

Tatsächlich kam der Wendepunkt am 16. April 2018. An diesem Tag haben die USA amerikanischen Unternehmen verboten, ihre Chips an ZTE zu verkaufen – einen der wichtigsten chinesischen Telekommunikationskonzerne. Man warf dem Unternehmen vor, Ausrüstung in den Iran exportiert zu haben. Aufgrund der starken Abhängigkeit von Chips aus den USA stand ZTE plötzlich kurz vor dem Aus.

«Den chinesischen Unternehmen wurde damals bewusst, dass sie den Zugang zu den amerikanischen Technologien und vor allem zu den Halbleitern jederzeit verlieren könnten», sagt Jeffrey Towson, US-Experte für Technologie aus China. «Die Erkenntnis hat die Regierung zu der Überzeugung gebracht, dass man seine eigene Produktionskette für Halbleiter entwickeln müsse, um die Abhängigkeit von den USA zu verringern.»

 

Beim Chip-Design liegt China nur knapp zwölf Monate hinter der Konkurrenz aus den USA zurück

 

Diese nationale Anstrengung wurde im Laufe des Jahres 2019 noch dringlicher: Denn Washington verschärfte seinerzeit seine Sanktionen und verbot US-Unternehmen, ihre Produkte an Dutzende chinesische Firmen zu verkaufen, darunter auch der Riese Huawei. Eine potenzielle wirtschaftliche Katastrophe, denn die Chips sind für die Herstellung der Huawei-Smartphones wie auch der Computerserver und der umweltfreundlichen Autos, die China serienmässig produziert, unerlässlich. Die Reaktion: Im Oktober 2019 wurde ein neuer chinesischer Fonds geschaffen, um die Halbleiterindustrie zu unterstützen. Und dieser Fonds ist mit 29 Mrd. Dollar ausgestattet.

Die chinesische Strategie beruht auf zwei Säulen: Zunächst geht es darum, mit Hilfe von Zuschüssen, Steuervergünstigungen und zinsvergünstigten Darlehen nationale Champions aus dem privaten Sektor heraus zu entwickeln. Diese Offensive hat zur Gründung mehrerer aussichtsreicher Firmen geführt wie SMIC, HiSilicon (Huawei-Tochter) oder des Konzerns Yangtze Memory Technologies. Alibaba, Tencent und der Konzern Gree, im Bereich Klimaanlagen weltweit die Nummer eins, haben ausserdem interne Initiativen zur Herstellung von Halbleitern in die Wege geleitet.

Die zweite Säule der chinesischen Strategie besteht darin, eigenes Know-how aufzubauen. Ende 2019 kaufte Wingtech Technology mit Sitz in Schanghai den niederländischen Halbleiterhersteller Nexperia. Und Tsinghua Unigroup, ein Konglomerat aus Peking, übernahm 2018 den französischen Hersteller von Chipkomponenten Linxens. Peking ist es ausserdem gelungen, Samsung und SK Hynix aus Korea, Intel und GlobalFoundries aus den USA sowie TSMC und UMC aus Taiwan für sich zu gewinnen. Alle haben auf chinesischem Boden Joint Ventures gegründet oder Werke aufgebaut.

Dank dieser massiven Investitionen beginnt das Reich der Mitte gegenüber den US-amerikanischen Konkurrenten aufzuholen. «Was das Design der Chips betrifft, beträgt der Rückstand Chinas heute weniger als zwölf Monate», betont Malcolm Penn, Chef des Consulting-Unternehmens Future Horizons. Die Kirin-Chips des Unternehmens HiSilicon, die nun für einen Teil der Smartphones von Huawei verwendet werden, kommen den derzeit besten Chips recht nahe. Alibaba präsentierte im vergangenen September einen Chip mit dem Namen Hanguang 800, der laut Testplattform MLPerf, die für objektive Benchmarks bekannt ist, leistungsfähiger ist als die Produkte von Intel und Nvidia.

Doch auch wenn China mittlerweile in der Lage ist, Chips zu entwerfen, die es mit der US-Konkurrenz aufnehmen können, kann das Land sie noch nicht auf eigenem Boden herstellen. Der Hanguang 800 stammt beispielsweise aus den Werken des taiwanesischen Auftragsfertigers für Halbleiterprodukte TSMC, der rund die Hälfte der weltweit bestellten Chips produziert, einschliesslich der Chips von Apple und Huawei. 

Im Vergleich zu SMIC, Chinas grösstem Halbleiter-Auftragsproduzenten, dem es gerade erst gelungen ist, 14-Nanometer-Chips herzustellen, hat TSMC bereits mit der Fertigung von Fünf-Nanometer-Chips begonnen. «Die Halbleiter von SMIC haben gegenüber denen von TSMC einen Rückstand von mehreren Generationen. Zudem ist auch das Produktionsvolumen viel kleiner», betont Len Jelinek von Omdia. 

Jeffrey Towson sieht das ganz ähnlich: «Ein Werk der neuesten Generation aufzubauen, ist unglaublich kostspielig und erfordert technisches Know-how, über das China nicht verfügt.» Die letzte Produktionsstätte von TSMC hat immerhin 17 Mrd. Dollar gekostet. Doch nicht nur der Preis ist ein Problem. China mangelt es vor allem an Ausrüstern. «Die höchst komplexen Maschinen für die Chipproduktion werden ausschliesslich von einer Handvoll Unternehmen hergestellt, deren Standorte sich in den USA, den Niederlanden und in Japan befinden», erläutert Piero Scaruffi. Diese Firmen geben aber im Allgemeinen ihren Stammkunden wie Samsung, TSMC oder GlobalFoundries den Vorzug, die momentan den Löwenanteil ihres Umsatzes ausmachen. 

Zudem unternimmt die Trump-Regierung alles, um zu verhindern, dass China bessere Maschinen für seine Werke kaufen kann. Im letzten Jahr überzeugte sie den niederländischen Konzern ASML, den Verkauf einer seiner Photolithographie-Maschinen an SMIC zu stornieren. 

Um dieses Problem zu umgehen, dringt China in den Markt für Speicherchips vor, deren Technologie einfacher zu beherrschen ist als die für Prozessoren oder Grafikkarten. «Speicherchips sind relativ einfach in Massen herzustellen, was für Unternehmen, die auf einen sehr grossen Markt wie den chinesischen ausgerichtet sind, ein Vorteil ist», erklärt Malcolm Penn. Die chinesischen Unternehmen Yangtze Memory Technologies und ChangXin Memory Technologies stehen kurz davor, mit der Grossproduktion dieser Teile zu beginnen. Bis zum Jahresende wird ihr Anteil an der weltweiten Produktion zwischen 3 und 5 Prozent betragen. 

«China hat auch gute Karten, wenn es um die einfacheren Chips für Smartphones im Niedrigpreissegment oder um elektrische Haushaltsgeräte des Internets der Dinge geht», meint Jeffrey Towson. Bei dem chinesischen Unternehmen Gree entstanden im letzten Juni die ersten Klimaanlagen mit unternehmenseigenen Chips. Und Unisoc etwa, eine Tochter von Tsinghua Unigroup, hat sich bei Smartphones unter 100 Dollar zum weltweiten Spitzenreiter entwickelt.

Doch Peking verfolgt noch viel ehrgeizigere Ziele. «China möchte sich bei der Entwicklung von Chips für künstliche Intelligenz durchsetzen. Da es sich um einen neuen Bereich handelt, gibt es noch keine Produktionsstandards», so Jeffrey Towson. Das Feld ist noch nicht erschlossen, was dazu beiträgt, dass sich neue Akteure positionieren können. Für Jeffrey Towson steht fest: «Die Frage ist nicht, ob China eines Tages die Chipindustrie dominieren wird, sondern ob sich diese Wende in drei oder in zehn Jahren vollzieht.» 

 
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