Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) – der weltweit fortschrittlichste Auftrags-Chiphersteller – bringt seinen hochmodernen 3-Nanometer-Chipproduktionsprozess in sein bevorstehendes neues Werk im US-Bundesstaat Arizona, sagte der Gründer des Unternehmens, Morris Chang, am 11 2. Aber Changs Erklärung hat Bedenken und Kritik hervorgerufen, dass der Schritt die zentrale Wettbewerbsfähigkeit von Taiwans heimischer Halbleiterindustrie und seine nationale Sicherheit beeinträchtigen würde.
Experten glauben jedoch, dass Taiwans technologische Wettbewerbsfähigkeit unverändert bleibt, da sein führendes F&E-Team auf der Insel bleiben wird.
TSMC, ein wichtiger Lieferant von Apple Inc., baut in Arizona ein 12-Milliarden-Dollar-Werk. Zunächst soll die Anlage bei Produktionsbeginn weniger effiziente 5-Nanometer-Chips herstellen.
Chang sagte jedoch in einem Gespräch mit Reportern in Taipei nach seiner Rückkehr vom APEC-Gipfel in Thailand, dass die 3-Nanometer-Anlage am selben Standort in Arizona wie die 5-Nanometer-Anlage stehen würde.
Taiwans lange Dominanz in der weltweiten Chipherstellung wird als „Siliziumschild“ der Insel gegen eine chinesische Invasion bezeichnet. Unter der Leitung von TSMC werden über 90 Prozent der fortschrittlichen Chips der Welt auf der selbstverwalteten Insel hergestellt, ebenso wie über die Hälfte der weltweiten Produktion von Halbleitergießereien.
China und der Rest der Welt verlassen sich kritisch auf Taiwans fortschrittliche Chip-Produktionsfähigkeiten. Von Smartphones bis zu Flugzeugen sind in Taiwan hergestellte Halbleiter ein wesentlicher Bestandteil nahezu aller Aspekte des modernen Lebens. Als kritischer Engpass für einen lebenswichtigen Rohstoff wäre jede Unterbrechung des Betriebs der Insel katastrophal für die globalen Lieferketten und die Weltwirtschaft, einschließlich Chinas.
In dieser Hinsicht befürchten viele, dass der Plan von TSMC, Spitzenchips in den Vereinigten Staaten zu produzieren, die Sicherheit der Insel untergraben würde. Experten glauben jedoch, dass TSMC seine fortschrittlichsten Technologien auf der Insel behalten wird.
‘N minus 1’-Prinzip
Hsu Chin-Huang, ein IT-Experte, sagte der Epoch Times am 25. November, dass TSMC eine „N minus 1“-Richtlinie habe, was bedeutet, dass es immer seine fortschrittlichste Iteration der Chiptechnologie in Taiwan behalten werde. Hsu schlug vor, dass sich dieses Prinzip nicht geändert habe.
Er sagte, wenn TSMC seinen 3-nm-Prozess in die Vereinigten Staaten bringt, bedeutet dies, dass das Unternehmen auch in der Lage ist, eine fortschrittlichere Iteration in Taiwan in Serie zu produzieren, wie z. B. 2-nm- oder 1-nm-Chips.
Im Allgemeinen gilt bei der Halbleiterherstellung, je kleiner die Prozesstechnologie, desto fortschrittlicher der Chip. Je kleiner der Technologieknoten, desto höher die Transistordichte und desto geringer der Stromverbrauch des Chips, was zu einer höheren Leistung führt.
Der kleinere Herstellungsprozess erfordert jedoch fortschrittlichere Materialien und Geräte und verursacht höhere Kosten für Forschung und Entwicklung sowie Produktion.
„Nach dem Plan von TSMC dient die Produktion von 3-nm-Chips in den Vereinigten Staaten hauptsächlich dazu, Produkte zu liefern, die Washington für empfindlicher hält und die im Land hergestellt werden müssen. Taiwan wird weiterhin seine 3-nm-Produktionskapazität aufrechterhalten und Taiwans Produktionskosten werden niedriger sein“, sagte Hsu.
„Angenommen, der Stückpreis der in Taiwan hergestellten Chips ist niedriger als der in den USA hergestellte. In diesem Fall werden andere Länder weiterhin den Kauf aus Taiwan priorisieren, damit die Produktion auf der US-Seite die lokale Produktionskapazität Taiwans nicht beeinträchtigt.“
Ein Chip der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) ist am 26. August 2020 auf der World Semiconductor Conference 2020 in Nanjing in der chinesischen Küstenprovinz Jiangsu zu sehen. (STR/AFP via Getty Images)„Spitzen-F&E-Teams bleiben in Taiwan“
Hsu sagte, das wichtigste Merkmal von TSMC seien seine Forschungs- und Entwicklungskapazitäten, und seine stärksten F&E-Teams seien in Taiwan angesiedelt. Und alle Entwicklungsprozesse müssen strengen und komplizierten Verfahren unterzogen werden, die verschiedene Geräte und die Auswahl von Materialien umfassen.
„Noch wichtiger ist, dass Taiwan ein einzigartiges Umfeld ist, in dem TSMC über eine seit langem etablierte lokale Lieferkette verfügt, die es dem Unternehmen ermöglicht, die Kosten effektiv zu kontrollieren. Die lokalen Lieferanten sind seit vielen Jahren in gemeinsamer Entwicklung und Zusammenarbeit mit TSMC. Dieser unsichtbare Vorteil ist einzigartig für die Herstellung in Taiwan, und dieser Teil kann nicht in ein anderes Land migriert werden“, sagte Hsu.
„Außerdem sind die Lieferanten von TSMC bis 2024 mit Bestellungen gefüllt, und die Bestellungen von TSMC bleiben voll. Daher besteht kein Grund zur Sorge um die Aussichten von Taiwans Halbleiterindustrie.“
Politische und diplomatische Überlegungen
Hinsichtlich der Gründe für TSMC, in eine 3-nm-Chip-Produktionsanlage in den Vereinigten Staaten zu investieren, vertritt Wu Dachrahn, ein Direktor des Taiwan Economic Development Research Center der National Central University, eine andere Ansicht.
In einem Interview mit The Epoch Times am 24. November sagte Wu, die Entscheidung von TSMC könne eher auf politischen oder diplomatischen Erwägungen als auf rein wirtschaftlichen Faktoren beruhen.
„Vom Standpunkt der besonderen Beziehungen zwischen den USA und Taiwan aus kann es schwierig sein, dies abzulehnen [Washington’s] Anfrage [to move cutting-edge chip manufacturing to the U.S.] selbst wenn die taiwanesische Regierung es im eigenen Anbau belassen möchte“, sagte Wu.
„Bei einer so großen Investition von beiden Seiten müssen beide Regierungen viel Bedacht genommen haben, und die nationale Sicherheit der USA kann auch ein wesentlicher Faktor der Überlegung sein.“
Aus wirtschaftlicher Sicht glaubt Wu, dass es zu einem gewissen Effizienzverlust bei der Chipproduktion kommen wird, wenn TSMC Spitzenchips in den Vereinigten Staaten produziert.
„Ob Ausbeute oder Produktionskosten, Taiwan hat relativ gut abgeschnitten. Wenn TSMC nicht alle taiwanesischen Teams in die Vereinigten Staaten bringt, wird seine zukünftige Produktionsleistung nicht mit der von Taiwan vergleichbar sein.“
Wu fügte hinzu, dass es nicht einfach sei, den bereits etablierten globalen Lieferkettenbetrieb zu durchbrechen.
„Die Verlagerung von 3-nm-Wafern in die Vereinigten Staaten kann Effizienzprobleme verursachen und zu einem starken Anstieg der zukünftigen Produktionskosten führen. Selbst wenn die US-Regierung es kurzfristig subventionieren kann, ist es zum Scheitern verurteilt, wenn es langfristig weiter Geld verliert“, fügte Wu hinzu.
Hinsichtlich der Planung der 3-nm-Chipfabrik in den USA sieht er aus Sicht der globalen Lieferkette noch Unsicherheiten.
TSMC-Gründer Chang gab am 19. April bekannt, dass die Kosten für die Herstellung von Chips in den Vereinigten Staaten um 50 Prozent höher sein könnten als in Taiwan. Er sagte, obwohl die Vereinigten Staaten über die besten Designfähigkeiten verfügten, würden die Stückkosten für die Herstellung hoch sein, was es schwierig mache, auf dem Weltmarkt zu konkurrieren.
Ein Mann geht am 29. Januar 2021 durch die Lobby des Hauptsitzes des weltgrößten Halbleiterherstellers TSMC in Hsinchu. (Sam Yeh / AFP via Getty Images)Als Reaktion auf die Vermutung, dass TSMC seine Chipproduktion weiter auf weitere Länder verteilen könnte, bekräftigte Chang am 21. November, dass Taiwan die führende Produktionsbasis des Unternehmens bleiben werde, das nach seinem „N minus 1“-Prinzip arbeitet.
Er fügte hinzu, dass Länder aus verschiedenen Gründen wie nationalen Sicherheitsbedenken und wirtschaftlichen Faktoren in der Lage sein wollten, Spitzenchips innerhalb ihres Hoheitsgebiets herzustellen, und TSMC gebeten hätten, Fabriken in ihren Bundesstaaten zu bauen. Chang sagte jedoch, dass es für das Unternehmen einfach unmöglich sei, seine Produktion auf so viele Orte zu verteilen.
Liu Pei-Chen, ein Experte der Halbleiterindustrie und Direktor der Taiwan Industry Economics Services, sagte am 23. November, dass TSMCs weltweites Angebot an 10-nm-Chips und Chips unter 7 nm 69 Prozent bzw. 78 Prozent ausmacht. Inzwischen kann TSMCs bevorstehende Massenproduktion von 3-nm-Chips fast 98 Prozent des globalen Marktes abdecken.
Sie sagte, mit dem fortschrittlichen Herstellungsprozess und der Produktionsrate sei es für Samsung und Intel nahezu unmöglich, TSMC zu ersetzen, da das Unternehmen immer noch die Branche dominiere.
Text ist eine Übersetzung vom Epoch Times Artikel:
