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Mittwoch, 20. Februar 2019

Förderung

US-Ministerium macht in Chips

Von Werner Schulz | 15. November 2018 | Ausgabe 46

Auch in den USA treiben nationale Interessen den Halbleiterfortschritt voran.

Bildartikel zu Intel-9th-Gen-Core-5.jpg
Foto: Intel Corporation

Als Präsident des international engagierten US-Verbands Semi ist Ajit Manocha ein gestandener Optimist. Und als solcher verkündete er Mitte Juli auf dem traditionellen Branchentreff Semicon West in San Francisco „die Wiedergeburt der Halbleiterindustrie“. Richtig, die Chipindustrie ist mit einem weltweiten Jahresumsatz von mehr als 400 Mrd. $ in der steilsten Aufschwungphase ihrer 50-jährigen Geschichte. Also in bester Form. Und auch die von Washington diktierten Importzölle für Vorprodukte aus China nebst diversen Lieferbeschränkungen für Technologiepartner haben ihr in den USA bislang kaum zugesetzt.

Es sind die neuen Absatzfelder, die die Chipmacher zurück ins Hightech-Spotlight katapultieren, zu gewaltigen Forschungsanstrengungen veranlassen und jede Menge neue Start-ups anlocken, die sonst eher ins Feld der Social Media tendieren. Big-Data-Anwendungen verlangen nach riesigen Speicherkapazitäten. Artificial-Intelligence-Systeme brauchen dichtere, schnellere und sparsamere Schaltungen. Also war das Motto der Semicon West: „Beyond Smart“.

Denn die Ära des „Cognitive Computing“ steht an. Mit Systemen, die lernen und autonome Entscheidungen treffen. Das bringt neue Herausforderungen beim Chipdesign auf höherer Abstraktionsebene, bei den Materialien und in der Gehäusetechnik. Aber auch bei den Chiparchitekturen und bei der Verdichtung durch 3-D-Stapelung diverser Schaltungsfunktionen sind neue Techniken gefordert. Das geht nur durch die seit Jahren diskutierte und aktuell ganz neu entdeckte „heterogene“ Integration bisher isolierter Schaltungselemente. Besondere Probleme bereitet die zuverlässige Verbindung der Schaltungsebenen. Hier peilt man die Signalübertragung per Photonik an.

Doch die bisher taktgebende, jährlich fortgeschriebene „International Technology Roadmap for Semiconductors“ (ITRS) ist 2016 ausgelaufen. Sie gab weltweit die Richtung zu immer kleineren Chipstrukturen vor. Ein Nachfolger ist geplant, aber bisher noch nicht veröffentlicht.

Ob das Konzept der weltweit nach US-Vorgaben synchronisierten Chipentwicklung allerdings noch so tragfähig ist wie zur Zeit des IC-Pioniers Gordon Moore, sei dahingestellt. Denn zeitgleich mit der Semicon West präsentierte die bereits in den Anfangsjahren der Halbleiterentwicklung sehr verdienstvolle Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) des US-Verteidigungsministeriums ein eigenes Forschungsvorhaben. Es heißt recht vollmundig „Electronics Resurgence Initiative“ (ERI) und funktioniert in etwa wie die Förderprogramme der EU, also mit geteilter Finanzierung.

ERI versammelt eine Reihe von Einzelprojekten, zehn oder zwölf an der Zahl. Unter den Themengebieten: Quanten-Computing, Supercomputer, Machine Learning, Multi-Die-Systeme, Photonik, Terahertz-Funk und anderes mehr. Die Fördersumme ist allerdings mit (derzeit) 1,5 Mrd. $ über fünf Jahre recht bescheiden. Bleibt also die Fokussierung auf Themen mit erkennbar strategischer Bedeutung. Und natürlich mit strikten Auflagen für die inländische Fertigung in den USA. Die ersten Empfänger, wie IBM, Intel, ARM und Qualcomm, wurden bereits bestimmt. Die Auszahlungen sollen Anfang 2019 beginnen.