1 Punkte von GN⁺ 2024-02-22 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Da Halbleiter-Lieferketten durch den Konflikt zwischen den USA und China zu einem Wirtschafts- und Sicherheitsthema geworden sind, will Japan mit Investitionen von rund 67 Milliarden US-Dollar ($67b) seine Fertigungskapazitäten wiederherstellen
  • Die staatliche Unterstützung ruht auf zwei Säulen: der Ansiedlung ausländischer Unternehmen und der Massenproduktion von Rapidus’ 2-nm-Logikchips; Zielzeitpunkt ist 2027
  • Während TSMCs Werk in Kumamoto dank bewährter Prozesse und eines regionalen Ökosystems rasch vorankommt, sind bei Rapidus Kunden, Yield, Kosten und Personalgewinnung weiterhin unsicher
  • Japan will den Umsatz mit im Inland produzierten Halbleitern bis 2030 auf mehr als 15 Billionen Yen verdreifachen, rechnet in den kommenden zehn Jahren jedoch mit einem Mangel von mindestens 40.000 Halbleiter-Fachkräften
  • Die Investition ist eine Strategie der wirtschaftlichen Sicherheit, um Chips für AI, Elektroautos und Waffensysteme stabil zu sichern; unabhängig vom Erfolg zeigt sie eine Neuausrichtung der japanischen Industriepolitik

Zentrale Achse des Wiederaufbaus der japanischen Halbleiterindustrie

  • In der Nähe von Chitose im Norden Hokkaidos entsteht eine große Halbleiterfabrik und verändert die industrielle Landschaft einer Region, die bisher für Landwirtschaft, Militärstützpunkte und ihren Flughafen bekannt war
  • Das junge Unternehmen Rapidus Corp. peilt für 2027 die Massenproduktion von 2-nm-Logikchips an
    • Der Ausgangspunkt liegt praktisch bei null
    • Für ein 18 Monate altes Unternehmen in Japan, das gegenüber ausländischen Wettbewerbern zurückgefallen ist, ist dieses Ziel selbst nach Branchenmaßstäben eine äußerst schwierige Herausforderung
  • Die Konfrontation zwischen den USA und China um den Zugang zu modernstem Halbleiter-Fertigungswissen und entsprechender Ausrüstung wird für Japan zur Chance
    • Japan will die US-Sorgen um Lieferkettensicherheit nutzen, um wieder in den Wettbewerb um die Halbleiterfertigung einzusteigen

Umfang der staatlichen Unterstützung und politische Ziele

  • Japan hat in weniger als drei Jahren rund 4 Billionen Yen, in Dollar gerechnet 26,7 Milliarden US-Dollar, für den Wiederaufbau der Halbleiterindustrie bereitgestellt
  • Premierminister Fumio Kishida will den Umfang der Unterstützung für die Halbleiterindustrie einschließlich Hilfen aus dem privaten Sektor letztlich auf 10 Billionen Yen ausweiten
  • Ein weiteres wichtiges Ziel ist, den Umsatz mit im Inland produzierten Halbleitern bis 2030 auf mehr als 15 Billionen Yen zu verdreifachen
  • Kazumi Nishikawa vom japanischen Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie warnt, dass ein Ausfall der Chipversorgung aus Taiwan weltweit negative Auswirkungen in Billionenhöhe verursachen und Volkswirtschaften zum Einsturz bringen könnte

Zweigleisige Strategie: Ansiedlung ausländischer Unternehmen und Rapidus

  • Japans neue Halbleiterstrategie besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen
    • Erstens sollen große ausländische Halbleiterunternehmen mit Subventionen von bis zu der Hälfte der Errichtungskosten nach Japan geholt werden, um das Land wieder als Fertigungsstandort für Legacy-Chips zu etablieren
    • Zweitens soll Japan über das Rapidus-Projekt in Hokkaido an die Spitze modernster Siliziumchip-Technologie zurückkehren
  • Die Strategie zur Ansiedlung ausländischer Unternehmen zeigt bereits sichtbare Ergebnisse
    • Die weltweit größte Foundry TSMC baut im südjapanischen Kumamoto ein Werk im Umfang von 7 Milliarden US-Dollar
    • Ein zweites Werk ist ebenfalls geplant, über ein drittes wird diskutiert
    • Japan zeigt, dass das TSMC-Projekt deutlich schneller vorankommen kann als in den USA oder anderen Ländern
  • Japan will mithilfe der Expertise weltweit führender Hersteller erneut ein Halbleiter-Ökosystem schaffen, das regionaler Wirtschaft Beschäftigung und Wachstum bringt
  • Diese Bewegung stärkt Japans Position als Verbündeter in einer von den USA geführten Lieferkette, die den Produktionsfluss zentraler Halbleiter für Smartphones, Autos und moderne Raketensysteme sichern soll

TSMC und die Stärken des Standorts Japan

  • TSMCs erstes Werk in Kumamoto nutzt bereits bewährte Technologie für 12-nm- bis 28-nm-Logikchips
    • In Kyushu gibt es ein Ökosystem von rund 1.000 verbundenen Technologieunternehmen
    • Auch eine Kundenbasis, darunter japanische Automobilhersteller, ist vorhanden
  • TSMCs zweite Foundry soll in der Nähe 6-nm- bis 7-nm-Chips fertigen
  • Yoshihiro Seki, Generalsekretär einer halbleiterbezogenen Allianz innerhalb der japanischen Regierungspartei, hält es für möglich, dass die aus den Foundries entstehenden Steuereinnahmen bis 2037 die anfänglichen Staatsausgaben wieder einspielen
  • Japan hat als Standort für Halbleiterproduktion mehrere Vorteile
    • Disziplinierte Arbeitskräfte und verlässliche Dienstleistungen
    • Niedrigere Kosten als Produktionsstandort durch den schwächsten Yen seit Jahrzehnten
    • Eine Schlüsselrolle als globaler Lieferant einiger für die Halbleiterfertigung benötigter Chemikalien und Ausrüstungen
  • Einige japanische Zulieferer, darunter Tokyo Electron, nutzen die steigende Nachfrage Chinas, das seine bestehenden Kapazitäten vor weiteren Beschränkungen ausbauen will

Technologische und Marktrisiken für Rapidus

  • Hokkaido, wo Rapidus angesiedelt ist, ist eine Region mit seit Langem schwacher industrieller Basis; vor Ort gibt es nur rund 20 halbleiterbezogene Unternehmen
  • Die Expertise der nationalen japanischen Technologieforschungsinstitute verharrte lange auf dem Niveau von 45 nm, und Rapidus muss in etwa fünf Jahren mit noch nicht bewährter IBM-Technologie eine nennenswerte Produktion von 2-nm-Chips erreichen
  • Selbst wenn das Ziel für 2027 erreicht wird, könnten TSMC und Samsung bereits im Markt sein und durch Massenproduktion Kostenvorteile besitzen
  • Shigeru Fujii, der bei Fujitsu die Halbleiterfertigung leitete, sagt, er habe bislang keine Belege gesehen, dass Rapidus in den hart umkämpften Weltmarkt eintreten könne; das Kernproblem sieht er in der Kundengewinnung
  • Atsuo Shimizu von Rapidus zielt statt eines Frontalwettbewerbs mit TSMC oder Samsung bei standardisierten Produkten auf eine Premium-Nische: kürzere Lieferzeiten für maßgeschneiderte Chips und Unterstützung im Designprozess
    • Der von Rapidus geplante 2-nm-Chip nutzt statt des heutigen FinFET eine Gate-All-Around-Transistorstruktur
    • Shimizu hält diesen Übergang für potenziell vorteilhaft für neue Marktteilnehmer

Zusammenarbeit mit IBM und ausländische Partner

  • IBM schult im Rahmen des Rapidus-Projekts rund 100 erfahrene japanische Ingenieure in Albany, New York, damit sie US-Expertise in modernster Halbleitertechnik erwerben
  • Rahm Emanuel, US-Botschafter in Japan, sagt, die USA und Japan seien Partner und Verbündete, die nationale Sicherheit und wirtschaftliche Sicherheit aufeinander abstimmten; die Bedrohung komme aus China
  • Das kalifornische Unternehmen Lam Research und der belgische Forschungshub Imec planen Standorte in Hokkaido
  • Rapidus hat außerdem eine Vereinbarung mit der kanadischen Tenstorrent Inc. geschlossen, um gemeinsam Halbleiter-IP für AI-Geräte zu entwickeln

Mangel an Finanzierung und Fachkräften

  • Die japanische Regierung hat 330 Milliarden Yen für das Rapidus-Projekt zugesagt und zusätzlich 646 Milliarden Yen einem Fonds zugewiesen
    • Das reicht aus, um die Hälfte der anfänglichen Investition von 2 Billionen Yen abzudecken
    • Rapidus hat noch nicht offengelegt, wie es die restlichen Mittel und weitere 3 Billionen Yen für die Expansion nach Inbetriebnahme der Foundry beschaffen will
  • Die Reaktion japanischer Großunternehmen ist verhalten
    • Große Konzerne wie Toyota Motor Corp. haben Rapidus bislang nur rund 7,3 Milliarden Yen zugesagt
  • Für den Betrieb der Foundry werden rund 1.000 Ingenieure und Arbeitskräfte benötigt, doch die Rekrutierung könnte schwierig werden
  • Der japanische Halbleitersektor verlor in den 20 Jahren bis 2019 rund 30 % seiner Arbeitsplätze, und sein Anteil am globalen Markt für Halbleiterfertigung fiel von mehr als 50 % auf unter 10 %
  • Das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie erwartet angesichts des Bevölkerungsrückgangs in den kommenden zehn Jahren einen Mangel von mindestens 40.000 Halbleiter-Fachkräften

Was diesmal anders ist als frühere Politik

  • Frühere japanische Förderprogramme für Halbleiter gingen häufig davon aus, dass keine Hilfe von außen nötig sei, und endeten mit Misserfolg
  • Die aktuelle Strategie zielt darauf, Investitionen ausländischer Unternehmen wie TSMC, Micron Technology, ASML Holding und Samsung Electronics in Produktion und Forschung in Japan anzuziehen
  • Imec-CEO Luc Van den hove bewertet, dass Japan diesmal einen entschlossenen Ansatz und schnelle Entscheidungen gezeigt habe
  • Der US-amerikanische Chips and Science Act von 2022 stellte 39 Milliarden US-Dollar an direkten Subventionen für den Ausbau der Fertigung bereit, doch die erste große Subventionszusage über 1,5 Milliarden US-Dollar erfolgte erst verspätet
  • TSMCs Anlage in Arizona verzögerte den Produktionsstart wegen Arbeits- und Kostenproblemen, und in Deutschland verstärkten Haushaltswirren die Sorgen um Subventionen für TSMC und Intel

Sicherheitslogik und Richtung der Industriepolitik

  • Fortschrittliche Chips sind die Grundlage mehrerer Schlüsseltechnologien, darunter AI, Waffensysteme und Elektroautos
  • Da ein großer Teil der globalen Produktion auf Taiwan und South Korea konzentriert ist, können regionale Spannungen die künftige Versorgung verwundbar machen
  • Russlands Invasion in der Ukraine, Nordkoreas Raketenstarts und Chinas Schritte im Zusammenhang mit Taiwan unterstreichen die Bedeutung der Sicherung der Chipversorgung und der Stärkung von Verteidigungssystemen
  • Yoshihiro Seki von der LDP sieht Chips in Drohnen, Kampfflugzeugen, U-Booten und Raketen im Einsatz; allein das Gefühl, Japan könne Chipexporte bei Bedarf stoppen, verleihe der Investition eine kriegsabschreckende Wirkung
  • Japans massive Subventionen spiegeln die Einschätzung wider, dass es besser ist, Geld in Halbleitertechnologie zu stecken, als keinerlei Vorkehrungen zu haben

1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-02-22
Meinungen auf Hacker News
  • Auch der Faktor Mensch ist einer der Gründe, warum Taiwan in der Chipfertigung so stark ist
    In einer Chipfabrik zu arbeiten ist für Menschen ziemlich hart. Allein etwas in einem Reinraum zu tun, ist ermüdend, und auch Taiwans junge Generation sieht die Arbeitsbedingungen skeptisch: https://www.thinkchina.sg/taiwan-lacks-young-passionate-work...
    Die japanische Arbeitskultur ist dafür bekannt, die Fähigkeit zu verherrlichen, für die Arbeit Leid zu ertragen, und im Shinto hat Reinheit sogar eine spirituelle Bedeutung

    • Dass eine solche Arbeitskultur von Japan nach Taiwan und Korea übergegangen ist, liegt daran, dass die Japaner diese Kultur bereits hinter sich gelassen haben
      Die Arbeitskultur in Taiwan und Korea ist heute deutlich schlechter als in Japan, und wenn man bedenkt, dass beide Länder etwa 10 bis 20 Jahre hinter Japan zurückliegen, ergibt das Sinn
      Das mediane Haushaltseinkommen in Japan liegt bei etwa 48.000 Dollar[0], in Korea bei etwa 33.000 Dollar[1], und für Taiwan ist es schwer zu finden, scheint aber auf Basis eines Medianlohns von 16.000 Dollar etwa bei 28.000 bis 34.000 Dollar[2] zu liegen
      Korea und Taiwan sind in eine ähnliche Stagnationsphase eingetreten wie Japan vor 15 bis 20 Jahren, und so wie Japan in den 2000er-Jahren begann, Fertigung nach China, in die ASEAN-Staaten (vor allem Thailand) und nach Indien auszulagern, bewegen sich auch Korea und Taiwan in dieselbe Richtung. Korea hat Vietnam, während Taiwan offenbar noch keinen wichtigen ASEAN-Partner gefunden hat
      [0] - https://www.stat.go.jp/english/data/kakei/156n.html
      [1] - https://m-en.yna.co.kr/view/AEN20231123001600320
      [2] - https://focustaiwan.tw/business/202312010011
    • Solche kulturalistischen Erklärungen sind schwach und wirken wie die abgedroschenen Geschichten, die man oft hört, wenn es um Asien geht
      Der Grund, warum Japan attraktiv ist, ist viel direkter. Der Yen ist so billig wie seit 20 Jahren nicht mehr, die Infrastruktur ist gut ausgebaut, das Land zieht Arbeitsmigranten an, die einen besseren Lebensstandard suchen, und es ist offen für Einwanderung in Jobs mit körperlicher Arbeit. Auch die Löhne in Taiwan und China nähern sich denen anderer Länder an
    • „Die japanische Arbeitskultur verherrlicht die Fähigkeit, für die Arbeit Leid zu ertragen“ – das scheint mir auf die jüngere Generation immer weniger zuzutreffen
    • In einem Reinraum zu arbeiten wäre vermutlich enorm gut für meine Allergien
    • „Shinto verleiht Reinheit eine spirituelle Komponente“ – ich denke, das ist ein verbreitetes Merkmal vieler, vielleicht der meisten Religionen
      Auch im Christentum ist die Vorstellung „Sauberkeit kommt der Frömmigkeit nahe“ weit verbreitet
  • „Ausgehend praktisch von null im Jahr 2027 hochmoderne 2-Nanometer-Logikchips in Massenproduktion herstellen zu wollen“ – das ist ein kühnes Ziel

    • Historisch waren Canon und Nikon führende Anbieter von Fotolithografie-Anlagen
      Allerdings scheinen sie bei der Extrem-Ultraviolett-Technologie (EUV) den Anschluss verpasst zu haben, und Canon versucht jüngst ein Comeback [1]
      [1] https://arstechnica.com/reviews/2024/01/canon-plans-to-disru...
    • Witzig, aber wenn sie es ernst meinen, ist das noch problematischer
      Um TSMC zum jetzigen Zeitpunkt einzuholen, würde es selbst mit unbegrenzten Geldmitteln Jahrzehnte dauern. Das heißt nicht, dass es unmöglich ist, aber innerhalb von drei Jahren ist es absolut unmöglich
    • Wenn man Länder aufzählen müsste, die so etwas weltweit schaffen könnten, gehört Japan zur Spitzengruppe
    • 2027 dürfte „2 Nanometer“ bereits ein Prozess sein, der zwei Generationen hinter der Spitzentechnologie zurückliegt
      Zumindest, wenn man den aktuellen Roadmaps von Intel und TSMC glaubt
  • China hat fast das Dreifache gesetzt
    Während China Fortschritte macht, beginnt sich auch die Rhetorik im Westen zu ändern. Früher lachten die Leute und sagten, das werde niemals passieren; jetzt heißt es: „Was machen wir, wenn China den Markt mit billigem Silizium flutet?“ Zu einem erheblichen Teil dank selbstschädigender Sanktionen. Dasselbe wird bei AI-Accelerator-Hardware passieren, und tatsächlich ist es bereits im Gange

    • Canon hat vor etwa vier Monaten einen marktreifen 5-Nanometer-Node vorgestellt: https://news.ycombinator.com/item?id=37894925#37896319
      Daher sehe ich diese Investition als Versuch, solche Technologien in großem Maßstab hochzuskalieren
    • China hätte die Chipfertigung ohnehin internalisieren wollen. Aus chinesischer Sicht ist das ein enormes geopolitisches Risiko
      Die Sanktionen waren nicht selbstschädigend; vielmehr waren sie hinsichtlich ihres Ziels wirksam und haben China meiner Ansicht nach ausgebremst
    • Viel wird sich nicht ändern. Die meisten integrierten Schaltungen brauchen keine 2-Nanometer-Strukturen und profitieren auch nicht davon
      Der Wert im Westen liegt vor allem darin, die Ausbeute bei hochmargigen VLSI-Schaltungen (Very Large Scale Integration) zu erhöhen, und das ergibt nur Sinn, wenn sie es wert sind, zur Montage nach Shenzhen geflogen zu werden. Solche Produkte machen nur einen sehr kleinen Teil des Halbleitermarkts aus. Billige Standard-Halbleiter werden wahrscheinlich in Südostasien bleiben, nahe am Ort der Endmontage, und da die Dies bereits klein sind, lässt sich ohne Einbußen bei den Spezifikationen kaum mehr pro Wafer herausholen
    • Es gab einmal Gerüchte über einen 1-Billion-Yuan-Fonds für chinesische Halbleiter, aber der scheint nicht tatsächlich zustande gekommen zu sein
      Allerdings sieht es so aus, als erhielten mehrere große chinesische Unternehmen für Forschung zur Produktion fortschrittlicher Halbleiter, die nicht von US-kontrollierten Lieferketten abhängen, praktisch nahezu unbegrenzte staatliche Unterstützung
      Wenn dich der aktuelle Zustand der chinesischen Halbleiterindustrie interessiert, empfehle ich Paul Triolos Beitrag:
      New Era for the Chinese Semiconductor Industry: Beijing Responds to Export Controls
      https://americanaffairsjournal.org/2024/02/a-new-era-for-the...
    • Die Globalisierung gewöhnlicher Dinge kann ich verstehen, aber dass man zugelassen hat, fortschrittliche Fertigung ins Ausland abwandern zu lassen, ist schwer zu glauben
  • Falls du dich fragst, ob das ein staatlich unterstütztes Venture ist: ist es nicht [0]
    Es ist sogar interessanter: Die meisten dieser großen japanischen Unternehmen haben erhebliche Geschäftsbeziehungen zur Halbleiterbranche, einschließlich SoftBanks Beteiligung über Arm
    „Rapidus wurde im August 2022 mit Unterstützung von acht großen japanischen Unternehmen gegründet: Denso, Kioxia, MUFG Bank, NEC, NTT, SoftBank, Sony und Toyota.“
    [0] https://en.wikipedia.org/wiki/Rapidus

    • Ich fragte mich, ob es einen ETF gibt, der diesem Bündel folgt
      Edit: nein. Ich habe gesehen, dass der größere Player 2002 jetzt IBM ist, und ich möchte mein Geld nicht mehr in dessen Nähe haben
  • Wenn ich mich richtig erinnere, ist diese Summe größer als der CHIPS Act
    Aber es ist 2024, und Sam will 7 Billionen Dollar für OpenAI-Hardware, also habe ich inzwischen kein Gefühl mehr dafür, was viel Geld ist

    • 7 Billionen Dollar ist meiner Meinung nach nur eine Zahl, mit der jemand herumalbert, nichts, was tatsächlich versucht wird
      Ich frage mich, wie viel es kosten würde, ganz Australien zu kaufen, in dem Sinne, genug Wähler davon zu überzeugen, einen zum absoluten Monarchen zu machen
    • Ich musste nachschlagen, was 7T bedeutet
      Ich verstehe jetzt, dass damit nicht eine neue Chip- oder Fab-Technologie gemeint ist, sondern 7 Billionen Dollar
    • 7T ist klassisches Ankern eines Preisniveaus
      Wenn man später 1 Billion Dollar bekommt, wirkt das dann normal
  • Das könnte eine deutlich größere Rolle als der CHIPS Act dabei spielen, das geopolitische Risiko rund um TSMC und Taiwan zu verringern
    Eine vernünftige US-Regierung würde solche Entwicklungen fördern, statt stur zu versuchen, den heimischen Sektor wiederzubeleben

    • Kann man nicht beides tun?
      Während des Zusammenbruchs der Lieferketten in der Corona-Zeit haben alle verstanden, dass Halbleiter das Öl des nächsten Krieges sein würden. In den Jahren danach ging es darum, jeweils herauszufinden, was nötig ist, damit man im Kriegsfall das Design nicht ändern muss
    • Der US-Halbleitersektor muss nicht „wiederbelebt“, sondern neu belebt werden
      Intel hat erst nach 2018 seine Führung verloren und ist immer noch einer der anspruchsvollsten Produzenten der Welt. Das ist keine tote Industrie, die zum Überleben dauerhaft Subventionen braucht
    • Taiwans Wirtschaft ist sehr stark von TSMC abhängig
      Wenn die USA TSMCs Verkäufe nach Festlandchina blockieren und zugleich Subventionen für TSMC-Konkurrenten in anderen Ländern fördern, setzt das Taiwan auf eine Weise stark unter Druck, deren langfristige Folgen unklar sind
    • Es ist ziemlich schwierig, beide Modelle erfolgreich zu machen. Keines von beiden hat den Vorteil, den Taiwan mit seinen günstigen, qualifizierten Arbeitskräften hat
      Solange Automatisierung die Arbeitskosten nicht ausgleichen kann, ist eine Fab, egal wie gut sie ist, von Anfang an blockiert; und dieses Automatisierungsniveau gibt es noch nicht
    • Eine vernünftige Regierung würde akzeptieren, dass wir das Risiko einer Unterbrechung der Chipversorgung nicht tragen können, und sie wie in der Landwirtschaft so stark subventionieren, wie es nötig ist, damit wir alles liefern können, was wir brauchen
      Deshalb haben die letzten beiden Präsidenten das stark vorangetrieben, und deshalb ist es zu einer parteiübergreifenden Agenda geworden
  • In ein paar Jahren wird es ein enormes Überangebot an Chips geben, und diese zig Milliarden Dollar könnten Geld sein, das man die Toilette hinuntergespült hat
    Ich verstehe, dass es einen Aspekt der „nationalen Sicherheit“ gibt, aber wenn subventionierte, nicht wettbewerbsfähige Chip-Fabs im Jahr 2029 Ein-Dollar-Produkte für 50 Cent verkaufen, bleiben als Optionen nur, noch mehr Steuergeld in ein Fass ohne Boden zu werfen oder die Niederlage einzugestehen

    • Steuergeld in ein Fass ohne Boden zu werfen ermöglicht immerhin Korruption
    • Es klingt, als würdest du davon ausgehen, dass US-Produktion nicht wettbewerbsfähig sein kann und dass ein öffentliches Gut, das der Staat mit Verlust betreibt, grundsätzlich schlecht ist
  • Liest sonst noch jemand Chip War?

  • Ziemlich schwach … mit 7 Billionen Dollar kann das nicht konkurrieren

  • 67 Milliarden Dollar sind für diese Aufgabe eine ernstzunehmende Summe, und man fängt auch keineswegs völlig ohne Erfahrung bei null an
    Ich hoffe nur, dass sie keine undurchsichtigen Hardware-Programmierhandbücher oder Chips mit unfreien Spezifikationen bevorzugen. Zum Beispiel ARM, das der japanischen SoftBank gehört

    • Das reicht ungefähr für den Bau von 4 Top-Fabs