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Sind Chinas Halbleiter-Ambitionen realistisch?

Von Keun Lee
Keun Lee ist Professor für Volkswirtschaftslehre in Seoul und Vizevorsitzender des Nationalen Wirtschaftsrats in Südkorea.
Keun Lee ist Professor für Volkswirtschaftslehre in Seoul und Vizevorsitzender des Nationalen Wirtschaftsrats in Südkorea.

Als Joe Biden im vergangenen Monat – bei seinem ersten dortigen Amtsbesuch als US-Präsident – in Südkorea landete, fuhr er direkt zu Samsungs riesiger Halbleiterfabrik außerhalb von Seoul. Hier traf der den südkoreanischen Präsidenten Yoon Suk-yeol und den Samsung-Vizevorsitzenden Lee Jae-yong, und lobte den Bau einer 17-Milliarden-Dollar-Chipfabrik in Texas. Damit hätte er die wirtschaftliche und strategische Bedeutung von Halbleitern kaum klarer betonen können.

Während der Covid-19-Pandemie mussten einige industrielle Sektoren – von Automobilen bis hin zur Konsumelektronik – aufgrund der Lieferschwierigkeiten bei Halbleitern ihre Herstellung verlangsamen oder gar stoppen. Ein verlässliches Angebot dieser Bauteile, so wurde klar, ist für die Widerstandskraft der Wirtschaft eines Landes von entscheidender Bedeutung. Und für die Vereinigten Staaten und China sind sie auch hinsichtlich ihres strategischen Wettbewerbs wichtig, bei dem technologische Führerschaft eine bedeutende Rolle spielt.

Momentan verfügen die USA über ein größeres Stück des globalen Halbleiterkuchens, da sie in der Chip-Architektur und im Entwurfssegment des Sektors stärker sind. Aber die überwiegende Mehrheit der Chips wird weit weg von Amerika hergestellt, darunter auch in der Samsung-Fabrik in Xi’an, der Heimatstadt des chinesischen Präsidenten Xi Jinping. China – der weltweit größte Halbleitermarkt – bemüht sich, Innovationen im eigenen Land zu fördern, und investiert deshalb massiv in diesen Sektor. Werden die USA also ihren Halbleitervorsprung verlieren?

Bis jetzt hatte China Mühe, in diesem Bereich aufzuholen. Erstens kann die typische Nachzüglerstrategie – mit ihrem Schwerpunkt auf die Herstellung günstigerer, weniger hochwertiger Produkte – nicht auf Halbleiter übertragen werden, da ein fortschrittlicherer Speicherchip der „nächsten Generation“ meist genauso viel oder wenig kostet wie seine Vorgänger. Ältere Chips sind daher so gut wie wertlos.

Noch sind die USA der größte Markt für Halbleiter

Dies bedeutet nicht, dass die Marktstellung der etablierten Konzerne uneinholbar ist. Immerhin haben es südkoreanische Firmen wie Samsung geschafft, im Halbleiterbereich japanische Konzerne wie Toshiba zu überholen. Entscheidend dafür ist eine so genannte „Leapfrogging“-Strategie: die Entwicklung fortschrittlicherer Versionen einer Technologie, bevor es der Marktführer tut. Eine solche Strategie setzt voraus, dass die Entwicklung einem relativ gut vorhersehbaren Weg folgt – im Fall von Chips beispielsweise der Vergrößerung der Kapazität von einem Kilobyte auf zwei oder vier usw. – und dass die Unternehmen Zugang zu ausländischen Technologien haben.

Südkoreanische Konzerne wie Samsung haben nie die Chips mit der geringsten Kapazität hergestellt. Stattdessen haben sie, um direkt bei ihrem Markteintritt 64K-Chips entwickeln zu können, Maschinen und Geräte von Sharp aus Japan verwendet und importiert, und die Lizenz für das Halbleiterdesign kam vom US-Unternehmen Micron Technology.

Später hat Samsung dann eine Forschungs- und Entwicklungseinrichtung im kalifornischen Silicon Valley aufgebaut, um noch vor den japanischen Firmen Chips mit hoher Kapazität (256K) zu entwerfen. Unterstützt wurde der Konzern dabei durch seine „Stapelmethode“ für mehr Komplexität der Chips, die der „Trenching-Methode“ von Firmen wie Toshiba überlegen war. Aber Samsung verwendet immer noch Hochtechnologiekomponenten, -teile und -vorprodukte aus Japan oder anderen Ländern und verlässt sich auf Software aus den USA.

Leapfrogging-Strategie greift nicht für die Chip-Industrie

In einer Zeit, in der China immer weniger Zugang zu ausländischen Technologien und Vorprodukten hat, wird es dem Land schwerfallen, die Leapfrogging-Strategie nachzuahmen. Halbleiter und andere hochmoderne Sektoren werden von einer sehr kleinen Anzahl von Unternehmen dominiert. In manchen Fällen kann ein bestimmtes Produkt oder Vorprodukt von nur einer oder zwei Firmen geliefert werden.

Diese Unternehmen sitzen größtenteils in den USA oder Europa. So ist das niederländische Unternehmen ASML der einzige Hersteller von Extrem-Ultraviolett-Lithografiemaschinen (EUV), die für den Chipherstellungsprozess entscheidend sind, und die Software wird von US-Konzernen dominiert.

Dies bedeutet nicht, dass China keine Chance hat, eine fortschrittliche – oder gar weltweit führende – Halbleiterindustrie zu entwickeln. Auch wenn dies sicherlich nicht über Nacht geschieht, gibt es für das Land Möglichkeiten, seine Aussichten zu verbessern.

Zunächst einmal ist der Markt für Speicherchips zwar einheitlich – also ohne hoch- oder geringwertige Segmente -, aber der Markt für Systemchips (oder anwendungsspezifische integrierte Schaltkreis-Chips) ist je nach Anwendung segmentiert. Automobilkonzerne beispielsweise benötigen nicht die fortschrittlichsten Produktlinien, die durch die lithografische Herstellung im Bereich von unter zehn Nanometern gekennzeichnet sind. Stattdessen setzen sie 20 Nanometer- oder 30 Nanometer-Prozesstechnologien ein, deren Transfer nicht so streng kontrolliert wird. In diesem Segment erzielt der chinesische Hersteller SMIC enorme Gewinne, die wiederum in fortschrittlichere Chips der zukünftigen Generationen investiert werden können.

China sucht nach Alternativen zu westlichen Technologien

Echte „Leapfrogging“-Erfolge werden die Chinesen allerdings erst erzielen, wenn sie einen neuen technologischen Weg finden, der von dem der Marktführer abweicht und damit weniger von westlichen Technologien abhängig ist. Beispielsweise behauptet Micron Technology, Chips der nächsten Generation könnten – anstatt mit EUV – auch mit den neuesten Maschinen mithilfe von „tiefer ultravioletter Lithografie“ (DUV) hergestellt werden. Diese Art alternativen Denkens könnte stark dazu beitragen, Chinas Aussichten im Halbleiterbereich zu verbessern.

Hier sind auch die schnell wachsenden wissenschaftlichen Fähigkeiten des Landes von Vorteil. Zwischen 2013 und 2018 ist der chinesische Anteil von Artikeln in informationstechnischen Zeitschriften von 22,4 Prozent auf fast 40 Prozent gestiegen, während der amerikanische von über 20 Prozent auf 16 Prozent gesunken ist.

Außerdem könnten die Restriktionen gegen Chinas Zugang zu ausländischen Technologien bald gelockert werden. Manche argumentieren, diese Maßnahmen gegen chinesische Hersteller, darunter auch Halbleiterhersteller, förderten über das verminderte Angebot die schnell steigende US-Inflation. Diesem Effekt soll durch ein neues US-Innovations- und Wettbewerbsgesetz entgegengewirkt werden. Demnach sollen Halbleiterfirmen mit 50 Milliarden Dollar subventioniert werden sollen, was auch ausländische Konzerne wie Samsung oder TSMC mit einschließen könnte. Aber Kritiker weisen darauf hin, dass die Unternehmen diese Subventionen, anstatt sie in Produktionsstätten zu investieren, durch andere Maßnahmen wie Aktienrückkäufe verschwenden könnten. Und es ist noch nicht klar, ob das Gesetz überhaupt eingeführt wird.

Kurz vor den Zwischenwahlen steht die Biden-Regierung vor einem Dilemma: Lockert sie die Restriktionen gegen chinesische Unternehmen wie Chiphersteller, könnte dies den Inflationsdruck lindern, was laut Biden „innenpolitisch oberste Priorität“ besitzt. Gleichzeitig könnten sie es China damit aber ermöglichen, bei seiner Innovationsstrategie Fortschritte zu machen. Bleiben die Restriktionen, wird die Halbleiterknappheit wahrscheinlich weiterhin zur Verstärkung der Inflation beitragen, und China könnte letztlich trotzdem seinen eigenen alternativen Weg zur Spitze finden.

Keun Lee, Vizevorsitzender des Nationalen Wirtschaftsrats für den südkoreanischen Präsidenten, ist Professor für Ökonomie an der Nationaluniversität von Seoul und Verfasser von China’s Technological Leapfrogging and Economic Catch-up: A Schumpeterian Perspective (Oxford University Press, 2022).

Übersetzung: Harald Eckhoff. Copyright: Project Syndicate, 2022.
www.project-syndicate.org

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