Handelsboykott: Ohne EDA-Software keine moderne Chipfertigung

Durch die Exportbeschränkungen der USA, die vor allem auf China abzielen, wird Halbleiterfertigung dort schwieriger. Paradoxerweise könnte China langfristig aber sogar profitieren.

Eine Analyse von Martin Böckmann veröffentlicht am
Auch aktuelle Prozessoren zu produzieren wird nun schwierig!
Auch aktuelle Prozessoren zu produzieren wird nun schwierig! (Bild: Montage: Golem.de)

Das Department of Commerce hat am 12. August 2022 neue Exportbeschränkungen gegen nahezu sämtliche Länder beschlossen, die nicht traditionell Verbündete der USA sind. Betroffen ist auch EDA-Software (Electronic Design Automation), mit der GAAFET-Architekturen (gate-all-around field-effect transistor) entworfen werden.

Inhalt:
  1. Handelsboykott: Ohne EDA-Software keine moderne Chipfertigung
  2. Schwerer Start für neue Marktteilnehmer

Aktuell ist dies eine der fortschrittlichsten Technologien, die sowohl für die aktuellen, insbesondere aber auch für kommende Chips benötigt wird. Unserer Einschätzung nach liegt der Fokus auf GAAFETs, da hiermit kleinere Transistoren möglich sind. Bei GAAFETs werden Finfet-Transistoren quasi um 90° gedreht, so dass die Fins über- statt nebeneinander liegen. Dadurch benötigen GAAFETs verglichen mit Finfets weniger Fläche.

Ohne EUV-Belichtung ist dies der einzige Weg zur Steigerung der Integrationsdichte. Fertigungsmaschinen dieser Art dürfen bereits nicht mehr nach China exportiert werden.

Das US Department of Commerce stimmt sich laufend mit der Industrie ab, um die Liste entsprechend so anzupassen, dass die Restriktionen auch weiterhin den gewünschten Effekt haben. Bereits seit 2019 darf EDA-Software nicht mehr an Huawei lizensiert werden. Laut Xiaomeng Lu von der Consulting-Firma Eurasia Group ist diese Art von Restriktion durchaus erfolgreich und soll daher nun auf alle chinesischen Hersteller ausgeweitet werden.

Warum EDA-Software für China so wichtig ist

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Doch welche Rolle spielt EDA-Software überhaupt für Chinas Chipindustrie? Kurz erklärt: Mikrochips für Computer werden schon lange nicht mehr von Hand entworfen. In den Anfängen der Halbleiterindustrie hatten Prozessoren wie der Intel 4004 nur wenige Tausend Transistoren. Einzelne Mitarbeiter waren nicht nur in der Lage, den kompletten Aufbau zu verstehen, sondern man konnte auch Prototypen, etwa einer ALU (Arithmetic Logic Unit), in größerem Maßstab aufbauen und manuell debuggen, um Fehler zu beheben.

Das ist heute nicht mehr möglich, denn moderne Prozessoren haben Hunderte Milliarden Transistoren. Kein einzelner Mensch ist mehr in der Lage, den Aufbau vollständig manuell zu planen. Dafür wird eben EDA-Software verwendet. Erst so wird es möglich, moderne Chips zu entwerfen und den Entwurf grundsätzlich auf Machbarkeit zu prüfen.

Einen einzelnen Chip als Prototyp bauen zu lassen, um dann bei gefundenen Fehlern im Entwurf einen neuen Chip zu fertigen, wäre extrem teuer. Für einen Chip müssen teils Dutzende Belichtungsmasken hergestellt und die Belichtungsmaschinen dafür konfiguriert werden, was Monate dauert und Millionen kostet. Stattdessen wird auch die Evaluierung mit EDA gemacht, bis ein produktionsreifes Design erreicht ist.

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Schwerer Start für neue Marktteilnehmer 
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bplhkp 25. Aug 2022 / Themenstart

Beispielsweise lassen sie die Presse Hetzkampagnen gegen ausländische Hersteller fahren

deutscher_michel 25. Aug 2022 / Themenstart

So ist es leider mit jeder langfristigen Sanktion, sie geht immer nach hinten los, da man...

bofhl 25. Aug 2022 / Themenstart

Gut zu wissen, dass nicht nur ich die Produkte von den drei genannten "Großen" so...

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