Bastianpillai: Wie wirkt sich der Boom der künstlichen Intelligenz (KI) auf die Halbleiterbranche aus?
Miller: Die unmittelbare Folge ist die erhöhte Nachfrage nach Chips für KI-Anwendungen. Prominentester Gewinner ist die US-Halbleiterfirma Nvidia, aber auch viele andere Unternehmen verzeichnen steigende Auftragszahlen. In dieser ersten Welle geht es allerdings in erster Linie um KI-Chips für Rechenzentren. Längerfristig dagegen werden viele KI-Systeme vor allem im Randbereich von Netzwerken zum Einsatz kommen, in Geräten wie Smartphones, Autos und Wearables. Für diese Geräte kommen gerade erst neue Chips heraus, die für KI optimiert sind.
Bastianpillai: Welche Innovation im Halbleiterbereich finden Sie im Moment am spannendsten?
Miller: Der größte unmittelbare Innovationsschwerpunkt ist die Produktion von besseren Chips für KI. In den letzten zehn Jahren waren optimierte Chips der wichtigste Faktor für die Verbesserung der KI-Systeme. Unternehmen, die wie Nvidia Chips für Grafikprozessoren (GPUs) oder wie SK hynix Speicherchips mit hoher Bandbreite herstellen, liefern heute Chips, die um ein Vielfaches leistungsfähiger sind als noch vor zehn Jahren. Deshalb werden große KI-Systeme im Vergleich zu älteren KI-Generationen mit einem Vielfachen der Datenmenge trainiert und sind dadurch auch weitaus effektiver.
Die kurzfristigen Auswirkungen der KI werden die Klimawende verzögern, weil neue KI-Rechenzentren mehr Strom aus fossilen Quellen verbrauchen werden. Gleichzeitig sind Halbleiter aber auch die wichtigsten Treiber der Elektrifizierung.
Bastianpillai: Was sind die interessantesten Anwendungen jenseits von KI?
Miller: KI wird wohl noch für einige Zeit das beherrschende Thema sein. Längerfristig finde ich besonders spannend, was sich an der Schnittstelle zwischen Chips, Biotechnologie und Medizintechnik tut. Schon jetzt gibt es eine Reihe interessanter Start-ups, die Chips unter anderem für die Erkennung bestimmter biologischer Marker entwickeln.
Bastianpillai: Wie wird sich der Wettbewerb zwischen den USA und China auf die Branche auswirken? Kann er zum Innovationstreiber werden?
Miller: Das Problem am Wettbewerb zwischen den USA und China ist, dass beide Seiten nun eigene Lieferketten aufbauen. Das schmälert die Effizienz und ist mit zusätzlichen Kosten verbunden. Positiv ist hingegen, dass die USA und andere Länder mehr Geld für Forschung und Entwicklung ausgeben, was – bei guter Umsetzung – Innovationen beschleunigen dürfte.
Bastianpillai: Die Branche ist für die starke Umweltbelastung bekannt, die von ihr ausgeht. Wie lässt sich dieses Problem am besten angehen?
Miller: Zur Herstellung von Chips werden viele giftige Chemikalien benötigt, aber die Branche hat erhebliche Fortschritte dabei gemacht, deren Auswirkungen einzudämmen. Die nächste große Herausforderung besteht darin, die besonders schwer abbaubaren PFAS zu ersetzen. Hierzu sind erhebliche Innovationen in der Chemie erforderlich.
Bastianpillai: Spielen Halbleiter trotzdem auch eine Rolle bei der Klimawende?
Miller: Ja, da sind sie ganz wichtig, aber die Zusammenhänge sind komplex. Die kurzfristigen Auswirkungen der KI werden die Klimawende verzögern, weil neue KI-Rechenzentren mehr Strom aus fossilen Quellen verbrauchen werden. Gleichzeitig sind Halbleiter aber auch die wichtigsten Treiber der Elektrifizierung. In neuen Elektrofahrzeugen beispielsweise sind Halbleiter für über tausend Dollar verbaut, und viele von ihnen spielen eine entscheidende Rolle für das Batteriemanagement und die Stromverteilung.
Bastianpillai: Vor etwa 60 Jahren wurde das Mooresche Gesetz formuliert, wonach sich die Zahl der Transistoren in einer integrierten Schaltung alle zwei Jahre verdoppelt. Das heißt wiederum, dass Chips bei gleicher (oder sogar zunehmender) Leistung immer kleiner werden können. Zuletzt sind 7‑nm-Chips von 5‑nm-Chips abgelöst worden. Was heißt das überhaupt? Haben 5‑nm-Chips wirklich 5 Nanometer?
Das Problem am Wettbewerb zwischen den USA und China ist, dass beide Seiten nun eigene Lieferketten aufbauen. Das schmälert die Effizienz und ist mit zusätzlichen Kosten verbunden.
Miller: Bei den Nanometerangaben geht es meist nur ums Marketing. Früher genügte zum Vergleich verschiedener Chips eine einzige Maßangabe. Bei den heutigen 3D-Chips könnte man mehrere Dimensionen messen. Auf jeden Fall liegt zwischen zwei Generationen (also etwa 7 nm und 5 nm) jeweils eine enorme Steigerung der Rechenleistung.
Bastianpillai: Wird angesichts der zunehmenden Nachfrage nach Halbleitern mehr Geld in den Kapazitätsausbau investiert?
Miller: Die Investitionsausgaben sind bereits stark gestiegen. Ich denke, mit einer Expansion über die aktuellen Zusagen hinaus sind die Chiphersteller vorsichtig. Sie wissen, dass sie sich in einer traditionell zyklischen Branche bewegen, und wollen mehr Klarheit darüber, wie die Nachfrage nach KI-Rechenzentren in den nächsten Jahren aussehen wird. Die entscheidende Frage ist, ob die großen Technologiefirmen weiterhin jährlich zweistellige Milliardenbeträge in KI-Infrastruktur investieren oder ob sie erst einmal pausieren und auf profitablere Anwendungen warten.
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