Israel, das globale Chip-Landschaft neu gestalten
Wenn die Menschen an Israel denken, fallen ihnen oft das Label "Startup-Nation" ein. Doch nach Jahrzehnten der Entwicklung hat sich Israel still und leise zu einer globalen Macht in der Halbleiterindustrie verwandelt und spielt eine entscheidende Rolle bei der Neuausrichtung der globalen Chip-Landschaft.
Dieser kleine Mittelmeerstaat mit einer Fläche von nur 20.000 Quadratkilometern hat heute etwa 200 Halbleiterunternehmen. Der Jahresexportbetrag liegt bei über 10 Milliarden US-Dollar, was 5 % des gesamten nationalen Exportbetrags ausmacht. Darüber hinaus hat Israel einen Marktanteil von 30 % im globalen Bereich der Mess- und Prüftechnik. Ohne dass es vielen bewusst war, ist Israel bereits zu einem unverzichtbaren Teil der Halbleiterbranche geworden.
Von Null zu Weltspitze: Der Weg der Halbleiterindustrie in Israel
Wenn man den Ursprung der Halbleiterindustrie in Israel betrachtet, ist das Jahr 1964 ein unumgänglicher Meilenstein. In diesem Jahr traf der globale Halbleiterriese Motorola eine damalige visionäre Entscheidung: Er gründete das erste Halbleiter-Forschungszentrum in Israel. Damals hatte Israel gerade die unsichere Gründungsphase überwunden, und die industrielle Basis war noch in den Anfängen. Die Ankunft von Motorola brachte nicht nur fortschrittliche Halbleitertechnologien und Forschungsansätze, sondern war wie ein "Samen", der das Gen der Halbleiterindustrie in diesem Land ausimpflanzte.
Basierend auf dem von Motorola gelegten Fundament baute die israelische Halbleiterindustrie in den folgenden zehn Jahren schrittweise ihre Branchenstruktur auf. 1974 folgte der Technologiekonzern Microsoft und gründete ebenfalls sein erstes Forschungs- und Entwicklungszentrum in Israel. Dies stärkte die lokale Fähigkeit zur Technologieentwicklung und ließ die Fusion von Halbleiterindustrie, Software und Informationstechnologie früher entstehen. 1979 brachte die Ankunft der National Semiconductor einen wichtigen Durchbruch in der Branchenentwicklung: Die von ihr in Israel errichtete Waferfabrik füllte die Lücke in der lokalen Halbleiterfertigung und brachte Israel von einem reinen "Forschungsstandort" zu einer Branchenbasis mit anfänglichen "Forschung + Fertigung"-Fähigkeiten.
Von den 1980er bis in die 2000er Jahre erlebte die israelische Halbleiterindustrie ihre eigentliche "Flugphase". Wenn man die vorherige Akkumulation als "tiefe Ansammlung" bezeichnet, war diese Phase die "explosive Entfaltung" von technologischen Durchbrüchen und Brancheneinfluss. 1984 lieferte das israelische Team von Intel eine beeindruckende Leistung: Die erfolgreiche Entwicklung des 8088-Prozessors. Dieser Prozessor wurde später in den frühen IBM-Personalcomputern weit verbreitet und wurde zu einem der Schlüsselkomponenten für den Aufstieg der globalen PC-Industrie. Damit trat die israelische Halbleiterforschung erstmals in den Mittelpunkt der Weltbühne. Ein Jahr später, 1985, legte Intel noch stärker in Israel ein und errichtete seine erste Waferfabrik. Dies verband die Technologieentwicklung eng mit der lokalen Fertigung und markierte Israels formale Einbindung in Intels globalen Strategieplan.
Aber nicht nur die Beteiligung von Konzernen machte die israelische Halbleiterindustrie erfolgreich. Die Innovationen einheimischer Unternehmen waren ebenfalls beeindruckend. 1990 brachte die Galileo Technology einen technologischen Durchbruch in der Halbleiterspeicherbranche: Die Entwicklung des ersten echten Flash-Dateisystems und die darauf basierenden Produkte DiskOnChip und DiskOnKey veränderten grundlegend die Form der traditionellen Speichereinrichtungen. DiskOnChip, als frühe eingebettete Flash-Speicherlösung, wurde in Routern, Set-Top-Boxen und anderen Geräten weit verbreitet eingesetzt. DiskOnKey wurde sogar zu einem der Vorläufer des USB-Sticks, was die Datenspeicherung von "schweren Festplatten" zu "tragbaren Chips" führte und die Speicherdesign von nachfolgenden Konsumelektronik- und Internet der Dinge (IoT)-Geräten stark beeinflusste.
Seit den 2000er Jahren hat die globale Halbleiterindustrie die "technologische Tiefsee" betreten und sich von der traditionellen Computation hin zu künftigen Bereichen wie Künstlicher Intelligenz (KI), autonomem Fahren und IoT gewandelt. Israel hat dank seiner anhaltenden Innovationsfähigkeit in dieser Branchenveränderung immer die "technologische Spitze" erreicht. 2004 brachte das israelische Startup Mobileye den weltweit ersten speziellen Prozessor für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) auf den Markt. Die bahnbrechende Kombination von Computervisionstechnologie und Halbleiterchip verlieh den Autos die Fähigkeit, ihre Umgebung zu "wahrnehmen". Diese Technologie wurde später zur Kernstein der autonomen Fahrbranche, und Mobileye wurde somit der absolute Weltmarktführer im Bereich der ADAS-Chips. Schließlich wurde es von Intel für 15,3 Milliarden US-Dollar übernommen, was ein Meilenstein in der Geschichte der israelischen Technologiebranche darstellte.
In der Welle der Künstlichen Intelligenz waren auch die technologischen Durchbrüche in Israel beeindruckend. 2021 entwickelte das Intel-Forschungszentrum in Haifa den ersten KI-Chip "Springhill". Dieser speziell für Deep Learning optimierte Chip erzielte bedeutende Fortschritte in der Rechenleistung und Energieeffizienz und kann komplexe KI-Aufgaben wie Large Language Models (LLM) und Computervision effizient unterstützen. Er wurde zu einem Schlüsselprodukt von Intel im Wettbewerb um die Spitze in der KI-Chipbranche.
Heute ist Israel zu einem unverzichtbaren "Innovationszentrum" in der globalen Halbleiterindustrie geworden. Hier sind die Forschungs- und Entwicklungszentren von über hundert globalen Halbleiterunternehmen angesiedelt. Es wurden unzählige technologische Patente entwickelt, die die Branche verändern, und es wurden Generationen von Talenten geschaffen, die sowohl technologische Einsicht als auch geschäftlichen Verstand haben.
Die Branchenriesen: Die Schlüsselkräfte hinter der globalen Halbleiterlandschaft
Der Erfolg der israelischen Halbleiterindustrie ist zum großen Teil auf die herausragende Leistung einer Reihe von Weltklasseunternehmen zurückzuführen. Diese Unternehmen führen nicht nur in der technologischen Innovation, sondern bringen auch die technologischen Stärken Israels in die globale Wertschöpfungskette ein, indem sie von internationalen Konzernen übernommen werden.
Intels Strategie in Israel ist ein gutes Beispiel für die Branchenentwicklung. Seit seinem Eintritt in den israelischen Markt im Jahr 1974 hat Intel seinen Geschäftsbetrieb in Israel stetig erweitert. Es hat nicht nur ein Forschungs- und Entwicklungszentrum in Haifa gegründet, sondern auch eine moderne Waferfabrik in Kiryat Gat gebaut, was eine lokale "Forschung + Fertigung"-Struktur bildet. Das Forschungs- und Entwicklungszentrum in Haifa leitete die Entwicklung des 8088-Prozessors, der später in den frühen IBM-Personalcomputern eingesetzt wurde und somit ein Schlüsselbauteil für die Entwicklung der PC-Industrie wurde. Dies führte dazu, dass Israels Forschungsfähigkeiten in die Kernbereiche der globalen Computerindustrie integriert wurden. 2017 erwarb Intel das israelische Unternehmen Mobileye, das auf autonome Fahrtechnologien spezialisiert ist, für 15,3 Milliarden US-Dollar. Dieser Kauf erweiterte Intels technologische Präsenz im Bereich der intelligenten Autos und ermöglichte es Mobileye, seine Technologien auf der Grundlage von Intels globalen Ressourcen weiter zu skalieren.
Der Entwicklungspfad von Mobileye zeigt den Prozess von der Forschung und Entwicklung bis zur Industrialisierung. Seit seiner Gründung im Jahr 1999 hat sich das Unternehmen auf die Technologien der Computervision und des maschinellen Lernens konzentriert und sich auf die Entwicklung von fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und autonomen Fahrtechnologien spezialisiert. 2008 brachte es den EyeQ1-Prozessor auf den Markt, der als weltweit erster speziell für ADAS konzipierter Chip die Fähigkeit von Autos, ihre Umgebung wahrzunehmen, und die Fahrzeugsicherheit verbessern konnte. Seither hat die Technologie des Unternehmens zunehmend Anerkennung in der Branche gefunden. Es hat Partnerschaften mit über 40 Automobilherstellern eingegangen, und seine Chips werden in Tausenden von Fahrzeugen eingesetzt. Nach der Übernahme durch Intel hat Mobileye bei der technologischen Weiterentwicklung und Markterweiterung mehr Ressourcen erhalten und setzt die Kommerzialisierung der autonomen Fahrtechnologie kontinuierlich voran.
Im Bereich der Hochgeschwindigkeitsdatenverbindung hat Mellanox eine Lücke in der Marktfrage geschlossen. Das 1999 gegründete Unternehmen hat sich auf die Entwicklung von InfiniBand- und Ethernet-Netzwerklösungen spezialisiert. Seine Produkte werden hauptsächlich in Hochleistungsrechnern (HPC), Rechenzentren und KI-Trainingsumgebungen eingesetzt. Sein Kernvorteil liegt in der Verbesserung der Datenübertragungsgeschwindigkeit und der Reduzierung der Latenz, um den Anforderungen an die effiziente Dateninteraktion in Hochleistungsrechnerszenarien gerecht zu werden. 2020 erwarb NVIDIA Mellanox für 6,9 Milliarden US-Dollar. Diese Integration vervollständigte NVIDIAs Wertschöpfungskette im Bereich der Rechenzentren und ermöglichte es Mellanox, seine Netzwerkverbindungstechnologien über NVIDIAs Ökosystem breiter in neuen Bereichen wie KI-Computing und Cloud Computing einzusetzen.
Im Bereich der KI-Chips entspricht die Technologie von Habana Labs den Branchentrends. Das Unternehmen hat sich auf die Entwicklung von Prozessoren für das Training und die Inferenz von tiefen neuronalen Netzwerken spezialisiert. Seine Gaudi-Trainings-Prozessoren und Goya-Inferenz-Prozessoren sind in Bezug auf die Leistung und Energieeffizienz für KI-Workloads optimiert und haben Anerkennung in der Branche gefunden. 2019 erwarb Intel Habana Labs für etwa 2 Milliarden US-Dollar und integrierte seine KI-Chip-Technologie in seine eigene Produktlinie. Dies stärkte Intels Wettbewerbsfähigkeit im Bereich der KI-Hardware und ermöglichte es Habana Labs, seine Technologien über Intels Vertriebskanäle in mehr unternehmensbezogene Anwendungen einzubringen.
Im Bereich der Cloud-Computing-Chip-Designs hat Annapurna Labs die Optimierung der Infrastruktur unterstützt. Das auf die Entwicklung von Kommunikationscontrollern für Telekommunikations- und Cloud-Infrastrukturen spezialisierte Unternehmen hat besondere Vorteile bei der Datenverarbeitungseffizienz und Netzwerkoptimierung und kann den Anforderungen an die Hochkonkurrenz und geringe Latenz in Cloud-Computing-Szenarien gerecht werden. 2015 erwarb Amazon Annapurna Labs und integrierte seine Technologie in das AWS-Cloud-Service-System. Dies verbesserte die maßgeschneiderte Fähigkeit von AWS auf der Hardwareebene der Cloud-Infrastruktur und ließ die israelische Cloud-Computing-Chip-Design-Technologie direkt in einem der weltweit größten Cloud-Services eingesetzt werden.
Im Bereich der Fahrzeug-zu-X (V2X)-Kommunikationstechnologie hat Autotalks sich auf die Sicherheitsanforderungen auf der Straße konzentriert. Das Unternehmen hat eine Unfallvermeidungs-Kommunikationstechnologie entwickelt, insbesondere Lösungen für die Fahrzeugkommunikation in Nicht-Sichtbarkeits-Szenarien, die eine Schlüsselstütze für die V2X- und intelligente Verkehrssysteme darstellen. Sein V2X-Kommunikationschip kann die Echtzeit-Dateninteraktion zwischen Fahrzeugen und Fahrzeugen sowie Fahrzeugen und Infrastrukturen ermöglichen und somit die Gefahrenwarnungskapazität in Verkehrsszenarien verbessern. 2021 erwarb Qualcomm Autotalks und integrierte seine V2X-Technologie in seine intelligenten Fahrzeuglösungen, was die Skalierung der V2X-Technologie in globalen Automobilherstellern vorantrieb.
Im Bereich der WiFi-Chips und intelligenten Verbindungen entspricht die Technologie von Celeno den Anforderungen des IoT. Das Unternehmen hat WiFi-Chip-Sets und Doppler-Bildgebungstechnologie entwickelt, die nicht nur eine schnelle und stabile drahtlose Verbindung anstreben, sondern auch durch die Doppler-Radar-Technologie Funktionen wie die Innenraumortung und die Bewegungserkennung erweitern. Dies entspricht den Anforderungen an die vielfältigen Anwendungen in Smart-Homes und IoT-Geräten. 2021 erwarb die japanische Firma Renesas Electronics Celeno und integrierte seine Verbindungstechnologie in seine eigene IoT-Produktlinie, was Renesas in der Technologievorbereitung für die intelligente Geräteverbindung stärkte.
Im Bereich der Halbleiterfertigungsausrüstung und -prüfung hat Orbotech seit langem die Elektronikfertigung unterstützt. Das Unternehmen hat technologische Erfahrungen in der Elektronikfertigungsbildgebung und optischen Prüfungssystemen gesammelt. Seine Produkte werden in der PCB-Herstellung, der Anzeigepanelproduktion und anderen Szenarien weit verbreitet eingesetzt. Der Kernaspekt besteht darin, die Produktionsqualität und -effizienz von Elektronikkomponenten durch präzise Prüfungen zu verbessern. 2018 erwarb die US-amerikanische Firma KLA Orbotech für 3,4 Milliarden US-Dollar. Diese Integration ergänzte KLAs Produktlinie im Bereich der Elektronikfertigungsüberprüfung und ließ Orbotechs Technologie weiterhin in der globalen Halbleiter- und Elektronikfertigungssupplychain eine Rolle spielen.
Im Bereich der Netzwerkinfrastruktur hat Leaba sich auf die Optimierung der Rechenzentrumsleistung konzentriert. Das Unternehmen hat Siliziumlösungen entwickelt, die hauptsächlich zur Verbindung von Speicher-, Speicher- und Rechenkomponenten in Rechenzentren eingesetzt werden. Das Kernziel besteht darin, die Dateninteraktionseffizienz zu verbessern und den Energieverbrauch zu reduzieren. 2019 erwarb Cisco Leaba und integrierte seine Technologie in seine Netzwerkgeräteprodukte, was die Leistung von Ciscos Rechenzentrumsnetzlösungen verbessert und Leabas Technologie in breitere unternehmensbezogene Netzwerkinfrastrukturen integriert hat.
Außer den oben genannten übernommenen Unternehmen gibt es in Israel auch mehrere unabhängig börsennotierte Halbleiterunternehmen, die in speziellen Bereichen kontinuierlich technische Dienstleistungen anbieten. Tower Semiconductor, eines der früher gegründeten Halbleiterunternehmen in Israel, hat sich auf die Herstellung von analogen integrierten Schaltungen spezialisiert und hat Fertigungstechnologien in Bereichen wie RF-Chips, Leistungsmanagement und CMOS-Bildsensoren entwickelt. Es bietet kundenspezifische Chipfertigungsdienstleistungen an. Die Firma Nova konzentriert sich auf Mess- und Prüflösungen für die präzise Chipfertigung. Ihre Produkte werden für die Messung und Überwachung von Schlüsselparametern in der Halbleiterproduktion eingesetzt, um die Präzision und Stabilität der Chipfertigung zu gewährleisten. Camtek hat sich auf die Nachbearbeitung der Halbleiterherstellung spezialisiert und bietet Mess- und Prüftechnologien für die Verkapselung, Speicherung und Sensoren an, um die Qualitätskontrolle in der Halbleiterverkapselung und -prüfung zu unterstützen. CEVA hat als Kerngeschäft das Intellectual Property (IP) für intelligente Geräte. Seine entwickelten energieeffizienten IP-Kerne entsprechen den Anforderungen von IoT- und Automobil-Elektronik und bieten die Technologielizenzdienstleistungen für die Hersteller von Endgeräten, um die Energieeffizienz und Funktionserweiterung von intelligenten Geräten voranzutreiben.
Es ist auch bemerkenswert, dass eine Reihe von israelischen Halbleiter-Startups auf dem Markt auftaucht.
Auf diesem Bild werden 70 israelische Startups gezeigt, die in verschiedenen Bereichen der Halbleiterindustrie innovativ tätig sind. Dies umfasst die Bereiche Prozessoren (Processing), Kommunikation (Communications), Sensorik (Sensing), Stromversorgung (Power), Speicher (Memory), Design- und Verifikationswerkzeuge (Design & Verification Tools), Fertigung und Ausrüstung (Manufacturing & Equipment) und andere.