Ein Stück Stoff hat NVIDIA in die Enge getrieben?
San José, Kalifornien, USA.
Als Jensen Huang behauptete, dass die KI-Rechenleistung in den nächsten zehn Jahren um das Millionfache steigen werde, bemerkte nur wenige, dass nicht nur die Chips, sondern auch etwas anderes diese Rechenleistungser revolution stützt:
Ein geheimnisvolles elektronisches Gewebe.
01 Die japanische Hegemonie
Wenn man einen KI-Server als einen Supersportwagen ansieht, ist der Chip der Motor, und das elektronische Gewebe ist das Fahrwerk.
Ohne Fahrwerk ist selbst der stärkste Motor nur ein Haufen Schrott. Ebenso ist auch die fortschrittliche Rubin-Architektur von NVIDIA nur ein Luftschloss, wenn es kein elektronisches Gewebe gibt.
Obwohl es als elektronisches Gewebe bezeichnet wird, ist es kein gewöhnliches Tuch, sondern eine elektronische Glasfaser, die zur Herstellung von Leiterplatten (PCB) verwendet wird.
Hohe - endiges elektronisches Gewebe, insbesondere ultra - dünnes und nieder - dielektrisches (Low - Dk) Gewebe, vereint verschiedene Spitzenmaterialwissenschaften und ist eine Sammlung von High - Tech.
Bis heute sind in diesem Bereich immer noch unbekannte japanische Hersteller wie Nittobo, Asahi Kasei und Asahi Glass die eigentlichen Herrscher der Branche. Nur diese drei Unternehmen bestehen fast 70 % des globalen Marktes für hochwertiges elektronisches Gewebe aus und bilden fast ein Oligopol.
Sie produzieren keine KI - Chips, aber sie halten die Schlüsselposition für die KI - Rechenleistung in der Hand.
Sie kontrollieren die schwierigsten und grundlegendsten Schritte bei der Herstellung von elektronischem Gewebe und können es seit Jahren fehlerfrei in Massenproduktion bringen.
Chinesische Unternehmen können zwar auch elektronisches Gewebe produzieren und haben einen nicht unerheblichen globalen Marktanteil, aber sie kämpfen hauptsächlich auf dem Mittel - und Niedrigpreissegment.
Warum haben japanische Hersteller fast den gesamten Markt für hochwertiges elektronisches Gewebe monopolisiert?
Die Antwort ist: Ein unüberwindlicher Wettbewerbsvorsprung, der über Jahrzehnte aufgebaut wurde.
Elektronisches Gewebe wird aus Glasfasern gewebt, und seine Leistung hängt von der chemischen Zusammensetzung der Fasern ab. Japanische Hersteller haben die Glasmaterialien NE - glass und T - glass mit zwei Goldzusammensetzungen der Branche im Griff. Ihre Dielektrizitätskonstanten sind weit besser als die von gewöhnlichem Glas.
Man sollte diese Formeln nicht unterschätzen. Sie sind wie der Mount Everest im Bereich der Materialwissenschaften.
Die Entwicklung einer geeigneten Formel für elektronisches Glas erfordert Tausende von Experimenten, bei denen man ständig verschiedene Prozessparameter einstellt und kontrolliert.
Nehmen wir die Technologie von NE - glass als Beispiel. Nittobo hat mit der Forschung und Entwicklung in den 1990er Jahren begonnen und mehr als 30 Jahre hart daran gearbeitet, bevor die Branche endlich explodierte.
▲Quelle: Nittobo
Chinesische Unternehmen haben erst nach 2010 in diesen Bereich eingestiegen, was bedeutet, dass sie fast 20 Jahre später als die japanischen Hersteller begannen.
Die japanischen Hersteller mit ihrem Vorsprung haben für die Nachzügler ein undurchdringliches Patentnetz errichtet. Sie haben nicht nur die Kernformeln, sondern auch die gesamte Wertschöpfungskette von der Reinigung der Rohstoffe, der Ziehtechnik bis zur Geräteherstellung patentiert.
Zusätzlich haben sie sich eng mit den Chip - Giganten verbunden.
In den letzten Jahren hat Nittobo umfassende Kooperationen mit Chip - Giganten wie NVIDIA und AMD eingegangen.
Die neueste Rubin - Architektur von NVIDIA stellt fast extreme Anforderungen an das elektronische Gewebe, und weltweit kann fast nur Nittobo diese Anforderungen erfüllen.
Darüber hinaus bilden die japanischen Unternehmen durch enorme irreversible Investitionen eine starke Abschreckung für die Konkurrenten.
Der Bau eines Ofens für elektronische Glasfasern kostet mindestens 500 Millionen Yuan, und für einen High - end - Ofen sind sogar über 1,5 Milliarden Yuan erforderlich. Die Kapazitätserweiterung für hochwertiges elektronisches Gewebe dauert über zwei Jahre. Die Investition in eine einzelne Standardproduktionslinie beträgt über 500 Millionen Yuan. Normale Unternehmen haben weder die Fähigkeit noch den Mut, in diesen Bereich einzusteigen.
Wenn ein Experiment fehlschlägt, geht alles verloren.
Durch diese drei Schritte haben die japanischen Hersteller die globale Produktion von hochwertigem elektronischem Gewebe stillschweigend kontrolliert, und die chinesische Branche ist dadurch in der Abhängigkeit geblieben. Doch jetzt, mit dem allgemeinen Aufbruch der chinesischen Technologie, ändert sich diese Situation.
02 Mehrere Angriffspunkte für den Durchbruch
Im Jahr 2019 wollte ein chinesisches PCB - Unternehmen eine Charge ultra - dünnes elektronisches Gewebe beschaffen und fragte die Japaner nach dem Preis. Die Japaner nannten einen Preis, der das Zehnfache des Preises für normales elektronisches Gewebe betrug, und stellten zusätzlich eine Bedingung:
Verbot der Lieferung an Huawei und ZTE!
Dies ist die herrische Logik der japanischen Hersteller: Hochwertiges elektronisches Gewebe ist ihr privates Revier. Chinesische Unternehmen müssen entweder die hohen Preise zahlen oder von der High - end - Branchenkette ausgeschlossen werden.
Solche Engpässe haben die Innovationskraft und den Kampfgeist chinesischer Unternehmen noch mehr entfacht.
Angesichts der Monopolbarrieren, die die Japaner über Jahrzehnte in den High - end - Segmenten wie ultra - dünn und nieder - dielektrisch errichtet haben, haben chinesische Unternehmen einen kollektiven Angriff gestartet.
Die Spitze dieser Front ist Honghe Technology.
Ultra - dünnes elektronisches Gewebe wurde in der Vergangenheit lange von japanischen und amerikanischen Unternehmen geliefert. China war fast vollständig auf Importe angewiesen.
Im Jahr 2017 gründete Honghe in Shanghai ein Forschungs - und Entwicklungsteam sowie eine Experimentierfabrik mit dem Ziel, feine Glasfasern zu entwickeln und das 9 - Mikrometer - ultra - dünne elektronische Gewebe zu beherrschen.
Aber am Anfang stießen die Forscher auf die erste Hürde - die Ziehtechnik.
Nach der Erinnerung von Li Jinlong, einem der Teamleiter: "Es gab einige Monate lang, in denen die Versuchsmaschine keine feinen Glasfasern ziehen konnte, und die Fadenbruchrate war besonders hoch."
Um das Problem des Fadenbruchs zu lösen, haben die Forscher die vorhandene Düsenplattentechnologie ständig innoviert und hunderte von Lösungen ausprobiert. Gleichzeitig haben sie die Glasformel optimiert und schließlich einen technologischen Durchbruch erzielt.
Im Jahr 2021 hat Honghe erfolgreich das 9 - Mikrometer - ultra - dünne elektronische Gewebe in Massenproduktion gebracht und damit das ausländische Monopol gebrochen.
Wenn die Präzision der Kern des ultra - dünnen Gewebes ist, dann ist die Formel der Kern des nieder - dielektrischen Gewebes.
Je niedriger die Dielektrizitätskonstante, desto schneller ist die Signalübertragung und desto geringer sind die Verluste. Dies ist für die rasant voranschreitende KI von entscheidender Bedeutung.
Seit langem wird das nieder - dielektrische Gewebe von japanischen Unternehmen wie Nittobo und Asahi Kasei monopolisiert.
Um diese Blockade zu brechen, hat Li Zhiwei, der Gründer von Henan Linzhou Guangyuan, zusammen mit seinem Forschungs - und Entwicklungsteam in der Gegend, wo einst der Hongqiqu - Kanal gegraben wurde, ein neues Unternehmen gegründet.
Die größte technologische Herausforderung bei der Herstellung von nieder - dielektrischem Gewebe liegt in der koordinierten Optimierung der Materialformel und des Herstellungsprozesses.
Li Zhiwei hat jahrelang Tag und Nacht gearbeitet und mehr als 100 technologische Probleme gelöst. Schließlich hat er im Jahr 2021 die Massenproduktion von nieder - dielektrischem Gewebe erreicht.
Dies ist das erste chinesische Unternehmen, das als Pionier in der Branche gilt.
Als man Li Zhiwei fragte, ob es am Anfang schwierig war, antwortete er offenherzig: "Kann es schwieriger als das Graben des Hongqiqu - Kanals sein? Wir Leute aus Linzhou haben nie Angst vor Schwierigkeiten!"
Li Zhiwei ist nicht allein.
Nach Linzhou Guangyuan hat Taishan Glass Fiber im Jahr 2024 die Massenproduktion des zweiten Generations nieder - dielektrischen Gewebes erreicht. Im gleichen Jahr hat auch Honghe nach dem ultra - dünnen elektronischen Gewebe erneut einen Durchbruch bei dem elektronischen Gewebe mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (Low - CTE) erzielt.
Das von den Japanern über Jahrzehnte kontrollierte hochwertige elektronische Gewebe wurde von chinesischen Unternehmen endgültig aufgebrochen.
Aber das Glas - elektronische Gewebe nähert sich in Bezug auf die dielektrischen Verluste und den Wärmeausdehnungskoeffizienten seiner Leistungsobergrenze. Mit der Veröffentlichung der neuesten Rubin - Architektur von NVIDIA ist das nächste Generation Quarz - elektronische Gewebe die erste Wahl.
Dies ist keine gewöhnliche technologische Verbesserung, sondern eine Materialrevolution, die chinesischen Unternehmen auch die Chance für einen Überholmanöver bietet.
Deng Jiagui, der Gründer von Feilihua, hat diese Chance ergriffen.
Dieser Mann, der einst als Direktor der Hubei Quartz Glass General Factory gearbeitet hat, hat Jahrzehnte Erfahrung in der Quarzbranche. Im Jahr 2017 hat er Feilihua dazu angeregt, eine strategische Forschung und Entwicklung zu starten.
In den folgenden acht Jahren hat Feilihua die Kerntechnologien wie ultradünnes Ziehen und nieder - dielektrische Behandlung gelöst und schließlich im Jahr 2025 das M9 - Klasse Q - Gewebe erfolgreich entwickelt, das auch die offizielle Zertifizierung von NVIDIA erhalten hat.
▲Quelle: Feilihua
Dies ist derzeit das beste elektronische Gewebe, und weltweit gibt es nur wenige Unternehmen, die es in Massenproduktion bringen können.
Feilihua hat das Monopol von Giganten wie der japanischen Shin - Etsu Chemical gebrochen und so Raum für die Entwicklung der chinesischen KI - Branche geschaffen.
Darüber hinaus ist Feilihua eines der wenigen globalen Unternehmen, die die gesamte Wertschöpfungskette von Quarzsand, Ziehen bis hin zum Weben integriert haben. Es bietet NVIDIA und der Welt eine zweite Wahl neben den japanischen Unternehmen.
03 Der Kampf um die Materialien
Honghe, Taishan Glass Fiber und Feilihua sind nur Beispiele.
Der Aufbruch des chinesischen hochwertigen elektronischen Gewebes ist ein kollektiver Angriff der gesamten Wertschöpfungskette. Viele Unternehmen sind beteiligt, von den Herstellern von hochreinem Quarzsand und Spezialpasten im upstream - Bereich über die Hersteller von Fertigungsmaschinen im Mittelbereich bis hin zu den Herstellern von PCB - Platinen im downstream - Bereich.
Beispielsweise haben Dongcai Technology und Shengquan Group im Bereich der elektronischen PPO - Harze im upstream - Bereich den ausländischen Import ersetzt und so die Produktion von hochwertigem elektronischem Gewebe durch Feilihua ermöglicht.
Downstream - Giganten wie Shengyi Electronics haben die Massenproduktion der M9 - Platine abgeschlossen und auf den Markt gebracht.
Dieser aufrüttelnde Branchenaufbruch ist ein unvermeidlicher Schritt für die chinesische Produktion auf dem Weg zur High - end - Produktion und zeigt uns auch eine harte Branchenlogik: Die Grundlage des technologischen Industriekriegs ist die Materialrevolution.
Viele Leute denken, dass die Produktion von Materialien einfach eine Grundindustrie ist und keine technologische Herausforderung darstellt.
Dies ist der größte Irrtum in Bezug auf die Materialwissenschaften.
Die Entwicklung einiger hochwertiger Materialien ist sogar schwieriger als die Entwicklung von Chips und Algorithmen. Der Grund ist einfach: Die Entwicklung von Chips kann durch Geld und Prozessoptimierung beschleunigt werden, und die Verbesserung von Algorithmen kann durch geniale Ideen erreicht werden.
Aber die Entwicklung von Materialien erfordert die präzise Manipulation von Atomen und Molekülen in der Mikrowelt. Es braucht Zeit und Glück, und man muss ständig versuchen. Jeder Durchbruch erfordert Tausende von Fehlschlägen.
Aber es ist auch dieser Erfolg nach wiederholten Fehlschlägen, der die menschliche Gesellschaft ständig voranbringt.
Von der industriellen Revolution bis zur Informationsrevolution war hinter jeder Verschiebung des globalen Technologiekernpunkts eine Änderung der Materialhegemonie.
Bei der ersten industriellen Revolution hat Großbritannien dank der Koks - Eisenhüttentechnik die Materialhegemonie im Stahlbereich erlangt, was direkt die Massenproduktion von Dampfmaschinen und die Baustelle von Eisenbahnen unterstützte.
Nach dem Zweiten Weltkrieg konnte die USA die Luftfahrtbranche Deutschlands überholen, weil sie die Materialhegemonie in Bezug auf Flugzeugaluminiumlegierungen und Halbleitermaterialien errungen haben.
Heute kann Japan in der Branche für hochwertiges elektronisches Gewebe die Spitze bilden, weil es die Materialhegemonie in diesem Bereich im Griff hat.
Abgesehen vom M9 - Klasse Q - Gewebe ist Japan auch in der Herstellung von Fotolacken, Target - Materialien und Verkapselungsmaterialien für Chipherstellung stark und hat in einigen Bereichen sogar ein Monopol.
Und diese Materialien bestimmen in hohem Maße die Rechenleistungshegemonie.
Ohne das solide "Bett" des M9 - Klasse Q - Gewebes wäre die zehnfache Rechenleistung der NVIDIA Rubin - Architektur nur ein leeres Versprechen.
Das ist auch die Schrecklichkeit der Materialhegemonie. Sie versteckt sich am untersten Ende der Wertschöpfungskette, ist normalerweise unsichtbar und anfassbar, aber sobald sie die Nase dazwischen schiebt, stoppt die gesamte Branche.
