China schließt die technologische Lücke zu Südkorea bei HBM, sodass der verbleibende Vorsprung auf 3 Jahre geschrumpft ist.

China schließt die Lücke zu Südkorea bei der HBM-Technologie rasch, und der sprunghaft ansteigende Gewinn von DRAM wird diesen Prozess voraussichtlich beschleunigen.

Laut Daten, die der Koreanische Halbleiterindustrie-Verband am Sonntag veröffentlicht hat, hat sich der technische Abstand zwischen Südkorea und China im Bereich der Speicherchips verkleinert: drei Jahre bei HBM, zwei Jahre bei DRAM und ein Jahr bei NAND-Flash-Speicher. Der zuvor auf mehr als fünf Jahre geschätzte Abstand ist nun auf ein Niveau von einer Generation oder weniger an Technik geschrumpft.

Anzeichen für diesen Fortschritt sind bereits sichtbar. Changxin Memory (CXMT) arbeitet mit mehreren einheimischen fabless-Chipherstellern, darunter T-Head, das zu Alibaba gehört, zusammen, um seinen HBM3E-Chip der fünften Generation zu testen. Changxin Memory plant, spätestens im nächsten Jahr informationstechnische Produkte mit diesem Chip auf den Markt zu bringen. HBM3E liegt nur eine Generation hinter den HBM4-Chips zurück, die von Samsung Electronics, SK Hynix und dem US-Unternehmen Micron Technology hergestellt werden.

„Die chinesische Halbleitertechnik entwickelt sich weit schneller als erwartet“, sagt Bai Ruiren, Professor für China-Studien und Robotik an der ERICA-Campus der Hanyang-Universität. „Sie hat die Entwicklungsleistungen von zwei bis drei Jahren wirksam auf ein Jahr zusammengedrängt. Die staatliche Unterstützung, der riesige Binnenmarkt und das starke wissenschaftliche und technologische Ökosystem treiben gemeinsam die rasche technische Entwicklung voran.“

China hat bei HBM bemerkenswerte Fortschritte gemacht, und dieses Wachstum wurde unter den Beschränkungen der USA erreicht.

Die extrem ultraviolette (EUV)-Lithografieausrüstung, die zur Herstellung ultrafeiner Schaltungsmuster für fortgeschrittene Chips benötigt wird, ist für die Herstellung fortschrittlicher HBM-Chips von entscheidender Bedeutung. Aufgrund der US-Beschränkungen für den Export fortschrittlicher Chipherstellungstechnik nach China konnte China jedoch keine EUV-Ausrüstung erhalten.

China hat sich stattdessen auf die Entwicklung nachgelagerter Prozesse konzentriert, insbesondere auf Technologien für fortschrittliches Packaging und heterogene Integration, die das Stapeln und Verbinden von Chips umfassen. Fortschrittliches Packaging fasst mehrere Chips in einem einzigen Gehäuse zusammen, um Leistung und Effizienz zu steigern; die heterogene Integration verbindet verschiedene Arten von Chips zu einem einzigen System.

Laut Berichten von DigiTimes hat Changxin Memory die von Yangtze Memory entwickelte 3D-NAND-Flash-Speicher-Bonding-Technologie X-Stacking in sein HBM-Design übernommen. Diese Technologie ermöglicht das direkte Bonden von zwei Wafern, wodurch der Abstand zwischen den Schaltungen verkürzt wird, sodass höhere Bandbreiten und geringere Wärmeentwicklung ohne EUV-Lithografieausrüstung erreicht werden können.

Changxin Memory arbeitet auch mit wichtigen inländischen nachgelagerten Unternehmen zusammen. Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. übernimmt das Wafer-Packaging, und Tongfu Microelectronics ist für die Montage und Prüfung der HBM-Produktion zuständig.

Gleichzeitig hat Huawei das Ziel festgelegt, bis 2031 einen Prozess auf 1,4-Nanometer-Ebene zu erreichen, ohne EUV-Lithografie zu verwenden, und die Methode des „logischen Faltens“ anzuwenden, bei der Speicher gefaltet statt gestapelt werden.

Samsung Electronics und SK Hynix konzentrieren sich auf hochmargige Premium-Produkte wie HBM und Server-Speicher, was möglicherweise die Tür für ihre chinesischen Konkurrenten geöffnet hat. Chinesische Unternehmen haben bereits begonnen, Gewinne aus dem Mainstream-Speichermarkt zu erzielen und diese Gewinne in die Entwicklung der nächsten Generation von Produktionskapazitäten und HBM zu reinvestieren, wodurch ein positiver Kreislauf entsteht.

Das Angebot an Mainstream-DRAM, einschließlich DDR5, das weltweit häufig in PCs und Smartphones verwendet wird, wird zunehmend knapp, was dazu führte, dass sein Preis im ersten Quartal gegenüber dem Vorquartal um 98 % stieg. Yangtze Memory und Changxin Memory haben rasch Maßnahmen ergriffen, um die Angebotslücke zu schließen und ihren Anteil am Mainstream-Speichermarkt zu erhöhen.

Im zweiten Quartal hielt Changxin Memory einen Anteil von 10 % am globalen DRAM-Markt, mehr als das Doppelte des 4 %-Anteils im gleichen Zeitraum des Vorjahres. Nach Daten des Marktforschungsinstituts Counterpoint Research rangiert es damit auf dem vierten Platz, hinter Samsung Electronics (38 %), SK Hynix (25 %) und Micron (24 %).

Yangtze Memory (YMTC) hielt im zweiten Quartal einen Anteil von 14 % am NAND-Flash-Speichermarkt, gegenüber 9 % im gleichen Zeitraum des Vorjahres. Samsung Electronics steht mit einem Marktanteil von 28 % an der Spitze, gefolgt von SK Hynix (19 %) und Micron (15 %).

Laut einem Bericht der Financial Times vom 26. August geht das Ziel von Yangtze Memory weit darüber hinaus. Das Unternehmen hat Investoren und Stakeholdern bei einer kürzlichen Vorbereitungssitzung für den Börsengang (IPO) mitgeteilt, dass es „spätestens bis Ende 2027 die Vorherrschaft auf dem globalen NAND-Flash-Speichermarkt übernehmen will“.

Der Anstieg des Marktanteils hat sich auch in einem sprunghaften Anstieg der Einnahmen niedergeschlagen.

Der Umsatz von Changxin Memory im ersten Halbjahr stieg im Jahresvergleich um 873,6 % auf 150,31 Milliarden Yuan. Davon stammen 95,8 Milliarden Yuan, also 64 % des Gesamtumsatzes, aus Gebieten außerhalb des chinesischen Festlands, was zeigt, dass das Unternehmen einen wichtigen Platz in der globalen Lieferkette eingenommen hat.

Changxin Memory hat im ersten Halbjahr auch die Wende von Verlust zu Gewinn geschafft und einen Nettogewinn von 77,6 Milliarden Yuan erzielt, gegenüber einem Nettoverlust von 2,33 Milliarden Yuan im gleichen Zeitraum des Vorjahres.

Seine Rentabilität hat sich ebenfalls stark verbessert. Die Betriebsmarge von Changxin Memory belief sich im zweiten Quartal auf bis zu 82 %, und übertraf damit die 76 % von SK Hynix und die 70 % des Halbleitergeschäfts von Samsung Electronics. Diese Daten zeigen, dass chinesische Chiphersteller nicht mehr auf die Strategie mit niedrigen Gewinnen und hohen Produktionsmengen aus der frühen Expansionsphase angewiesen sind.

Chinesische Halbleiterunternehmen haben jahrelang Chips hergestellt, obwohl sie Verluste erlitten haben. Jetzt profitieren sie vom Superzyklus der Halbleiterindustrie, erzielen nach zehn Jahren Gewinne und sammeln Bargeld, um weitere Forschung und Entwicklung zu finanzieren.

„Chinesische Unternehmen reagieren auf die US-Exportbeschränkungen für fortschrittliche Chips und Ausrüstungen, indem sie alternative Wege suchen, um Schlüsselkomponenten zu beschaffen und eigene Technologien zu entwickeln“, sagt Kim Yong-seok, Hauptprofessor an der Fakultät für Halbleiter der Gachon-Universität. „Da China die HBM-Technologie mit seinem riesigen Binnenmarkt und wachsenden finanziellen Mitteln stark vorantreibt, muss die südkoreanische Chipindustrie schneller reagieren.“

Eine größere Bedrohung könnte noch bevorstehen. Changxin Memory hat kürzlich durch den Börsengang an der Shanghai Stock Exchange mehr als 13 Billionen Won, etwa 65 Milliarden Yuan, an Mitteln aufgenommen und beschleunigt derzeit die Erweiterung seiner Produktionsstandorte in Hefei und Shanghai.

Laut Berichten von Medien wie dem Wall Street Journal hat Apple die Speicherchips von Changxin Memory für Produkte getestet, die aus China exportiert werden. Changxin Memory hat außerdem eine Klage gegen das US-Verteidigungsministerium eingereicht, um von der Liste der chinesischen Militärunternehmen gestrichen zu werden, und so die Hürden für den Eintritt in die globale Lieferkette zu senken.

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