Neue Schlagzeile: Japanische Medienberichte: Generative KI treibt Investitionsboom bei Leistungshalbleitern voran

Reference News Network berichtete am 25. SeptemberLaut dem Bericht „Nihon Keizai Shimbun“ vom 20. September investieren verschiedene Halbleiterunternehmen aktiv in Leistungshalbleiter, die Strom steuern. Das japanische Unternehmen Renesas Electronics wird im Jahr 2025 hocheffiziente Siliziumkarbidprodukte auf den Markt bringen, und auch ROHM und Mitsubishi Electric werden die Produktion nacheinander steigern. Neben Elektrofahrzeugen steigt mit dem Aufkommen der generativen künstlichen Intelligenz (KI) auch die Nachfrage nach rechenzentrumstauglichen Leistungshalbleitern rasant.

Renesas verwendet Siliziumkarbid-Materialsubstrate zur Herstellung von Leistungshalbleitern, und seit Juli werden Muster ausgeliefert. Renesas kauft Substrate von amerikanischen Unternehmen und wird 2025 in der Takasaki-Fabrik in Takasaki City, Präfektur Gunma, mit der Massenproduktion von Siliziumkarbidprodukten beginnen. Renesas wird außerdem seine Kofu-Fabrik in Kai City, Präfektur Yamanashi, die derzeit geschlossen ist, wieder in Betrieb nehmen und seine Produktionskapazität für Leistungshalbleiter auf Basis von Silizium und Siliziumkarbid verdoppeln. Eine Reihe von Investitionen im Gesamtwert von etwa 100 Milliarden Yen (ungefähr 674 Millionen US-Dollar).

Siliziumkarbid ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Silizium. Es ist widerstandsfähiger gegen Hochspannung und Strom als herkömmliches Silizium. Der Vorteil besteht darin, dass es keinen Strom verschwendet. Wenn es in die Antriebsvorrichtung von Elektrofahrzeugen integriert wird, kann die Reichweite des Fahrzeugs verlängert werden. Darüber hinaus wächst die Nachfrage nach Siliziumkarbid im Bereich Rechenzentren rasant.

Da KI in verschiedenen Industriebereichen weit verbreitet ist, sind der Umfang der Datenverarbeitung und der Stromverbrauch sprunghaft angestiegen. Der weltweite Stromverbrauch von Rechenzentren wird im Jahr 2030 670 Milliarden Kilowattstunden erreichen, etwa viermal so viel wie 2018. Server verbrauchen viel Strom und das Thema Energiesparen wird immer wichtiger.

Der Preis für Siliziumkarbid-Geräte ist vier- bis fünfmal so hoch wie der für Silizium-Geräte. Professor Yamamoto Shinichi von der Universität Nagoya wies jedoch darauf hin, dass in Rechenzentren, in denen umfangreiche Investitionen Fortschritte gemacht haben, zunehmend Siliziumkarbid mit hoher Energienutzungseffizienz für Server verwendet wird

Vor Mitte der 2010er Jahre bestanden Leistungshalbleiter hauptsächlich aus Silizium, aber wenn Strom durch sie floss, kam es zu Wärmeverlusten. Dies war ein Problem, mit dem man früher konfrontiert war. Ab der zweiten Hälfte der 2010er Jahre wurde die Isolationsleistung von Siliziumkarbid-Schutzfolien verbessert, der Leistungsverlust reduziert und auch die Haltbarkeit verbessert

Rohm hat einen hohen Anteil am weltweiten Siliziumkarbid-Markt und wird Ende 2024 eine neue Siliziumkarbid-Leistungshalbleiterfabrik in der Präfektur Miyazaki eröffnen. Ziel ist es, 510 Milliarden Yen in die Entwicklung von Siliziumkarbid-Produkten zu investieren und den Umsatz mit Siliziumkarbid-Leistungshalbleitern bis 2027 auf 270 Milliarden Yen zu steigern, was dem Neunfachen von 2022 entspricht.

Mitsubishi Electric plant, bis 2026 etwa 100 Milliarden Yen in den Bau einer neuen Fabrik in der Stadt Kikuchi, Präfektur Kumamoto, zu investieren und die Produktionskapazität für Siliziumkarbid in den nächsten vier Jahren auf das Fünffache der ursprünglichen Zahl zu erhöhen

Laut Statistiken des Yano Economic Research Institute wird der Markt für Leistungshalbleiter aufgrund der Nachfrage nach Elektrofahrzeugen im Jahr 2022 voraussichtlich um 7 % wachsen und etwa 23,8 Milliarden US-Dollar erreichen. Es wird erwartet, dass große ausländische Automobilunternehmen den Einsatz von Siliziumkarbid-Geräten weiter ausbauen werden

Danach ist die Verwendung von Siliziumkarbid-Geräten auf KI-Servern sprunghaft angestiegen und wird im Jahr 2030 auf das Vierfache des Wertes im Jahr 2022 ansteigen. Gerade weil der Markt für Siliziumkarbid-Leistungshalbleiter große Perspektiven hat, ist der internationale Wettbewerb intensiver geworden. Laut Statistiken des britischen Unternehmens Omdia steht im Jahr 2022 das deutsche Unternehmen Infineon Technologies mit einem Anteil von 25 % an erster Stelle auf dem Leistungshalbleitermarkt, gefolgt von ON Semiconductor und STMicroelectronics aus den USA. Der Anteil japanischer Unternehmen beträgt etwa 16 %.

Infineon Technologies wird im Jahr 2026 5 Milliarden Euro (ca. 5,3 Milliarden US-Dollar) investieren, um in Dresden eine Fabrik zur Herstellung von Leistungshalbleitern zu eröffnen. Die EU wird Subventionen bereitstellen.

Tesla Motors verwendete 2017 in seinem Elektrofahrzeug „Model 3“ Siliziumkarbid-Leistungshalbleiter von STMicroelectronics Co., Ltd.

Leistungshalbleiter sind eine Schlüsselkomponente auf dem Weg zu einer dekarbonisierten Gesellschaft, und die Entwicklung von Leistungshalbleitern ist untrennbar mit der politischen Unterstützung auf nationaler Ebene verbunden. Von der Materialforschung und -entwicklung bis hin zu Nachbearbeitungsprozessen wird die Art und Weise, wie Regierung und Privatsektor zusammenarbeiten, um die gesamte Lieferkette zu stärken, zum Schlüssel zum Sieg im globalen Wettbewerb

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