TSMC dominiert: Japan setzt Milliarden auf riskantes Chip-Projekt: Rapidus will die Halbleiterwelt neu gestalten
Auf den windigen Ebenen von Chitose, in der nordjapanischen Präfektur Hokkaido, beginnt eine leise Revolution. In einer modernen Fabrik aus Stahl und Glas bereitet sich eine Prototypen-Fertigungslinie darauf vor, etwas zu versuchen, das in der Halbleiterwelt als fast unmöglich gilt: die globale Dominanz der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) bei modernsten Chips herauszufordern – und das schneller, schlanker und von Grund auf neu.
Die Firma dahinter ist Rapidus, ein Startup, das außerhalb Japans bis vor kurzem kaum bekannt war. Aber seine Ziele, die durch Milliarden an öffentlichem und privatem Kapital unterstützt werden, sind alles andere als bescheiden. Bis 2027 will Rapidus 2-Nanometer-Chips in Serie produzieren – fortschrittliche Siliziumkomponenten, die Smartphones und Systeme mit künstlicher Intelligenz (KI) antreiben. Damit tritt Rapidus in direkte Konkurrenz zu TSMC und Samsung, den unbestrittenen Marktführern im globalen Foundry-Markt mit einem Volumen von 90 Milliarden Dollar.
„Die wachsenden Spannungen zwischen den USA und China haben Stimmen laut werden lassen, die einen weiteren Chip-Lieferanten fordern“, sagte Rapidus-CEO Atsuyoshi Koike und bezeichnete die Strategie des Unternehmens nicht nur als technisches Ziel, sondern auch als geopolitische Absicherung.
Marktanteile im globalen Halbleiter-Foundry-Markt nach Umsatz, TSMC dominiert.
| Foundry | Marktanteil (%) | Quartal/Jahr |
|---|---|---|
| TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) | 67,1% | Q4 2024 |
| Samsung Electronics | 8,1% | Q4 2024 |
| SMIC (Semiconductor Manufacturing Int'l Corp.) | 5,5% | Q4 2024 |
| UMC (United Microelectronics Corp.) | 4,7% | Q4 2024 |
| GlobalFoundries | 4,6% | Q4 2024 |
| HuaHong Group | 2,6% | Q4 2024 |
Wie die Wirtschaftszeitung Nikkei heute berichtete, führt das Unternehmen derzeit intensive Verhandlungen mit einigen der größten Namen der Technologiebranche: Apple, Google, Amazon, Meta und Microsoft. Noch sind dies keine abgeschlossenen Verträge, aber sie deuten auf eine tektonische Verschiebung hin: Die Halbleiterwelt könnte sich auf eine Neuausrichtung vorbereiten.
Der Strategiewechsel: Japans industrielles Wagnis
Jahrzehntelang war Japan eine Halbleiter-Großmacht. Namen wie Toshiba und NEC dominierten einst die globalen Märkte für Speicherchips. Aber mit dem Aufkommen von Logikchips und Foundries wurde Japan abgehängt. TSMC wurde mit seiner Größe und Präzision unverzichtbar. Heute werden über 90 % der weltweit modernsten Chips in Taiwan hergestellt – eine unangenehme Konzentration angesichts der wachsenden Spannungen zwischen den USA und China und der wachsenden Besorgnis über Taiwans geopolitische Lage.
Das Halbleiter-Foundry-Modell beinhaltet Unternehmen, die sich ausschließlich auf die Herstellung integrierter Schaltkreise spezialisiert haben, basierend auf Designs, die von anderen Unternehmen bereitgestellt werden, oft als Fabless-Halbleiterfirmen bezeichnet. Im Gegensatz zu Integrated Device Manufacturers (IDMs), die ihre eigenen Chips entwerfen und produzieren, agieren Foundries als Auftragsfertiger und konzentrieren sich ausschließlich auf den Herstellungsprozess für ihre Kunden.
„Die wachsenden Spannungen zwischen den USA und China haben Stimmen laut werden lassen, die einen weiteren Chip-Lieferanten fordern“, sagte Rapidus-CEO Atsuyoshi Koike und bezeichnete das Vorhaben als wirtschaftlichen Schritt und als geopolitische Notwendigkeit.
Zu diesem Zweck setzt Tokio alles auf eine Karte. Ab diesem Geschäftsjahr wird die japanische Regierung 200 Milliarden Yen (ca. 1,37 Milliarden Dollar) in Rapidus investieren, wobei im Rahmen ihrer nationalen Halbleiterstrategie weitere Mittel erwartet werden. Acht große japanische Firmen – darunter Sony, Toyota und SoftBank – haben sich ebenfalls hinter das Projekt gestellt, was eine seltene Übereinstimmung von politischem Willen und industrieller Stärke signalisiert.
Rapidus' großer Plan: Mit 2-nm-Chips die Lücke schließen
Die technische Hürde könnte nicht höher sein. TSMC produziert bereits in diesem Jahr 2-nm-Chips. Intel und Samsung sind auf dem gleichen Weg. Rapidus hingegen nimmt gerade erst seine Prototypen-Fertigungslinie in Betrieb. Der Zeitplan ist kühn: drei Jahre von einer teilweise betriebsbereiten Pilotanlage zur kommerziellen Massenproduktion einer der fortschrittlichsten Technologien der Welt.
Die 'Nanometer'-Messung (z. B. 2nm) in Chips bezieht sich auf eine bestimmte Generation oder "Node" der Halbleiterfertigungstechnologie. Obwohl sie historisch mit der Größe von Merkmalen wie Transistoren zusammenhängt, dient sie heute in erster Linie als Branchenbezeichnung, die eine erhöhte Transistordichte anzeigt, was im Vergleich zu älteren Nodes zu einer verbesserten Leistung und Energieeffizienz führt.
Im Gegensatz zu seinen Konkurrenten versucht Rapidus jedoch nicht, den gleichen Berg zu erklimmen. Stattdessen geht das Unternehmen einen anderen Weg und will seine Konkurrenten ausmanövrieren, nicht übertrumpfen. Das Unternehmen plant, Legacy-Fertigungsmodelle mit einem Single-Wafer-Verfahren zu überspringen – einer potenziell schnelleren Feedbackschleife, die eine Echtzeit-Qualitätskontrolle und -Anpassung ermöglicht.
Dieses Modell könnte für KI-orientierte Kunden attraktiv sein, die eine schnelle Iteration und spezielle Chipdesigns benötigen. Aber es ist auch in großem Maßstab unerprobt.
„Das traditionelle Modell ist auf Volumen ausgelegt. Rapidus setzt auf Geschwindigkeit und Spezifität“, sagte ein in Tokio ansässiger Analyst der Chipindustrie, der anonym bleiben wollte. „Das ist clever, aber wenn Ihre Ausbeute nicht schnell genug steigt, werden Ihre Kosten Sie ruinieren.“
Kann man das hochskalieren? Die Ausbeutekurve und der Produktionsspießrutenlauf
Das Herzstück jeder Chip-Foundry ist eine brutale Gleichung: die Ausbeute. Wie viele funktionierende Chips können Sie pro Wafer gewinnen? TSMCs Vorteil beruht nicht nur auf technischem Können, sondern auch auf einer jahrzehntelangen Besessenheit von inkrementellen Ausbeuteverbesserungen, die die Kosten pro Einheit senken. Rapidus hingegen strebt eine Erstausbeute von 50 % an und langfristig 80–90 % – ein ehrgeiziges Ziel, das einige Experten als „mathematisch optimistisch“ bezeichnen.
In der Halbleiterfertigung bezieht sich die Ausbeute auf den Prozentsatz der funktionsfähigen Chips, oder Dies, die erfolgreich aus einem Siliziumwafer hergestellt werden, im Verhältnis zur maximal möglichen Anzahl. Es ist eine kritische Metrik, da höhere Ausbeuten eine höhere Produktionseffizienz bedeuten und sich direkt in niedrigere Produktionskosten pro Chip übersetzen. Illustrative Verbesserung der Halbleiterfertigungsausbeute im Zeitverlauf für einen neuen Prozess-Node.
| Phase | Typischer Zeitrahmen | Ausbeutebereich (Illustrativ) | Schlüsselfaktoren und Hinweise |
|---|---|---|---|
| F&E / Pilot | Anfangsphase | Niedrig (< 50%) | Prozessstabilisierung, Identifizierung der Hauptfehlerquellen, Testen erster Designs. Die Ausbeute ist stark variabel und oft durch systematische Probleme eingeschränkt. |
| Hochlauf | Erste Quartale der Produktion | 50% - 80% | Volumenproduktion beginnt. Der Fokus verlagert sich auf schnelles Ausbeutelernen, Fehlerreduzierung, Prozessoptimierung und Identifizierung systematischer vs. zufälliger Fehler. |
| Reife | 1-3 Jahre nach Einführung | > 80% - 90%+ | Der Prozess ist stabil, die Ausbeuteverbesserungen verlangsamen sich (Annäherung an die Soll-Ausbeute). Fokus auf Kostenreduzierung, kleinere Prozessanpassungen und Aufrechterhaltung der Stabilität. |
| Verfeinerung | Laufend über den Node-Lebenszyklus | > 90% | Kontinuierliche Verbesserung, Kostenoptimierung durch Prozessanpassungen (z. B. Reduzierung von EUV-Schichten), potenziell Einführung verbesserter Versionen des Nodes (z. B. N3 -> N3E). |
Die Risiken dieses Ansatzes sind hoch. Jeder Stolperstein bei der frühen Ausbeute könnte die Kosten in die Höhe treiben und die Kunden zurück an sicherere Ufer treiben.
„Es gibt keinen Spielraum für Verzögerungen“, sagte ein in den USA ansässiger Halbleiterberater, der mit Rapidus' Prozessablauf vertraut ist. „Jedes verpasste Quartal ist nicht nur verbranntes Geld, sondern auch verlorenes Vertrauen.“
Erschwerend kommt hinzu, dass Rapidus sein Ökosystem von Grund auf neu aufbaut. Im Gegensatz zu TSMC, das im Zentrum einer ausgereiften Lieferkette in Taiwan sitzt, muss Rapidus Ausrüstung, Werkzeuge, Photomasken-Infrastruktur, Verpackung und Tests in einem Land koordinieren, das seit Jahrzehnten keine Spitzentechnologie-Chips mehr gebaut hat.
Um diese Lücke zu schließen, hat das Unternehmen eine Partnerschaft mit IBM für den Technologietransfer geschlossen. Aber die Umsetzung bleibt das A und O.
Verhandlungen vs. Bestellungen: Die Kluft zwischen Interesse und Engagement
Der Bericht von Nikkei, dass Rapidus Gespräche mit Apple, Google, Amazon, Meta und Microsoft führt, hat in Investorenkreisen für Aufsehen gesorgt. Aber bisher handelt es sich nur um Sondierungsgespräche – nicht um Verträge. Diese Unterscheidung ist entscheidend.
Große Technologieunternehmen diversifizieren zunehmend ihre Lieferantenbasis. Der US CHIPS Act hat sie in Richtung inländischer oder verbündeter Produktion gedrängt, und Japan ist aufgrund seiner technischen Basis und politischen Ausrichtung ein attraktives Ziel. Aber noch hat kein großer Kunde eine verbindliche Vereinbarung mit Rapidus unterzeichnet.
„Es ist eine Absicherung“, sagte ein Supply-Chain-Stratege bei einem US-amerikanischen Cloud-Unternehmen. „Sie nehmen an Besprechungen teil und rechnen. Aber niemand wird sich festlegen, bis eine Fab konsistente Wafer mit zuverlässigen Ausbeuten liefert.“
In der Tat lehrt uns das Beispiel GlobalFoundries – einer in den USA ansässigen Foundry, die versuchte, mit TSMC gleichzuziehen, und sich letztendlich von der Spitze zurückzog –, dass Ehrgeiz allein nicht ausreicht. Größe, Ökosystem und Zeit spielen eine Rolle.
Der Staat als Faktor: Öffentliches Kapital trifft auf privates Risiko
Der größte Geldgeber von Rapidus ist der japanische Staat. Das ist sowohl eine Stärke als auch ein Risiko.
Politisch signalisiert es, dass das Projekt von nationaler Bedeutung ist – ähnlich wie Japans Raumfahrtprogramm oder Hochgeschwindigkeitsbahn-Investitionen. Wirtschaftlich minimiert es frühe Verluste. Aber es erhöht auch den Einsatz. Ein Scheitern könnte nicht nur als unternehmerischer Fehltritt, sondern auch als Anklage gegen eine staatlich gelenkte Industriepolitik gewertet werden.
„Es besteht eine sehr reale Möglichkeit, dass Rapidus zu einem Symbol wird“, sagte ein ehemaliger japanischer Handelsbeamter. „Entweder für einen nationalen Aufschwung – oder für die Gefahren industrieller Nostalgie.“
Dennoch ist das breitere wirtschaftliche Potenzial verlockend. Wenn Rapidus erfolgreich ist, könnte es eine ganze Wertschöpfungskette ankurbeln – die Beschäftigung in Hightech-Sektoren steigern, EDA- und Ausrüstungsfirmen zurück nach Japan locken und die Abhängigkeit von koreanischen und taiwanesischen Importen verringern.
Der Kampf um die Zukunft: Strategische Auswirkungen auf den globalen Chip-Krieg
Die Halbleiterwelt ist im Wandel. KI verändert die Anforderungen an die Rechenleistung. Geopolitische Spannungen verändern die Lieferketten. Klimarisiken, Arbeitskräftemangel und steigende Fabrikkosten nagen alle am alten Foundry-Modell. Prognostiziertes Wachstum des globalen Marktes für KI-Chips nach Umsatz.
| Prognosezeitraum | Prognostizierter Marktwert | CAGR | Quelle |
|---|---|---|---|
| 2024 - 2029 | 311,58 Milliarden USD bis 2029 | 20,4% | MarketsandMarkets |
| 2023 - 2032 | 383,7 Milliarden USD bis 2032 | 38,2% | Allied Market Research |
| 2024 - 2032 | 174,48 Milliarden USD bis 2032 | 15,2% | SNS Insider |
| 2024 - 2033 | 501,97 Milliarden USD bis 2033 | 35,50% | Astute Analytica |
| 2024 - 2034 | 232,85 Milliarden USD bis 2034 | 15,23% | Precedence Research |
| 2024 - 2035 | 846,85 Milliarden USD bis 2035 | 34,84% | Roots Analysis |
| Bis 2030 | Fast 1 Billion USD | N/A | PwC (via Anadolu Agency) |
Vor diesem Hintergrund ist Rapidus' Angebot – agile, anpassbare, souveränitätsfreundliche Chipfertigung – nicht nur plausibel. Es ist zeitgemäß.
Wenn das Unternehmen seine Ziele für 2027 erreicht, könnte selbst ein bescheidener Marktanteil – 5 bis 10 % der Nachfrage nach Hochleistungs-Foundry – die etablierten Unternehmen zum Umdenken zwingen. TSMC müsste möglicherweise die Kapazitäten in Japan oder den USA ausbauen. Samsung könnte seine Preise für die Auftragsfertigung überdenken. Nvidia, AMD und sogar Start-ups könnten neue Möglichkeiten haben, KI-Beschleuniger schnell zu entwickeln.
Aber das Gegenteil ist ebenso wahr: Sollte Rapidus scheitern, könnte das Vorhaben zu einer Fallstudie darüber werden, wie man keine Foundry von Grund auf neu aufbaut.
Ein schmaler Grat zwischen Neuerfindung und Überforderung
Rapidus versucht etwas, das seit einer Generation niemand mehr getan hat: einen nationalen Champion in der fortschrittlichen Halbleiterindustrie aufzubauen – schnell, von Grund auf und gegen die Zeit. Das Unternehmen verfügt über Geld, Talente und Rückenwind durch die Geopolitik. Es steht aber auch vor einem Spießrutenlauf von Fertigungs-, Wirtschafts- und Ausführungsrisiken.
Für Investoren und Strategen stellt sich nicht mehr die Frage, ob Rapidus wichtig ist. Es geht darum, ob das Unternehmen liefern kann. Die nächsten zwei Jahre – mit Blick auf Ausbeuteziele, Kundenverträge und den Aufbau des Ökosystems – werden entscheiden, ob dies Japans Halbleiter-Renaissance oder nur eine weitere Fußnote in der langen Geschichte der technologischen Umwälzung wird.
Bis dahin laufen die Maschinen in Hokkaido warm. Und das Rennen auch.