Technologiekonzerne wie Apple, Qualcomm und MediaTek haben erheblich von der Vertiefung ihrer Zusammenarbeit mit TSMC, dem führenden taiwanesischen Halbleiterhersteller, profitiert. Diese Partnerschaft hat die Entwicklung modernster Smartphone-Chipsätze vorangetrieben und beispiellose Leistungswerte erreicht, die ohne TSMCs fortschrittliche Fertigungsprozesse kaum zu erzielen wären. Wir erwarten, dass die ersten Smartphone-System-on-Chips (SoCs) bis Ende 2023 beeindruckende Taktraten von 5, 00 GHz erreichen werden. Huawei hingegen fällt in diesem technologischen Wettlauf aufgrund des fehlenden Zugangs zu TSMCs renommierten Foundry-Services zurück.
Huaweis verzögerte Einführung der EUV-Lithographie und deren Auswirkungen auf Kirin-Chipsätze
Eine aktuelle Analyse von Kurnal hebt die beeindruckenden Fortschritte von Apple, Qualcomm und MediaTek bei der Erzielung höherer Taktraten hervor. So taktet Qualcomms Snapdragon 8 Elite Gen 5 bereits standardmäßig mit 4, 61 GHz, und die Erwartungen an den Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro, der möglicherweise die 5, 00-GHz-Marke knacken könnte, steigen. MediaTeks Dimensity 9600 Pro ist auf dem besten Weg, ähnliche Werte zu erreichen, und Apples kommende A19 Pro-Leistungskerne sollen Taktraten von 4, 26 GHz erzielen. Dieser Aufwärtstrend verbessert die Leistung sowohl bei Single- als auch bei Multithread-Anwendungen deutlich und benachteiligt Huawei.
Es ist wichtig zu betonen, dass Huaweis Kirin-SoC-Produktreihe zwar Schwierigkeiten hatte, mit der Leistung der Konkurrenz mitzuhalten, diese Lücke jedoch primär auf die US-Handelsbeschränkungen zurückzuführen ist, die seit 2019 jegliche Transaktionen mit TSMC untersagen. Trotz dieser Rückschläge hätte Huawei die Auswirkungen dieser Sanktionen auf den Zugang zu fortschrittlichen Fertigungstechnologien vorhersehen müssen. Das Unternehmen hätte von einer deutlich früheren Strategie der Selbstversorgung profitiert, insbesondere angesichts der wachsenden Kapazitäten Chinas in der Halbleiterproduktion.
Leider hat Huaweis Partnerschaft mit SMIC den Fortschritt auf den 7-nm-Prozess beschränkt, da SMIC keinen Zugang zu moderner EUV-Lithografietechnik hat und stattdessen auf ältere DUV-Fertigungstechniken angewiesen ist. Obwohl es Berichte über die Entwicklung von EUV-Anlagen in China gibt, ist der Zeitplan für die Massenproduktion weiterhin ungewiss.
Huaweis neuester SoC, der Kirin 9030, verdeutlicht diese Stagnation, da er die 3, 00-GHz-Taktfrequenzgrenze nicht überschreiten kann. Dies erinnert eindrücklich daran, wie entscheidend ein zuverlässiger Foundry-Partner für den technologischen Fortschritt in der Halbleiterindustrie ist. Während Apple, Qualcomm und MediaTek das 5, 00-GHz-Ziel anstreben, müssen auch sie die damit verbundenen thermodynamischen Herausforderungen bewältigen. Höhere Taktfrequenzen führen zu höheren Temperaturen und thermischer Drosselung, was innovative Kühllösungen erforderlich macht.
Um diesen thermischen Herausforderungen zu begegnen, setzen Unternehmen fortschrittliche Kühltechnologien ein, darunter optimierte Dampfkammern, kompakte aktive Lüfter und Heat-Pass-Block-Systeme. Diese Innovationen sind entscheidend, um die Leistungsfähigkeit auch bei längerem Gebrauch ohne Überhitzung aufrechtzuerhalten.
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