Wie künstliche Intelligenz den Chip-Zyklus neu definiert

Der Halbleitermarkt verläuft traditionell in stark ausgeprägten Zyklen. Ein solcher Halbleiterzyklus entsteht, weil Nachfrage und Angebot zeitlich oft nicht zusammenpassen. Wenn die Nachfrage nach Chips stark steigt, können Hersteller nicht sofort mehr produzieren. Neue Fabriken sind teuer, technologisch komplex, und es dauert oft mehrere Jahre, bis sie voll einsatzbereit sind. In einer Aufschwungphase steigen deshalb zuerst die Bestellungen, dann die Auslastung der Fabriken, später die Preise und schliesslich die Investitionen in neue Produktionsanlagen. Nach der Schwächephase in den Jahren 2022 und 2023 befindet sich die Branche derzeit in einem massiven Aufschwung. Die neuste Prognose des Branchenverbands WSTS vom Juni 2026 geht davon aus, dass die weltweiten Halbleiterumsätze bereits im laufenden Jahr die Marke von 1.5 Billionen US-Dollar erreichen werden. Dies ist fast doppelt so viel wie im Vorjahr und deutlich mehr, als noch vor einigen Monaten erwartet worden war.

KI-Rechenzentren treiben die Nachfrage

Der wichtigste Treiber für das starke Wachstum ist der Ausbau von Rechenzentren für künstliche Intelligenz (KI). Gemeint sind grosse Anlagen mit Servern, Speicher, Netzwerktechnik, Stromversorgung und Kühlung. KI verändert diese Infrastruktur grundlegend. Klassische Rechenzentren mussten vor allem Daten speichern und viele einzelne Anfragen verarbeiten. KI-Rechenzentren berechnen dagegen riesige Datenmengen parallel. Dafür braucht es besonders leistungsfähige Prozessoren und einen sehr schnellen Speicher. Weitere Faktoren verstärken diese Dynamik massgeblich. So erfordern neue Chipgenerationen immer mehr und zugleich komplexere Fertigungsschritte. Parallel dazu erklären Staaten und Unternehmen die Halbleiterversorgung zu einem strategischen Thema und bauen regionale Lieferketten auf. Dies in einer Situation, in der die Branche im Speicherbereich nach der letzten Schwächephase beim Kapazitätsausbau bewusst zurückhaltend agierte. Aktuelle Engpässe bei Reinräumen, technischer Ausrüstung, Energie und qualifiziertem Personal begrenzen das Angebot zusätzlich und stützen so das hohe Preisniveau im Markt.

Der Halbleitermarkt knackt die Billionen-Marke

Umsatz in USD Mrd.

1. Die Architekten: wo die digitale Welt entworfen wird

Am Anfang steht das Design. Unternehmen wie Nvidia, Apple, AMD, Qualcomm oder Broadcom überlegen, welche Aufgaben ein neuer Chip erfüllen soll. Soll er besonders schnell rechnen, möglichst wenig Strom verbrauchen, Daten speichern, Bilder verarbeiten oder künstliche Intelligenz beschleunigen? Viele dieser Unternehmen entwerfen Chips, besitzen aber keine eigenen grossen Chipfabriken. Solche Firmen werden als «Fabless» bezeichnet. Das bedeutet, dass sie das Design entwickeln, die Produktion aber an spezialisierte Hersteller auslagern. Damit ein moderner Chip entworfen werden kann, braucht es hochspezialisierte Software. Die wichtigsten Anbieter sind Synopsys, Cadence und Siemens EDA. Mit dieser Software wird geplant, wie Milliarden winziger Schalter auf einem Chip angeordnet werden. Diese Programme prüfen zudem, ob das Design funktioniert, ob es zu viel Strom verbraucht oder ob es später überhaupt produziert werden kann. Neben den Chipdesignern gibt es eine weitere wichtige Gruppe. Das sind Anbieter von geistigem Eigentum für einzelne Chipbausteine. Besonders wichtig ist hier das Unternehmen Arm. Arm verkauft keine fertigen Chips, sondern Baupläne und Technologien, auf denen fast alle modernen Prozessoren basieren.

2. Schweizer Präzision: unverzichtbare Zulieferer

Nach dem Design beginnt die industrielle Seite der Wertschöpfungskette. Am Anfang stehen die Produzenten von spezialisierten Vorprodukten, wie z. B. Siliziumwafern, Chemikalien und Gasen, sowie die Zulieferer für die Anlagebauer der Maschinen, auf denen die Halbleiter gefertigt werden. Zu dieser vorgelagerten Zulieferstufe gehören auch die börsenkotierten Schweizer Unternehmen VAT, Inficon und Comet. VAT liefert Vakuumventile und Vakuumtechnik. Diese ermöglichen den partikelfreien Transfer von Wafern zwischen verschiedenen Fertigungsschritten und regeln die Gasströme. Inficon liefert Messinstrumente, Sensoren und Software für die Prozesskontrolle. Damit wird überwacht, ob Druck, Gase und andere Produktionsbedingungen stimmen. Comet liefert die Hochfrequenz-Systeme, mit denen Gase für den Ätzprozess energetisch aufgeladen werden, eine Grundvoraussetzung, um Milliarden von Schaltern auf engstem Raum zu platzieren. Vereinfacht gesagt, sorgt Schweizer Technik dafür, dass die extrem komplexe Produktion überhaupt fehlerfrei ablaufen kann.

3. Die Werkzeugmacher: Giganten der Lithografie und Ätztechnik

Nach den Spezialkomponenten folgen die eigentlichen Giganten der Branche: die Anlagenbauer. Sie konstruieren die hochkomplexen Maschinen, in denen die Halbleiter entstehen. Allen voran steht der niederländische Marktführer ASML mit seinen Lithografie-Systemen. Diese Maschinen nutzen Licht mit äusserst kurzer Wellenlänge, um die winzigen Chip-Strukturen präzise auf die Siliziumscheiben zu «drucken». Applied Materials ist stark bei Anlagen, die dünne Materialschichten erzeugen oder verändern. Lam Research ist wichtig bei Ätzprozessen und Abscheidung. KLA ist führend bei Inspektion und Messtechnik. Tokyo Electron und ASM sind weitere wichtige Anbieter. Diese Unternehmen kaufen viele Spezialkomponenten von Zulieferern wie VAT, Comet, Inficon und anderen ein und integrieren sie in grosse Produktionsanlagen.

4. Die Schmieden: wo Silizium zum Leben erwacht

Erst im letzten Schritt erfolgt die eigentliche Fertigung der Halbleiter. Hier muss zwischen verschiedenen Geschäftsmodellen unterschieden werden. TSMC ist der dominierende Auftragsfertiger und wird im Fachjargon als «Foundry» bezeichnet. Das Unternehmen produziert Chips für Kunden wie Nvidia, Apple oder AMD, die das Design liefern. Intel, Samsung und Texas Instruments sind Beispiele für integrierte Hersteller. Diese Unternehmen entwickeln und produzieren ihre Chips weitgehend selbst. Im Speichermarkt sind Samsung, SK Hynix und Micron besonders wichtig. Sie produzieren Speicherchips, die für Rechenzentren und künstliche Intelligenz stark nachgefragt werden. Nach der Fertigung werden die Chips von spezialisierten Unternehmen verpackt, verbunden und getestet.