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Mikrochip-Krise : Was die Chipindustrie aus dem Takt bringt

  • -Aktualisiert am

Lässt Gamer-Herzen höher schlagen: Der im September 2020 vorgestellte Grafikprozessor GeForce RTX 3090 des Herstellers Nvidia Bild: Nvidia

Computerchips sind so komplex geworden, dass ihre Produktion ein enges Netz globaler Lieferketten erfordert. Doch dieses ist unflexibel und anfällig für Störungen wie Pandemien, Dürren und geopolitische Muskelspiele.

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          Seit einigen Monaten müssen sich Computerspieler und Autobauer einschränken. Viele Gamer können derzeit keine Playstation 5 kaufen, denn Sony hat schlicht nicht genügend Prozessoren, um die Konsole zu bestücken. BMW oder Audi wiederum streichen ganze Schichten, weil sie nicht an die Chips kommen, die in ihren Fahrzeugen die immer komplexere Elektronik steuern. Das sind zwei Symptome des aktuellen Chipmangels. Beide haben völlig unterschiedliche Gründe – und doch eine gemeinsame Wurzel: die unvorstellbare Komplexität, die Mikrochips in den letzten Jahren erreicht haben.

          Deren Entwicklung folgt seit über einem halben Jahrhundert dem sogenannten Mooreschen Gesetz. Der Intel-Gründer Gordon Moore hatte in den Siebzigern prophezeit, die Komplexität integrierter Schaltkreise würde sich etwa alle zwei Jahre verdoppeln. Damals hatten Computerchips einige Tausend Transistoren. Diese elektrischen Schalter sind die physikalische Basis der „Einsen und Nullen“, mit denen jeder moderne Computer rechnet. Heute vereinen Chips wie der M1 von Apple oder die modernsten Grafikprozessoren mehrere Milliarden Transistoren auf der Fläche eines Fingernagels. Die kleinsten Strukturen auf diesen kommerziellen Halbleiterbauteilen sind fünf Nanometer breit. Hier versagen übliche Vergleiche mit der Dicke eines menschlichen Haares zur Illustration der Winzigkeit räumlicher Abmessungen. Solche Strukturen sind hundertmal schmaler als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Man kann sie allenfalls mit der DNA-Doppelhelix vergleichen. Die ist zwei Nanometer breit – so groß sind auch die Strukturen auf einem Chip, den IBM im Mai präsentiert hat.

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