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Xiaomi steht Berichten zufolge kurz vor einem bedeutenden technologischen Durchbruch, da das Unternehmen erfolgreich den “Tape-Out” seines ersten 3-Nanometer-System-on-Chip (SoC)-Prozessors abgeschlossen hat, der in der ersten Hälfte des Jahres 2025 in die Massenproduktion gehen soll. Dieser Meilenstein stellt ein bemerkenswertes Comeback für das Unternehmen dar, das zuvor von der Entwicklung eigener Smartphone-Prozessoren Abstand genommen hatte, nachdem es in früheren Versuchen Rückschläge erlitten hatte.

In der Halbleiterindustrie ist “Tape-Out” ein Begriff, der aus der Zeit der Bandmaschinen stammt; er bezeichnet den entscheidenden Moment im Chip-Entwicklungsprozess, wenn die endgültigen Entwurfsdaten abgeschlossen und zur Fertigung gesendet werden. Diese Ankündigung wurde am 20. Oktober von Tang Jianguo, dem Chefökonomen des Beijing Municipal Bureau of Economy and Information Technology, während einer Sendung im Beijing Satellite TV öffentlich gemacht.

Wenn dies bestätigt wird, würde dieser Erfolg einen historischen ersten Schritt für China darstellen, da es sich um den ersten 3-nm-Chip handelt, der von einem inländischen Unternehmen entworfen wurde. Konkrete Details zur Architektur des Chips, einschließlich seiner zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) und grafischen Verarbeitungseinheit (GPU), sind jedoch weiterhin unklar.

Ein Technologiekolumnist mit dem Pseudonym „Onkel Biao“ spekulierte in einem am Montag veröffentlichten Artikel, dass Xiaomis neuer 3-nm-Chip möglicherweise in Zusammenarbeit mit Taiwans MediaTek entwickelt wurde und von der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) hergestellt wird. Darüber hinaus gibt es Bedenken, dass Xiaomi aufgrund dieses Fortschritts im Chipdesign mit Sanktionen seitens der Vereinigten Staaten konfrontiert werden könnte.

Berichten zufolge könnte Xiaomi, falls es tatsächlich den Tape-Out-Status für sein 3-nm-Chipset erreicht hat, anderen chinesischen Unternehmen—einschließlich der unter US-Sanktionen stehenden Huawei Technologies—ermöglichen, diesen Prozessor in ihren Geräten zu verwenden. Wccftech.com berichtete im August, dass Xiaomi diesen SoC Anfang 2025 auf den Markt bringen könnte, hergestellt mit dem fortschrittlichen N4P-Prozess von TSMC, der Leistung, Energieeffizienz und Transistordichte verbessert.

Seit dem 15. August 2022 haben die US-Exportkontrollen chinesischen Unternehmen den Zugang zu amerikanischer elektronischer Computer-Aided Design (ECAD)-Software untersagt. Diese Software ist für verschiedene Anwendungen in der Militär- und Luftfahrtverteidigungsindustrie zur Gestaltung komplexer integrierter Schaltungen unerlässlich. Zu diesem Zeitpunkt deuteten chinesische Analysten an, dass diese US-Einschränkungen keinen unmittelbaren Einfluss auf Chinas Halbleiterindustrie haben würden, da das Land noch nicht begonnen hatte, 3-nm-Chips zu entwerfen.

Gregory Allen, Direktor des Wadhwani AI Centers am Center for Strategic and International Studies (CSIS), stellte in einem Bericht von Oktober 2022 fest, dass die Dominanz Amerikas auf dem EDA-Softwaremarkt einen von vier Engpässen darstellt, die genutzt werden, um das Wachstum der chinesischen Chipdesignindustrie einzuschränken. Weitere Engpässe umfassen die US-Exportverbote für hochwertige KI-Chips und Chip-Herstellungsgeräte.

Die drei führenden Unternehmen im EDA-Markt für Halbleiter—Mentor Graphics, Cadence Design Systems und Synopsys—haben ihren Sitz alle in den Vereinigten Staaten und beschäftigen dort den Großteil ihrer Mitarbeiter, obwohl Mentor eine Tochtergesellschaft des europäischen Unternehmens Siemens ist.

Es bleibt unklar, wie Xiaomi Zugang zu amerikanischer EDA-Software erhalten hat. Die meisten Kommentatoren glauben jedoch, dass die Chipdesign-Technologie des Unternehmens hauptsächlich aus seiner Partnerschaft mit MediaTek stammt. Im November 2014 erwarb Pinecore—ein fabless Chip-Hersteller, an dem Xiaomi Berichten zufolge mit 51 % beteiligt ist—ein Chip-Herstellungspaket namens SDR1860 von Leadcore Technology für etwa 103 Millionen Yuan (ca. 14,5 Millionen US-Dollar). Leadcore ist ein Joint Venture zwischen Chinas Datang Telecom Technology und MediaTek.

Im Jahr 2017 brachte Xiaomi seinen ersten Smartphone-Chip namens S1 auf den Markt, einen Octa-Core-SoC, der mit TSMCs 28-nm-Hochleistungs-Technologie (28HPC+) gefertigt wurde. Obwohl er hohe Leistung und geringe Energieverbrauchsvorteile bot, stellte sich später heraus, dass der S1-Chip ernsthafte Überhitzungsprobleme hatte. Im Jahr 2020 versuchte Xiaomi einen weiteren Chipsatz namens S2 einzuführen; jedoch konnte dieser Versuch den Tape-Out-Prozess nicht abschließen und war letztendlich unbrauchbar.

Lei Jun, Gründer und CEO von Xiaomi, bemerkte einst, dass das Chipdesign ein risikobehaftetes Unterfangen sei, bei dem erhebliche Investitionen möglicherweise keine Rendite bringen. Ein Kolumnist aus Yunnan betonte in einem im August veröffentlichten Artikel, dass es für Xiaomi entscheidend sei, eigene Chips zu entwickeln, da die Snapdragon-Prozessoren von Qualcomm zunehmend teurer werden. Er argumentierte, dass die Einführung eines neuen SoC im nächsten Jahr nur ein Teil von Xiaomis umfassender Strategie sei, um Selbstversorgung zu erreichen.

Im ersten Quartal dieses Jahres behauptete MediaTek seine Position als führender Hersteller von Smartphone-Prozessoren mit einem globalen Marktanteil von 39 %. Laut Canalys, einem globalen Technologie-Marktforschungsunternehmen, lieferte MediaTek in diesem Zeitraum 114 Millionen Chips aus—eine Steigerung um 17 % im Jahresvergleich—hauptsächlich bedingt durch Beiträge von Xiaomi, Samsung und OPPO, die jeweils 23 %, 20 % und 17 % der Smartphone-Prozessorlieferungen von MediaTek ausmachten.

Im Gegensatz dazu wuchsen die Smartphone-Prozessorlieferungen von Qualcomm nur um 11 % und erreichten im gleichen Quartal 75 Millionen Einheiten; bemerkenswerterweise entfielen 46 % dieser Lieferungen auf Samsung und Xiaomi. Während Xiaomi weiterhin seine eigenen Chipentwicklungsanstrengungen vorantreibt und sich wachsenden Wettbewerbs- sowie geopolitischen Herausforderungen gegenübersieht, könnte sein Erfolg die Halbleiterlandschaft sowohl national als auch international erheblich verändern.

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