IEDM 2018 Foundries als Enabler für Industrie 4.0

Schauplatz der IEDM ist das Hilton San Francisco mit dem markanten 46-stöckigen Turm.
Schauplatz der IEDM ist das Hilton San Francisco mit dem markanten 46-stöckigen Turm.

Das hat man von einem Halbleiter-Manager von Samsung nicht erwartet. E.S. Jung, der bei Samsung für das Foundry-Business verantwortlich ist, nimmt sich gerade die Bedeutung der vierten industriellen Revolution aus Sicht der Halbleiterindustrie vor.

Das International Electron Devices Meeting 2018 (IEDM) startete ganz traditionell mit drei Keynotes aus den Weltregionen der Halbleitertechnik, Asien, Europa und Amerika. In diesem Jahr freut sich das Programmkomitee über sieben Prozent mehr Einreichungen als 2017, insgesamt 539 Papers. Freilich konnten davon mit 232 Papers nur 36,5 Prozent in das technische Programm aufgenommen werden. Mittlerweile kommen 51 Prozent der Beiträge aus Asien-Pazifik, 29 Prozent aus Amerika und 20 Prozent aus Europa. Auffallend ist der hohe akademische Anteil von 64 Prozent. Bei den drei Plenarvorträgen ist es genau umgekehrt, denn zwei kommen aus der Industrie.

Die diesjährige IEDM eröffnete der Koreaner E.S. Jung, der bei Samsung das noch relativ junge Foundry-Geschäft leitet. In seiner Keynote beschäftigte er sich mit der vierten industriellen Revolution und wie sie das Foundry-Geschäft beeinflusst:

Die Ära der 4. Industriellen Revolution, wird durch eine Reihe von neuen, innovativen Technologien gekennzeichnet sein. Technologien, die die physische und die Cyberwelt verschmelzen. Das wird den Einsatz von Halbleitern stärker treiben als jemals zuvor. Nicht nur die Anzahl der vernetzten Geräte hat sich exponentiell erhöht. Die Weltbevölkerung wurde bereits im Jahr 2008 übertroffen und im Jahr 2030 soll sie voraussichtlich 125 Mrd. erreichen (IHS Markit). Aber auch eine Reihe neuer Anwendungen wie z.B. Smarte Autos, smarte Fabriken, künstliche Intelligenz und Rechenzentren sind entstanden, die die Entwicklung fortschrittlicher Halbleiter in all diesen Bereichen in einem beispiellosen Ausmaß erfordern werden. Zum Beispiel smarte Autos, deren Marktchancen für 2020 auf 140 Mrd. Dollar geschätzt werden, erfordern zumindest intelligente Sensoren, ADAS, Infotainment-Systeme und Batteriemanagement für ihre Funktion. Ein völlig autonomes Fahrzeug der Klasse 5 wird mehr als 6.000 Halbleiter brauchen, um voll funktionsfähig zu sein.

Anschließend ging Jung auf das Ökosystem der Halbleiterindustrie ein und stellte die Bedeutung der Foundries bei der Realisierung der 4. industriellen Revolution heraus, die wichtigsten technologischen Herausforderungen und Wege, um sie zu überwinden.

Status der Halbleiterindustrie

Jung zufolge haben Halbleiter es ermöglicht, menschliche Funktionen von elektronischen Systemen ausführen zu lassen. Wie das menschliche kognitive System sich erinnert, Entscheidungen trifft und die Umwelt wahrnimmt, so tun es Halbleiter. Beispiele dafür sind das DRAM als Kurzzeitgedächtnis, das NAND-Flash für das Langzeitgedächtnis, die CPU/AP für das Denken, Verarbeiten von Informationen und Rechnen sowie CMOS-Bildsensoren (CIS) für die Wahrnehmung. Die Halbleiterentwicklung hat nie aufgehört, um menschlichen Fähigkeiten nachzubilden und sogar zu übertreffen. Im Laufe der Zeit haben sich Halbleiter weiterentwickelt. Sie sind immer schneller geworden, höher in der Packungsdichte und niedriger in der Leistungsaufnahme. Darüber hinaus befinden sich neue Speicher- und völlig neue Rechnerarchitekturen in der Entwicklung, wie neuromorphes Computing. Mit all den neuen Anwendungen im Rahmen der 4. industriellen Revolution wird erwartet, dass der Markt für integrierte Schaltungen von Fabless-Halbleiteranbietern bis 2025 auf 142 Mrd. Dollar anwachsen dürfte. 1995 lag das Marktvolumen bei gerade mal 5 Mrd. Dollar und ist bis 2017 auf 89 Mrd. Dollar gewachsen. Die Zahl der Fabless-Firmen hat sich ebenfalls erhöht, nämlich von etwa 200 im Jahr 1995 auf über 1000 im Jahr 2018, einschließlich eines Teils der weltweit größten Technologieunternehmen.

Bilder: 8

Foundry als Enabler für Industrie 4.0.

Die diesjährige IEDM eröffnete der Koreaner E.S. Jung, der bei Samsung das noch relativ junge Foundry-Geschäft leitet. In seiner Keynote beschäftigte er sich mit der vierten industriellen Revolution und wie sie das Foundry-Geschäft beeinflusst.