Zusammenfassung:
Im Kontext der durch künstliche Intelligenz getriebenen Explosion des weltweiten Bedarfs an Rechenleistung erlebt die Halbleiterindustrie ein Phänomen, das in der Vergangenheit kaum vorstellbar war: Der Marktwert pro Flächeneinheit fortschrittlicher DRAM-Wafer, die zur Herstellung von DDR5-Speichern verwendet werden, hat den der fortschrittlichsten 2-nm-Logikwafer von TSMC übertroffen.
Die neueste Branchenanalyse zeigt, dass der aktuelle Flächeneinheitswert von 1b DRAM etwa 0,654 US-Dollar pro Quadratmillimeter beträgt, während der entsprechende Flächeneinheitspreis des 2-Nanometer-Wafers (N2) von TSMC etwa 0,424 US-Dollar pro Quadratmillimeter beträgt. Mit anderen Worten: Für einen Siliziumwafer derselben Größe ist der aktuelle Marktwert von fortschrittlichem DRAM etwa 54 % höher als der des modernsten Prozesses von TSMC.
Dieses Ergebnis überraschte viele Menschen in der Branche, da die beiden hinsichtlich der Herstellungsschwierigkeiten überhaupt nicht auf dem gleichen Niveau liegen.
Der 2-nm-Prozess von TSMC stellt eine der fortschrittlichsten Technologien zur Herstellung von Logikchips weltweit dar. Es erfordert den Einsatz der komplexesten EUV-Lithographieausrüstung, fortschrittlicher Transistorstrukturen und äußerst strenger Herstellungsprozesse. Seine Prozesskomplexität ist viel höher als die DRAM-Herstellungstechnologie, die im DDR5-Speicher verwendet wird.
Die Marktpreisgestaltung orientiert sich jedoch nicht an den Herstellungsschwierigkeiten.
Branchenangaben zufolge liegt der Preis für einen 300-mm-TSMC-3-nm-Wafer bei etwa 20.000 US-Dollar, während der Preis für einen 2-nm-Wafer derselben Größe bei nahezu 30.000 US-Dollar liegt. Nach der Umrechnung beträgt der Flächenpreis von 3-Nanometer-Wafern etwa 0,283 US-Dollar pro Quadratmillimeter und der von 2-Nanometer-Wafern etwa 0,424 US-Dollar pro Quadratmillimeter.
Andererseits erreicht die aktuelle Bitdichte von 1b DRAM 0,436 GB pro Quadratmillimeter. Bei einer Berechnung auf der Grundlage des Marktpreises von etwa 1,50 US-Dollar pro GB beträgt der entsprechende Wert etwa 0,654 US-Dollar pro Quadratmillimeter und übertrifft damit den 2-Nanometer-Wafer von TSMC.
Es ist erwähnenswert, dass es sich bei dieser Schätzung nicht um eine theoretische Zahl handelt, die von der Marktrealität losgelöst ist.
Erst kürzlich veröffentlichte Daten des Marktforschungsunternehmens DRAM Exchange zeigen, dass der Preis für 16-GB-DDR5-eTT-Produkte etwa 24,80 US-Dollar beträgt, was einem Preis pro GB von etwa 1,55 US-Dollar entspricht. Daher wird der von der Analyseagentur angenommene Referenzpreis von 1,50 US-Dollar als äußerst angemessen erachtet.
Was noch interessanter ist, ist, dass selbst der technisch veraltete 1z-DRAM einen Flächeneinheitswert hat, der nahe am 2-nm-Niveau von TSMC liegt.
Daten zeigen, dass die Bitdichte von 1z DRAM etwa 0,273 GB pro Quadratmillimeter beträgt. Nach derselben Berechnungsmethode beträgt sein Wert etwa 0,410 US-Dollar pro Quadratmillimeter, fast genauso viel wie 0,424 US-Dollar für 2-nm-Wafer.
Branchenanalysten glauben, dass dieses Phänomen nicht bedeutet, dass die DRAM-Produktionskosten die 2-nm-Chips überschritten haben.
Was sich wirklich geändert hat, ist das Verhältnis zwischen Marktangebot und -nachfrage.
In den letzten Jahren wurde allgemein angenommen, dass die fortschrittlichsten Logikprozesse die wertvollsten Fertigungsressourcen in der Halbleiterindustrie darstellen. Da jedoch der Speicherbedarf in Trainingsservern für künstliche Intelligenz, Inferenzclustern und Hochleistungscomputerplattformen dramatisch zunimmt, ist DRAM zu einer der knappsten Ressourcen in der gesamten Branche geworden.
Insbesondere die Preise für DDR5, Speicher mit hoher Bandbreite und verschiedene fortschrittliche Speicherprodukte für KI-Systeme steigen angesichts der anhaltenden Marktknappheit weiter, wodurch der Wert pro Flächeneinheit weiter steigt.
Analysten wiesen darauf hin, dass die derzeit hohen Marktpreise im Wesentlichen auf Knappheit und nicht auf Produktionsschwierigkeiten zurückzuführen seien.
Obwohl Hersteller wie Samsung, SK Hynix und Micron ihre Produktion weiter ausbauen, wächst die Nachfrage der KI-Industrie nach Speicher immer noch schneller als das neue Angebot. Eine große Anzahl von KI-Servern erfordert nicht nur fortschrittliche GPUs, sondern auch eine große Menge DRAM, was zu langfristigen Spannungen in der gesamten Speicherbranche geführt hat.
Mittlerweile ist eine teurere neue Generation der DRAM-Technologie auf dem Weg.
Samsung hat beispielsweise seine DRAM-Entwicklungsroute der nächsten Generation und die fortschrittliche Hybrid-Bonding-Technologie vorzeitig angepasst. Zukünftige High-End-DRAMs werden komplexere Herstellungsverfahren anwenden. Die Speicherzellen und peripheren Steuerschaltungen werden separat hergestellt und dann durch Hybridbonden auf Waferebene integriert.
Aufgrund des erheblichen Kostenanstiegs dieses neuen Prozesses geht die Branche davon aus, dass der Preis für fortschrittliche DRAM-Produkte auch in Zukunft hoch bleiben dürfte.
Für die gesamte Halbleiterindustrie ist dieses Phänomen ein wichtiges Signal: Im Zeitalter der künstlichen Intelligenz entscheidet nicht mehr nur die Komplexität des Herstellungsprozesses über den Wert, sondern auch, welche Ressourcen auf dem Markt wirklich knapp sind. Eine der knappsten Ressourcen der Welt sind derzeit nicht mehr nur fortschrittliche Logikprozesse, sondern leistungsstarker Speicher mit großer Kapazität, der den Betrieb von KI-Systemen unterstützen kann.
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