[ziesell]

Trotz Sanktionen: China könnte drei Exascale-Supercomputer haben

Die US-Sanktionen hindern China nicht, Supercomputer zu bauen, davon geht Jack Dongarra aus. Auch ein Halbleiterexperte hält die Beschränkungen für annähernd wirkungslos.
Eine Analyse von Johannes Hiltscher


Bereits seit Jahren übermittelt die Volksrepublik China keine Daten ihrer Supercomputer mehr an die Top-500-Liste, in der die weltweit schnellsten Supercomputer aufgelistet sind. Dass China vor den USA gleich zwei Exaflops-Rechner in Betrieb nahm, gilt dennoch als gesichert. Jack Dongarra, Gründer der zweimal jährlich aktualisierten Top-500-Liste, geht laut South China Morning Post (SCMP) davon aus, dass mindestens ein drittes System in Betrieb ist.

Es soll am National Supercomputing Center in Shenzhen stehen, hier wurde laut SCMP 2018 ein Prototyp fertiggestellt. Gebaut haben soll ihn das chinesische Unternehmen Sugon, mit Prozessoren von Hygon, das von AMD über ein Joint Venture die Zen-Architektur lizenziert hatte. Da allerdings die US-Regierung AMD 2019 die Kooperation verbot, wurde vermutet, dass das Projekt wegen fehlender CPUs eingestellt wurde. Allerdings ging Hygon 2022 an die Börse und wirbt weiter damit, "vollständig x86-kompatible CPUs mit 4 bis 32 Kernen" anzubieten.

Dongarras Vermutung dürfte nicht aus der Luft gegriffen sein: Er hält weiter Kontakte nach China aufrecht, besuchte laut SMCP kürzlich einen Workshop in Beijing – zum Thema Exascale Computing. Seiner Einschätzung nach veröffentlichen chinesische Wissenschaftler keine Benchmarks ihrer Supercomputer mehr, um Aufmerksamkeit für die Leistungsfähigkeit der chinesischen Halbleiterentwickler zu vermeiden – was zu schärferen US-Sanktionen führen würde.

Sind die US-Sanktionen wirkungslos?

Die bestehenden Sanktionen setzen, auch wenn sie hart erscheinen, Chinas Halbleiterbranche laut Analyst Dylan Patel keineswegs außer Gefecht. Ein Schlaglicht auf die Fähigkeiten warf unlängst Huaweis Kirin 9000S, der zeigte: Der Fertiger SMIC hat seinen 7-nm-Prozess perfektioniert.

Patel rechnet damit, dass SMIC mit 15 Twinscan NXT:1980Di, ASMLs fortschrittlichsten Immersionsscanner mit Argonflouridlaser (kurz Arfi), monatlich mindestens 30.000 300-mm-Wafer mit 7-nm-Chips fertigen kann. Selbst bei einer Ausbeute von nur 50 Prozent entspräche das, so Patel, jährlich 10 Millionen Chips im Format von Nvidias 814 mm2 großem GH100. Selbst den Aufbau eines 5-nm-Prozesses hält Patel für realistisch, wenn auch zu höheren Kosten verglichen mit EUV-Belichtung. Die Genauigkeit der modernsten Maschinen von ASML sei dafür ausreichend.

Im vergangenen Quartal orderten chinesische Halbleiterfertiger bei ASML noch einmal Immersionslithografiesysteme, bevor deren Ausfuhr ab September 2023 verboten wurde. Verglichen mit dem ersten Quartal 2023 verkauften die Niederländer mit 39 Systemen über 50 Prozent mehr Arfi-Scanner (Präsentation zum Quartalsergebnis). Zwar listet ASML nicht auf, wie viele davon nach China gehen – der Anteil Chinas am Umsatz stieg allerdings von 8 auf 24 Prozent, rund die Hälfte der Systeme dürfte an Unternehmen in der Volksrepublik verkauft worden sein.

Bereits eine gut funktionierende 7-nm-Fertigung würde viele aktuell auf Eis liegende Projekte wiederaufleben lassen: Birens BR-100 etwa wurde für TSMCs 7-nm-Prozess entworfen. Möglicherweise braucht SMIC noch einige Zeit, um auch solche großen Chips verlässlich fertigen zu können – dann wäre China allerdings in der Lage, sehr leistungsfähige Hardware nicht nur im Land zu entwickeln, sondern auch zu fertigen. Und die 14-nm, mit denen Hygons Zen-Ableger mutmaßlich gefertigt werden (sofern sie sich nicht vom Original unterscheiden) beherrschte SMIC bereits zuvor. Hier stellt sich lediglich die Frage, wie hoch der Aufwand für eine Portierung ist.

Patels Fazit: Die US-Sanktionen seien schlecht gemacht, ihre selbst gesteckten Ziele, Chinas Halbleiterbranche auf 28-nm-Prozesse zu beschränken und den Ausbau der KI-Leistung einzudämmen, erreiche die US-Regierung damit nicht. Dafür müsste der Verkauf sämtlicher relevanter Maschinen, Chemikalien und Materialien nach China verboten werden – von Poliermaschinen bis zu Maskenlacken. Auch der Export von KI-Beschleunigern müsste vollständig eingestellt werden. Die Einschränkungen, die etwa Nvidia vornimmt, seien unzureichend und vermutlich umgehbar – Patel verweist auf Nvidias Mining-Drossel.

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