Halbleiterstrategie Nicht kleiner, sondern smarter? Europas FD-SOI-Strategie hinter der FAMES-Pilotlinie

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Die globale Halbleiterindustrie setzt weiterhin auf immer kleinere Strukturgrößen. Doch die Leistungsgewinne fallen längst nicht mehr im gleichen Maße aus wie in früheren Technologiegenerationen. Mit FD-SOI verfolgt Europa einen zusätzlichen Ansatz.

Seit Jahrzehnten folgt die Halbleiterindustrie im Kern einer einfachen Logik: Immer kleinere Transistoren ermöglichen leistungsfähigere Chips. Dieses Prinzip wurde 1965 von Intel-Mitgründer Gordon Moore beschrieben. Das später als „Moore’s Law“ bekannt gewordene Gesetz besagt vereinfacht, dass sich die Zahl der Transistoren auf einem Chip etwa alle zwei Jahre verdoppelt.

Über viele Jahrzehnte hinweg führte diese Miniaturisierung zu höheren Rechenleistungen, sinkendem Energieverbrauch und geringeren Kosten pro Funktion. Doch je kleiner die Strukturen werden, desto größer werden die technischen und wirtschaftlichen Hürden.

Vor diesem Hintergrund rücken alternative Strategien in den Fokus. Statt ausschließlich auf immer kleinere Strukturgrößen zu setzen, untersuchen Forschungseinrichtungen und Industrie verstärkt Ansätze, die Leistungsfähigkeit über Systemintegration und energieeffiziente Architekturen zu steigern.

In Europa bündelt sich diese Entwicklung derzeit in der sogenannten FAMES Pilot Line, einer im Rahmen des EU Chips Act aufgebauten Pilotlinie unter Führung von CEA-Leti. Sie wurde Anfang 2026 in Grenoble in Betrieb genommen und soll neue Generationen von FD-SOI-Technologien sowie Integrationsverfahren entwickeln – mit dem Ziel, energieeffiziente Chips für Anwendungen in Automotive, Industrieelektronik oder Edge-KI zu ermöglichen.

Das Ziel der Bemühungen: Ein Weg aus dem Wettrennen um die kleinen Nodes, in dem europäische Hersteller bislang nur begrenzt vertreten sind, und stattdessen europäische Spezialisierung auf die Nachfrage der heimischen Industrie. Für Resilienz und Exzellenz quasi, oder weniger hemdsärmlig: Ziel ist eine stärkere europäische Spezialisierung auf die Anforderungen der heimischen Industrie sowie eine größere technologische Resilienz.

Andere Strategie als TSMC und Co.

Während führende Foundries derzeit an 2-nm- und künftig sogar sub-2-nm-Nodes arbeiten, setzt man mit der neuen Pilotlinie stärker auf Systemintegration, Energieeffizienz und spezialisierte Anwendungen. FD-SOI basiert auf einer Transistorarchitektur, bei der eine dünne isolierende Schicht zwischen Transistor und Siliziumsubstrat liegt. Dadurch lassen sich elektrische Eigenschaften präziser kontrollieren, insbesondere Leckströme und Betriebsspannungen.

Die Technologie ist dabei keineswegs neu. FD-SOI wird bereits seit einigen Jahren industriell eingesetzt, etwa in energieeffizienten SoCs, RF-Bauelementen und Mixed-Signal-Chips. Die aktuellen Initiativen zielen jedoch darauf ab, die Plattform technologisch weiterzuentwickeln und stärker mit neuen Integrationskonzepten zu kombinieren.

Genau diese Eigenschaften machen FD-SOI für viele europäische Schlüsselindustrien interessant – etwa Automotive, Industrieelektronik oder Edge-KI-Systeme. Statt ausschließlich auf maximale Rechenleistung zu setzen, könnten hier energieeffiziente und spezialisierte Chips im Vordergrund stehen. Die europäische Pilotlinie soll deshalb nicht nur neue FD-SOI-Nodes entwickeln, sondern diese mit weiteren Technologien kombinieren. Dazu gehören unter anderem 3D-Integration, neue Speichertechnologien sowie Chiplet-Architekturen. Man will Systemleistung durch Architektur und Integration zu steigern, statt ausschließlich durch kleinere Transistorstrukturen.

Vorteile für europäische Industrieanwendungen

Befürworter sehen in diesem Ansatz mehrere Vorteile. FD-SOI gilt als besonders energieeffizient und zudem lassen sich entsprechende Prozesse häufig mit geringeren Kosten entwickeln und betreiben als modernste Leading-Edge-Nodes. Für Europa könnte dies strategisch interessant sein.

Während asiatische und US-amerikanische Hersteller die modernsten Logikchips dominieren, verfügt Europa über starke Märkte in Bereichen wie Automotive-Elektronik, industrielle Steuerungen oder IoT-Systeme. Gerade hier spielen Energieeffizienz, Zuverlässigkeit und Integration unterschiedlicher Funktionen eine größere Rolle als maximale Transistor­dichte.

Grenzen des Ansatzes

Trotz dieser Vorteile bleibt FD-SOI jedoch kein direkter Ersatz für modernste Logikprozesse. Für Hochleistungs-CPUs oder GPUs, wie sie etwa für Cloud-KI-Rechenzentren benötigt werden, bleiben klassische Leading-Edge-Nodes weiterhin entscheidend. Zudem befindet sich ein Großteil der FD-SOI-Entwicklung noch in Forschungs- und Pilotprojekten. Ob daraus langfristig eine wettbewerbsfähige industrielle Fertigung in Europa entsteht, ist daher noch offen.

Vor diesem Hintergrund erscheint FD-SOI weniger als Konkurrenz zum klassischen Node-Rennen, sondern vielmehr als alternative Spezialisierungsstrategie. Statt mit TSMC oder Samsung im Bereich der kleinsten Strukturen zu konkurrieren, könnte Europa versuchen, seine Stärken in energieeffizienten, spezialisierten Halbleitern auszubauen. Ob dieser Ansatz langfristig eine tragfähige industrielle Basis schafft, wird sich jedoch erst zeigen, wenn aus den aktuellen Forschungsprojekten tatsächlich marktfähige Produktionsprozesse entstehen. (sb)

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