Gewürz-Giganten, Toilettenhersteller und der KI-Boom

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Der KI-Boom bedeutet für Gamer in erster Reihe nur eine herzzerreißende Sache: Preise, die in die Luft fliegen. Von DDR5-Arbeitsspeicher bis hin zu Grafikkarten und SSDs – wegen des hohen Bedarfs von KI-Rechenzentren schießen Preise derzeit in die Höhe.

Doch was hat ein Toilettenhersteller damit zu tun? Und ein Schwergewicht aus der Gewürzindustrie soll auch eine große Rolle spielen? In diesem Blog reden wir über die absurde Tatsache, wie der KI-Markt und die Hardwarebranche auch auf den unbedachtesten Firmen aufbaut.

Toto – Japans größter Toilettenhersteller

Seit 1917, also über einem Jahrhundert, produziert Toto (auch „Toyo Toki“, dt.: „östliche Keramik“) Toiletten aus Keramik. Traktion hat das Unternehmen erst so richtig nach dem Zweiten Weltkrieg bekommen, als der Bedarf nach Sanitäranlagen enorm wuchs. Nun beliefert Toto auch weltweite Märkte, als auch den europäischen – doch nicht nur mit Toiletten, Badewannen, und anderen Sanitäranlagen.

Was hat ein Toilettenhersteller denn mit dem KI-Boom oder Hardware zu tun?

Ab hier wird’s abstrakt. Toto, der japanische Toilettenhersteller, ist größtenteils bekannt für seine – wer hätt’s gedacht – Toiletten. Allerdings produziert Toto dank seiner langjährigen Erfahrung in fortgeschrittenen Keramikmaterialien auch einen Bestandteil von enormer Wichtigkeit für die NAND-Speicherproduktion: den sogenannten „Electrostatic Chuck“, auch „E-Chuck“.

E-Chucks von Toto ermöglichen kryogenes Etching, was für den KI-Boom von hoher Bedeutung ist.

Dieser „Chuck“ ist nichts weiter als eine Basis, auf der ein Siliziumwafer platziert wird, um ihn für den Produktionsprozess zu befestigen. Schon seit 1980 stellt Toto diese Chucks her, und hat daher auch einen gewissen Vorsprung in der Forschung. Dank der fortgeschrittenen Keramikmaterialien gelingt es Toto nämlich, Chucks herzustellen, die auch bei sehr niedrigen Temperaturen stabil bleiben.

Wichtig ist auch, dass das Material möglichst resistent gegen Plasmastrahlung, welche beim Etching von neuen Chips freigesetzt wird, ist. In folgendem Vergleich stellt Toto selbst dar, wie auch unter stundenlanger Einwirkung (10 und 30 Stunden) minimale Änderungen beim Aluminiumoxid (Keramik) stattfinden.

Vergleich des plasmaresistenten Aluminiumoxids von Toto und einem herkömmlichen Keramikmaterial

Dadurch wird auch das sogenannte „cryogenic etching“ ermöglicht. Dabei werden die Wafer, und der Chuck auf unter –100 °C gekühlt, um den Produktionsprozess effizienter und kompakter zu gestalten. Dank dieser Technologie ist auch die Herstellung von 3D-NAND-Speicher ermöglicht worden, welche unter anderem sogar die Herstellung des 3D V-Cache von den allseits bekannten X3D-CPUs von AMD ermöglicht.

Abgesehen von Gaming-CPUs wird 3D-NAND aber auch für SSDs, Arbeitsspeicher, und HBM (High Bandwidth Memory)-Speicher benötigt. Letzteres ist genau das, was von dem KI-Boom so begehrt ist. Riesige Datenzentren brauchen riesigen Speicher – und genau darunter leidet dann Gaming-Hardware, da der Bedarf für 3D-NAND zu hoch ist.

Genaueres zu den elektrostatischen Chucks von Toto kannst du hier lesen. Dort stellt der Hersteller auch dar, wie sein Chuck sich von anderen unterscheidet, und wie genau er funktioniert. Auch die jeweiligen Eigenschaften der hauseigenen Materialien gibt der Hersteller hier an, wobei die Tabelle eher für Experten von Bedeutung ist.

Mit Toiletten hört die Absurdität aber noch lange nicht auf – denn noch ein weiterer japanischer Gigant hat seine Finger tief im Chip-Geschäft: Ajinomoto.

Ajinomoto: der Gewürz-Gigant und Experte für den „Umami-Geschmack“

Der eine oder andere von euch hat bestimmt schon mal vom Gewürz mit dem abgekürzten Namen „MSG“ gehört. Ausgeschrieben bedeutet MSG nichts anderes als „Mononatriumglutamat“ – ein Natriumsalz der Glutaminsäure. Das Gewürz verleiht in Form von Salz einen verstärkenden Eindruck von anderen Geschmacksrichtungen.

Dafür ist Ajinomoto auch im großen asiatischen Raum bekannt: das geschmacksverstärkende Salz mit herzhaft-würzigem Geschmack (»umami«). Doch darum geht’s hier tatsächlich nicht. Vielmehr interessiert uns, und die KI-Branche, der sogenannte Ajinomoto Build-up Film (ABF).

Was das „japanische Maggi“ genau mit CPUs und Grafikkarten zu tun hat

Dass Ajinomoto sowie Toto schon seit über einem Jahrhundert in ihrem Hauptgeschäft spezialisiert sind, spielt keinesfalls eine Nebenrolle. Obwohl das Unternehmen zwischenzeitlich sogar Öl produziert hatte, wandte sich das Unternehmen nach dem Zweiten Weltkrieg zurück zu ihrem Kerngeschäft: der Herstellung von MSG. Dank der langjährigen Forschung an Aminosäuren, aus welchen das MSG-Gewürz grundsätzlich besteht, wurde der ABF-Film entwickelt.

Dabei fing das Unternehmen schon in den 70ern damit an, für die Anwendung von Aminosäuren auf Epoxidhärzen zu forschen. So kam die Ajinomoto Group dann letztendlich auf den isolierenden ABF-Film, der heutzutage in nahezu jedem Hochleistungs-Chip integriert ist.

Das ABF-Substrat dient somit als grundlegender Bestandteil von Prozessoren. Von 5G-Netzwerktechnik, Smartphones und Gaming-PCs bis hin zum automotiven Sektor. Dabei funktioniert das ABF als isolierendes Substrat, auf dem wiederum komplexe Schaltungen und Verbindungen realisiert werden können.

Vereinfachte Darstellung der Anwendung des ABF-Substrates auf einem integrierten Schaltkreis (auch "IC", oder "Integrated Circuit)

Der Film hat Lackierungen, die aufwendiger waren, und gleichzeitig nicht den Anforderungen gewachsen waren, schon seit 1999 völlig ersetzt. Als kritischer Bestandteil isoliert das Substrat den Chip, oder das Chip-Package genau dort, wo es benötigt wird.

Seit dem Einsatz von ABF wurden kleinere Schaltungen, und damit auch Hochleistungs-Chips wie CPUs und Grafikkarten zur Möglichkeit. Auch heute ist ABF ein besonders wichtiger Bestandteil deiner Hardware. Ohne das Substrat würde selbst dein Gaming-PC nicht auf deinem Tisch stehen können.

Mehr zu dem Thema ABF und dazu, wofür das Substrat genau genutzt wird, findest du hier. Andernfalls gibt es auch ein englischsprachiges Video über die Entwicklungsgeschichte des Substrates von dem Unternehmen selbst:

Dort wird sogar dargestellt, wie ein Material, welches heutzutage von riesiger Bedeutung ist, es fast nicht mal auf den Markt geschafft hat.

Warum habe ich noch nie von Ajinomoto oder Toto gehört?

Der Grund dafür, wäre vielleicht derselbe, warum du mit großer Wahrscheinlichkeit noch nie von ASML oder Foxconn gehört hast. Diese Unternehmen haben strukturtechnisch wenig mit Endverbrauchern zu tun. Vielmehr beliefern diese Unternehmen Bestandteile der Hardware, oder des zu herstellenden Produktes an den Hersteller. Dieser verkauft das Produkt dann an den Kunden oder an ein Fachgeschäft – ohne die herausstechende Erwähnung der Teilelieferanten.

Hardware-Lieferkettendarstellung mit Inkludierung der Ajinomoto Group – von Chemiekonzern bis Konsument

Lieferketten sind meist eher komplex, insbesondere bei Hardware. Von den Rohmetallen bis hin zum fertigen Produkt sind zahlreiche Unternehmen daran beteiligt, ein fertiges Produkt in deine Hände zu liefern. Natürlich bedeutet das auch, dass Ajinomoto oder Toto nicht die einzigen entscheidenden Lieferanten in der Lieferkette sind.

Klar ist aber, was passiert, wenn ein wichtiger Lieferant nicht dem Bedarf hinterherkommen kann. Es war nämlich Ajimoto, der bei der Hardware-Knappheit vor knapp fünf Jahren eine zentrale Rolle bei dem Preisanstieg von Grafikkarten und der Fahrzeugindustrie gespielt hat.

Was bedeutet das für den Hardwaremarkt?

Für die Marktlage bedeuten diese beiden Unternehmen in erster Linie nicht besonders viel: Sie profitieren vom KI-Boom, da der Bedarf nach ihren Materialien und Produkten steigt. Der derzeitige Engpass bei Arbeitsspeicher und SSDs stammt eher davon, dass die produzierenden Firmen wie Samsung, SK Hynix, usw. Dem Bedarf nicht besonders schnell hinterherkommen können.

Unter anderem liegt der Grund für die hohen Preise aber auch an dem grundwirtschaftlichen Konzept von Angebot und Nachfrage. Mit dem drastischen Steigen der Nachfrage können RAM- und Speicherhersteller ihre Produkte teurer verkaufen. Eine Preisstabilität auf niedrigem Niveau für Endkunden wäre dann aus Sicht des Herstellers weniger profitabel.

Das steckt hinter der Absurdität, warum ein Toilettenhersteller und ein Gewürz-Gigant aus dem asiatischen Raum für den KI-Boom und die Hardwarebranche von enormer Bedeutung sind.

Die aktuelle Marktlage: Speicher wird billiger?

Aktuell kann nichts Definitives über den Hardwaremarkt gesagt werden. Ob die Preise nun weiter sinken oder steigen, bleibt abzuwarten. Es lohnt sich trotzdem, mit den aktuell etwas niedrigen Preisen auch mal einen Blick in den Caseking-Shop zu werfen!

Dort findest du alles, was du an Hardware brauchst – ermöglicht dank Toilettenhersteller Toto, Gewürz-Giganten Ajinomoto, und vielen weiteren Unternehmen, die tagtäglich daran arbeiten, Hardware in deine Hände zu liefern.

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