Die entscheidende Herausforderung bei der Entwicklung fortschrittlicher Halbleitertechnologie besteht heute darin, bahnbrechende Ideen so früh wie möglich mit den Gegebenheiten der Fertigung in Einklang zu bringen. Da die Architektur zunehmend interdisziplinär und systemorientiert wird, bestimmen frühe technische Entscheidungen immer stärker, was letztendlich gebaut, produziert und langfristig aufrechterhalten werden kann. Werden Fragen der Herstellbarkeit, der Ausbeute und der Integration auf Systemebene erst spät angegangen, schränken sich die Optionen schnell ein und Iterationen werden kostspielig.

Diese Entwicklung verändert die Art und Weise, wie neue Hardwareplattformen konzipiert und finanziert werden. Die Fortschritte erstrecken sich mittlerweile auf Materialien, Gehäuse, Geräte und Systeme, wodurch sich die Kluft zwischen Forschungsergebnissen und serienreifem Silizium vergrößert und sowohl das technische als auch das Kapitalrisiko steigt. Der Erfolg in diesem Umfeld hängt weniger davon ab, zu beweisen, dass etwas im Prinzip funktioniert, sondern vielmehr davon, sicherzustellen, dass grundlegende Entscheidungen unter Berücksichtigung von Skalierbarkeit und Langlebigkeit getroffen werden.

Infolgedessen entsteht die nächste Generation von wegweisenden Plattformen durch Gründer und Investoren, die sich frühzeitig mit den Realitäten der Fertigung auseinandersetzen, systemübergreifend denken und sich zu einer langfristigen Zusammenarbeit verpflichten. Diese Veränderungen stärken die Rolle von Start-ups innerhalb des foundry und machen sie zu zentralen Akteuren bei der Gestaltung und industriellen Umsetzung der nächsten Ära der Datenverarbeitung.

Der Innovationszyklus bei der Hardware verläuft diesmal anders

Jahrzehntelang wurde die Innovation im Halbleiterbereich weitgehend durch die Verkleinerung der Transistoren vorangetrieben. Heute erfolgt die Differenzierung zunehmend über die Bauteilebene hinaus – durch Systemarchitektur, Integrationsstrategien, Gehäusetechnik und die Kombination verschiedener Technologien auf einer einzigen Plattform. Da sich die Spitzenentwicklung im CMOS-Bereich auf immer weniger Akteure konzentriert, verlagert sich der Wettbewerbsvorteil zunehmend auf die Fähigkeit, komplexe Systeme in großem Maßstab zuverlässig zu koordinieren.

Diese Entwicklung treibt eine neue Welle von Hardware-Startups voran. Innovation wird zunehmend nicht mehr durch einzelne Technologien definiert, sondern dadurch, wie Systeme zusammenwirken, um spezifische Endmärkte zu bedienen. Im Bereich der Rechenzentrumsinfrastruktur treiben Startups die Entwicklung von Siliziumphotonik, optischer Konnektivität, power neuen Rechenansätzen voran, um Leistung und Effizienz zu steigern. Im Bereich der physikalischen KI beschleunigt sich die Innovation in den Bereichen Sensorik, Rechenleistung und Speicher, einschließlich neuer Speicher- und neuromorpher Architekturen. Es handelt sich hierbei nicht um lineare Übergänge von der Forschung zur Umsetzung, sondern um Bereiche intensiver Innovation, in denen Integration und Herstellbarkeit darüber entscheiden, was letztendlich skalierbar ist.

Halbleiterfabriken sind nicht mehr nur Endpunkte für Innovationen. Sie sind die treibende Kraft hinter den Plattformen. Und Start-ups, die einst als Randerscheinung der Fertigungsindustrie galten, spielen heute eine zentrale Rolle dabei, wie die nächste Generation von Systemen entwickelt und skaliert wird.

Wo sich eine Dynamik entwickelt – und warum Beständigkeit wichtig ist

Für Investoren, Start-ups und Technologieführer reichen schrittweise Fortschritte nicht mehr aus. Plattformen, die nicht nur überleben, sondern florieren, sind von Anfang an auf Skalierbarkeit ausgelegt. Die Märkte, die nachhaltig Kapital und Aufmerksamkeit auf sich ziehen, sind jene, in denen Korrektheit, Integration und Umsetzbarkeit über den Erfolg entscheiden – und nicht die Geschwindigkeit, mit der eine erste Demo erscheint. Es handelt sich um langfristige Investitionen mit echtem technischem Risiko, aber es sind auch genau diese Bereiche, in denen dauerhafter Wert geschaffen wird.

Was erfolgreiche Projekte von gescheiterten Experimenten unterscheidet, ist nicht der Ehrgeiz, sondern der richtige Zeitpunkt für schwierige Entscheidungen. Im Bereich der Deep-Tech-Hardware lassen sich Risiken selten vollständig beseitigen – sie verlagern sich lediglich. Allzu oft treten Probleme hinsichtlich der Herstellbarkeit, der Ausbeute und der Einschränkungen auf Systemebene erst dann zutage, wenn das Kapital bereits investiert und die Architekturen festgelegt sind. Zu diesem Zeitpunkt wird das Lernen teuer. Spät erkannte Probleme führen zu Neukonstruktionen, verkürzen die Zeitpläne und beeinträchtigen die Kapitaleffizienz sowohl für Gründer als auch für Investoren.

Der Vorteil liegt bei den Teams, die sich diesen Herausforderungen frühzeitig stellen. Eine frühzeitige Abstimmung schränkt die Innovationskraft nicht ein. Sie fördert sie vielmehr, indem sie Handlungsspielraum bewahrt – gerade dann, wenn Kompromisse am kostengünstigsten sind und die größten Auswirkungen haben. Genau hier werden die richtigen Partner zu einem strukturellen Vorteil und verwandeln Beständigkeit von einer Belastung in ein Alleinstellungsmerkmal.

Wie GF an Start-ups herangeht

GF betrachtet Start-ups als langfristige Partner und in vielen Fällen als Vorreiter zukünftiger Plattformen, die die Richtung der Branche bestimmen werden. Viele der wichtigsten Technologien des nächsten Jahrzehnts werden außerhalb etablierter Roadmaps entstehen. Durch eine frühzeitige Einbindung können diese Ideen unter Berücksichtigung der realen Fertigungsbedingungen ausgereift werden, anstatt später nachträglich angepasst zu werden.

Unser Modell für die Zusammenarbeit mit Start-ups ist bewusst flexibel gestaltet. In einigen Fällen führt die Zusammenarbeit zu einer Übernahme, wenn die Kompetenzen unser Kernportfolio stärken oder den Eintritt in strategische Märkte beschleunigen. In anderen Fällen streben wir Lizenzierungen, Direktinvestitionen oder vertiefte Partnerschaften an, um Innovationen zu beschleunigen, langfristige Nachfrage nach differenzierten Plattformen zu schaffen und frühzeitig Einblicke in aufkommende Architekturen zu gewinnen.

Nicht jede Zusammenarbeit sieht gleich aus, aber jede ist bewusst gewählt. Diese Philosophie spiegelt eine Überzeugung wider, die erfolgreiche Gründer und Investoren gleichermaßen teilen: In komplexen Hardwaremärkten sind Plattformen wichtiger als Produkte und Partnerschaften wichtiger als Transaktionen.

GF Labs und Accelerate: zwei Säulen der Zusammenarbeit mit Start-ups

Das Engagement von GF im Bereich Start-ups verfolgt zwei sich ergänzende Ansätze, die die unterschiedlichen Wege widerspiegeln, auf denen Innovationen in das Halbleiter-Ökosystem Einzug halten. Einige Start-ups entwickeln differenzierte Produkte unter Verwendung bewährter

GF-Technologieplattformen – beispielsweise durch die Entwicklung von Architekturen oder Anwendungen auf Basis von 22FDX. Andere treiben grundlegende Innovationen in den Naturwissenschaften voran, wobei sich die zugrunde liegende Technologie selbst noch in der Reifephase befindet.

Als unser Forschungs- und Entwicklungsmodell verbindet GF Labs interne F&E mit einem starken externen Ökosystem aus Start-ups, Universitäten, Forschungs- und Technologieorganisationen (RTOs), Ausrüstungspartnern und EDA-Anbietern, um Start-ups bereits in einer frühen Phase des Reifeprozesses ihrer Technologie einzubinden. Diese frühzeitige Einbindung trägt dazu bei, dass aufkommende Innovationen einen klaren Weg zur Serienfertigung einschlagen und wichtige Entscheidungen hinsichtlich Materialien, Bauelementen und Integration „zukunftssicher“ getroffen werden, bevor sie zu Hindernissen werden – selbst wenn die kommerziellen Wege noch nicht vollständig definiert sind.

GF Accelerate erweitert dieses Modell auf den Kapitalbereich. Als unser Venture-Investment-Programm verbindet es langfristiges Kapital mit dem technischen und fertigungstechnischen Know-how, das erforderlich ist, um bahnbrechende Ideen in industrieller Größenordnung zu verwirklichen. Durch ein frühzeitiges Engagement wird sichergestellt, dass Start-ups nicht nur gut finanziert sind, sondern auch skalierbare Technologien entwickeln – und so die Lücke zwischen dem, was im Labor funktioniert, und dem, was in Serie hergestellt werden kann, überbrücken.

Gemeinsam bieten GF Labs und Accelerate Gründern einen Weg von der Forschung in der frühesten Phase über die Kapitalbeschaffung bis hin zur serienreifen Halbleiterfertigung.

Ökosysteme gezielt aufbauen

Kein Deep-Tech-Startup schafft es alleine. Die erfolgreichsten Innovationsökosysteme verbinden gezielt Forschung, Fertigung, Kapital und unterstützende Strukturen miteinander. Viele vielversprechende Startups entstehen als Ausgründungen von Universitäten oder Konsortien, die zwar über fundiertes technisches Know-how verfügen, aber noch wenig Erfahrung mit der Produktion im industriellen Maßstab haben.

Im Rahmen von GF Accelerate arbeiten wir mit erfahrenen Venture-Kapitalgebern zusammen, anstatt den Weg alleine zu gehen – wir beteiligen uns als Kommanditist an führenden Plattformen in den USA, Europa und Singapur. Zu diesem Ökosystem gehören Silicon Catalyst und Socratic Partners, Cloudberry – Europas erster Fonds, der sich speziell auf Halbleiter, Photonik und fortschrittliche Werkstoffe konzentriert – sowie seit neuestem Playground Global, dessen Fonds IV in den Bereichen Computing, Automatisierung und Biowissenschaften investiert. Jede Partnerschaft vertieft die Verbindung von GF zu Gründern, die sich mit den grundlegenden Technologien hinter KI-Rechenzentren und Physical AI befassen.

Es handelt sich hierbei nicht um passive Investitionen. Sie ermöglichen es uns, eng mit Gründern und Investoren zusammenzuarbeiten, Unternehmen in der Frühphase zu unterstützen und engere Rückkopplungsschleifen zwischen Forschung, Kapitalbeschaffung und Fertigungsabwicklung zu schaffen.

Innovation in zuverlässige Halbleiter umsetzen

Für Start-ups und ihre Investoren ist der Weg zur Siliziumfertigung der Bereich, in dem sich die Risiken konzentrieren und Partnerschaften am wichtigsten sind. GF arbeitet direkt mit Start-ups zusammen, um Technologien zur Marktreife zu bringen und wichtige Nachweise zu erbringen, wobei das gesamte Ökosystem bei Bedarf einbezogen und der Übergang zur Serienfertigung zum richtigen Zeitpunkt unterstützt wird.

Wir bieten Zugang zu wichtigen Ressourcen, darunter Prozessdesign-Kits (PDKs), Multi-Project-Wafer-Programme (MPW), Basis-IP, Referenzdesigns, Infrastruktur sowie die direkte Zusammenarbeit mit den technischen Experten von GF. Dieser Ansatz hilft Start-ups dabei, Risiken bei der Umsetzung zu minimieren, den Lernprozess zu beschleunigen und das Vertrauen zu stärken, dass bahnbrechende Ideen skalierbar sind.

Ein Blick in die Zukunft

Die nächste Ära der Computertechnik wird nicht allein durch schrittweise Fortschritte geprägt sein, sondern durch grundlegende Veränderungen bei Materialien, Architekturen und der Systemintegration. Start-ups werden bei diesem Umbruch eine zentrale Rolle spielen, insbesondere dort, wo die Herausforderungen den Handlungsspielraum einzelner Organisationen übersteigen.

GF hat es sich zur Aufgabe gemacht, gemeinsam mit Gründern, Investoren und Technologieführern zu arbeiten, die eine langfristige Perspektive der Wertschöpfung teilen. Wenn Sie an der Entwicklung der nächsten Generation arbeiten und nach Partnern suchen, die sowohl Ihre Ambitionen als auch Ihre Grenzen verstehen, sind wir davon überzeugt, dass die nachhaltigsten Erfolgsgeschichten gemeinsam geschrieben werden.