Custom chips net zo snel itereren als PCB’s: xSilica's missie

Tijdens de juni-editie van Gerard & Anton’s Demos Pitches & Drinks betoogde Jurgen van den Berg dat Europa’s chipautonomie misschien niet begint bij steeds kleinere transistoren, maar bij sneller en goedkoper experimenteren.

Elk hardwareteam kent de stilte die Jurgen van den Berg op het podium van de TU/e-campus beschreef. “Het product groeit. Het systeem wordt te complex. Het stroomverbruik loopt op. Firmware begint zwaar te voelen.” En dan, vroeg of laat, zegt iemand in de kamer de zin die alles verandert: “Misschien moeten we een ASIC bouwen.”

Van den Berg liet tijdens zijn pitch bewust een stilte vallen. “En dan wordt het stil in de kamer”, zei hij. “Niet omdat het een slecht idee is, maar omdat iedereen weet wat het betekent.”

Wat het in de huidige halfgeleiderindustrie betekent, is tijd, geld en risico. Maanden wachten. Miljoenen aan investeringen. Een ontwikkeltraject waarin een bedrijf pas ontdekt of de custom chip echt werkt nadat er al een grote kapitaalbeslissing is genomen. “De meeste teams kunnen zich geen tweede ronde veroorloven”, zei Van den Berg.

Met zijn bedrijf xSilica wil hij die logica veranderen. Niet door mee te doen aan de wereldwijde race naar de kleinst mogelijke transistor, maar door juist de andere kant op te bewegen: richting mature-node-siliconen, kleinere fabs, geïntegreerde tooling en snelle iteratie.

De ontbrekende feedbackloop

Van den Berg vertrok vanuit een eenvoudige observatie. In vrijwel elk ander onderdeel van hardwareontwikkeling is itereren snel en betaalbaar geworden. “Tegenwoordig kun je in twee weken een nieuwe PCB, een printplaat, laten maken”, zei hij. “Je kunt ’s nachts een nieuwe behuizing 3D-printen.”

Die snelheid heeft de manier waarop hardwareteams werken veranderd. Engineers kunnen aannames testen, ontwerpen aanpassen, leren van prototypes en snel nieuwe versies maken. Maar custom siliconen blijven anders. “Op de een of andere manier is custom silicon nog steeds een eenmalig kapitaalevent”, zei Van den Berg.

Dat heeft gevolgen die veel verder reiken dan het chipontwerp zelf. Wanneer ASIC-ontwikkeling te duur of te langzaam is om vroeg te proberen, blijven productteams langer op PCB-niveau werken. Ze gebruiken standaardcomponenten. Ze voegen complexiteit rond de chip toe in plaats van functionaliteit erin te integreren. Het resultaat kan bestaan uit grotere systemen, een hoger energieverbruik en softwarematige omwegen die producten minder elegant maken dan ze zouden kunnen zijn.

Voor Van den Berg is het probleem niet langer vooral fysiek. “Het is eigenlijk geen natuurkundig probleem meer”, zei hij. “Het is meer een probleem met de structuur van de industrie.”

Drie verticals, één rigide systeem

Om die structuur uit te leggen, bracht Van den Berg de halfgeleiderwereld terug tot drie verticale segmenten. Ten eerste is er chipontwerpsoftware: EDA, oftewel electronic design automation. Ten tweede zijn er de machinebouwers, met ASML als meest voor de hand liggende voorbeeld voor een Eindhovens publiek. Ten derde zijn er de fabs: sterk gespecialiseerde fabrieken die chemicaliën, apparatuur en recepten combineren om chips te produceren.

Samen hebben deze verticals iets buitengewoons bereikt. “Ze hebben decennialang samengewerkt om de kleinste transistor op de grootste schaal te bouwen”, zei Van den Berg. Die focus heeft de moderne halfgeleiderindustrie mogelijk gemaakt, maar ook starheid gecreëerd. Het hele systeem is geoptimaliseerd voor schaal, dichtheid en extreme prestaties, niet voor snelle leercycli.

“Niemand heeft ooit bedacht hoe je dit iteratief kunt doen”, zei hij.

Daar komt xSilica in beeld. Van den Berg beschrijft het bedrijf als “één platform, volledig geïntegreerd”, waarin vereenvoudigde EDA-software, een eigen chemisch recept en een fabricagerecept worden gecombineerd tot één geautomatiseerd proces. Het doel is niet om de high-end chipindustrie te vervangen. Het doel is een ander instappunt te creëren: één dat specifiek is ontworpen voor snelle iteratie van custom siliconen.

Een fab ter grootte van een container

Er zat een bewuste provocatie in Van den Bergs pitch. “Als je de kleinste transistor wilt bouwen, moet je de grootste fab bouwen”, zei hij. “Ik denk dat we de andere kant op moeten rennen.”

In plaats van te jagen op de meest geavanceerde nodes, richt xSilica zich op mature-node-siliconen: grotere structuren, gemaakt met bestaande apparatuur, voor toepassingen waarbij ontwikkelsnelheid, kosten en lokale beschikbaarheid belangrijker zijn dan de allerhoogste transistordichtheid. Van den Berg vroeg het publiek zich “een fabriek ter grootte van een container hier in Eindhoven, of in Berlijn, Rome of Parijs” voor te stellen.

Dat beeld is belangrijk. De Europese discussie over chipsoevereiniteit begint vaak bij megafabs van vele miljarden euro’s. xSilica suggereert een andere laag van autonomie: lokale of regionale faciliteiten die custom silicon toegankelijk maken voor meer bedrijven, vooral voor bedrijven die in de vroege fases van productontwikkeling geen conventioneel ASIC-traject kunnen rechtvaardigen.

Voor Van den Berg gaat strategische autonomie niet alleen over het produceren van de meest geavanceerde chips. Het gaat er ook om Europese productteams de mogelijkheid te geven om te experimenteren, te leren en te bouwen, zonder vast te zitten in een langzaam en duur wereldwijd traject.

Waarom nu?

Van den Berg gaf drie redenen waarom hij denkt dat dit het juiste moment is. De eerste is technologisch: automatisering en AI-ondersteunde machinebesturing kunnen kleinere, meer geïntegreerde fabricageprocessen eenvoudiger uitvoerbaar maken. De tweede is economisch: de vraag naar mature-node-siliconen is groot, gedreven door industriële systemen, automotive-toepassingen, sensoren, vermogenselektronica en talloze connected devices die niet de kleinste transistoren ter wereld nodig hebben.

De derde reden bracht hij met een glimlach: “Ik denk dat het Trump is.”

Achter die grap zit een serieus punt. Geopolitieke druk heeft veranderd hoe Europa naar technologie kijkt. Afhankelijkheden die ooit efficiënt leken, ogen nu kwetsbaar. Halfgeleiders zijn niet langer alleen componenten in een toeleveringsketen; ze zijn strategische infrastructuur. “Europa heeft eindelijk door dat we voor onszelf moeten zorgen”, zei Van den Berg. Hij voegde eraan toe dat deeptechplatforms opnieuw investeerbaar worden.

Die verschuiving kan ruimte creëren voor bedrijven als xSilica. Niet als vervanging van de halfgeleiderreuzen, maar als een nieuwe categorie tussen softwareachtige iteratie en industriële chipproductie.

Op zoek naar een cleanroom

XSilica staat nog aan het begin. Van den Berg was daar open over. “Ik zit nu nog in een heel vroege fase, in de pre-seedfase”, vertelde hij aan de zaal. “Ik heb mijn thesis klaar en ben op zoek naar toegang tot een cleanroom om die te laten valideren.”

Het was een passend einde voor een Gerard & Anton-pitch: ambitieus, concreet en rechtstreeks gericht op het ecosysteem. Soms begint vooruitgang niet met groter denken, maar met de volgende iteratie kleiner, sneller en dichtbij genoeg maken om het opnieuw te proberen.