In de semicon begint alles met vraag, niet met productie

Bij de lancering van het Casimir Institute in Eindhoven waarschuwde Paul de Bot, hoofd van TSMC Europe, dat de ambities van Europa op het gebied van halfgeleiders zullen mislukken, tenzij het continent naast fabrieken ook vraag en schaalgrootte creëert. “Productie volgt de vraag; het is nooit andersom.”

De opening van het Casimir Institute aan de Technische Universiteit Eindhoven was meer dan een ceremoniële lintjesdoorknipping. Het liet Europa's ambitie zien om een sterkere positie te verwerven in de wereldwijde halfgeleiderindustrie, een van de meest strategische en omstreden sectoren van de 21e eeuw. Sprekers van binnen en buiten (zoals Lars Reger, Jo de Boeck, Pierre Chastanet, Vincent Karremans en Richard Kemkers) onderstreepten die boodschap.

Op het podium blikte Paul de Bot, een Nederlander die nu aan het hoofd staat van TSMC Europe, terug op hoe de wereld is veranderd sinds zijn eigen studententijd in Eindhoven. In 1987 ontwierp en testte hij chips in een kleine universiteitsfabriek, waar hij werkte met tweedehands apparatuur van Philips. “Als je in die tijd aan chips wilde werken, moest je ze zelf produceren”, herinnert hij zich. Maar in datzelfde jaar, aan de andere kant van de wereld, richtte Morris Chang Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) op. “Daarmee lanceerde hij het foundry-model en daarmee een geheel nieuwe industrie van fabless-bedrijven.”

Van fabs naar fabless

Dat model, legt De Bot uit, scheidde ontwerp van productie. In plaats van dat elke geïntegreerde apparaatfabrikant (IDM) de enorme last van zowel transistor-R&D als waferproductie droeg, nam TSMC het zware werk op zich. “Die twee onderdelen – de ontwikkeling van transistors en de productie van wafers – vereisten enorme investeringen en creëerden enorme toetredingsdrempels”, zegt hij. “Door deze taken op zich te nemen, maakte TSMC het mogelijk dat een geheel nieuwe categorie bedrijven ontstond: fabless chipontwerpers.”

De resultaten spreken voor zich. Tegenwoordig wordt de helft van de wereldwijde halfgeleiderindustrie gecontroleerd door fabless bedrijven. Zij nemen ook het grootste deel van de waardecreatie voor hun rekening. “Als je wilt deelnemen aan de groei van de halfgeleiderindustrie, richt je dan op fabless innovatie”, dringt De Bot aan. “Raak niet geobsedeerd door productie.”

TSMC is zelf uitgegroeid tot 's werelds grootste contractchipfabrikant en produceert de meest geavanceerde chips die worden gebruikt in smartphones, datacenters en in toenemende mate ook in kunstmatige intelligentie. Door het strategische belang ervan is Taiwan in het middelpunt van de geopolitiek komen te staan, een ongemakkelijke realiteit die mede ten grondslag ligt aan het streven van Europa naar meer “strategische autonomie”.

Ambitie van de Chips Act

Dat streven heeft vorm gekregen in de Europese Chips Act, die in 2022 werd aangekondigd met als doel het aandeel van Europa in de wereldwijde chip productie tegen 2030 te verdubbelen tot 20%. Miljarden euro's aan subsidies worden nu uitgegeven om nieuwe fabrieken te bouwen in Duitsland, Frankrijk en Italië, waarbij zowel Intel als TSMC grote investeringen hebben aangekondigd.

Maar De Bot waarschuwde dat fabrieken alleen geen autonomie opleveren. “Productie volgt doorgaans de vraag. Als er vraag is, volgt de productie. Het is niet andersom”, zei hij. “Sommige mensen zeggen: als je het bouwt, komen ze vanzelf. Dat werkt niet in de halfgeleiderindustrie. Het duurste, verliesgevende activum is een onderbenutte chipfabriek.”

Zijn boodschap raakte de kern van het dilemma van Europa: hoe ervoor te zorgen dat nieuwe fabrieken niet stil blijven staan terwijl de meeste vraag wordt aangestuurd door Amerikaanse en Aziatische techgiganten?

De vraag begint bij software

© Paul de Bot, TSMC

Volgens De Bot moet Europa de hele waardeketen in ogenschouw nemen. “Je moet dit plaatje van links naar rechts bekijken”, zegt De Bot terwijl hij naar de slides achter hem wijst. “Het begint met software, met workloads. Grote softwarebedrijven zijn momenteel verantwoordelijk voor het grootste deel van de vraag naar chips. Zij maken datacenters, cloudproviders en daarmee ook chipontwerpers mogelijk”, legt hij uit.

Zonder sterke Europese softwarespelers loopt het continent het risico een leverancier te blijven in plaats van een vormgever van de vraag. “Als Europa mee wil doen, moet het Europese winnaars van links naar rechts mogelijk maken”, aldus De Bot. “Dat betekent dat je moet beginnen met software en sterke punten moet opbouwen in de hele keten.”

Hier is schaalgrootte alles. De Europese Unie heeft 200 miljard euro toegezegd voor de ontwikkeling van AI; dat is een indrukwekkend bedrag, totdat je het vergelijkt met de koopkracht van Amerikaanse techgiganten. “Elk van hen geeft ongeveer evenveel uit”, merkt De Bot op. “Als je een grote Europese winnaar wilt creëren, is het belangrijk dat er keuzes worden gemaakt. Er moeten één of twee kampioenen naar voren komen. Als de 200 miljard euro wordt verdeeld over 27 kleinere potjes, is dat niet genoeg.”

De wet van Moore blijft van kracht

De Bot benadrukte ook dat innovatie op het snijvlak van de technologie voor Europa de beste kans blijft om relevant te blijven. Ondanks frequente voorspellingen over het einde ervan, blijft de wet van Moore bestaan, met transistors die steeds kleiner worden en een steeds betere energie-efficiëntie. “De wet van Moore blijft minstens tot 2042 bestaan, zo niet langer”, zei hij.

Deze niet-aflatende vooruitgang maakt high-performance computing mogelijk, het snelst groeiende marktsegment, aangedreven door AI. “AI-workloads zorgen voor een spectaculaire groei in datacenters en cloudinfrastructuur”, legde De Bot uit. “Daar ligt de vraag, en daar moet Europa beslissen of het wil meedoen.”

De implicatie is duidelijk: als Europa niet investeert in geavanceerd ontwerp en systeemintegratie, zullen zijn nieuwe fabrieken de innovatie van anderen dienen in plaats van die van zichzelf.

Een ratrace

Tot slot herinnerde De Bot zijn publiek aan de intense concurrentie in de halfgeleiderindustrie. “Dit is een ratrace”, zei hij. “Bedrijven over de hele wereld proberen dezelfde klanten binnen te halen. Je moet snel innoveren. We kunnen niet achteroverleunen en denken dat we kunnen voortbouwen op oude sterke punten. We moeten nieuwe sterke punten ontwikkelen.”

Voor het onlangs opgerichte Casimir Institute, dat zich inzet voor het bevorderen van halfgeleideronderzoek en samenwerking in Eindhoven, waren deze woorden zowel een uitdaging als een oproep tot actie. Strategische autonomie, zo betoogde De Bot, kan niet alleen worden bereikt met subsidies. Europa zal de vraag moeten stimuleren, software- en ontwerpkampioenen moeten koesteren en moeilijke keuzes moeten maken over waar het zijn middelen op moet concentreren.

Fabrieken mogen dan symbolen van soevereiniteit zijn, maar in de halfgeleiderindustrie begint soevereiniteit met de vraag.