ITF World 2025: Hoe chips onze toekomst vormgeven

Chips: ze worden steeds belangrijker in onze samenleving. Het imec Technology Forum (ITF World) in Antwerpen vond onlangs plaats, en gaf een kijkje in de door halfgeleiders gedreven toekomst. Het event werd georganiseerd door imec: het grootste onafhankelijke onderzoeks- en innovatiecentrum voor nano-elektronica en digitale technologie, en bracht dit jaar vele wetenschappers, ingenieurs, experts uit de industrie en beleidsmakers samen. Het thema voor 2025 was ‘Setting the stage for AI-driven digital transformation’ . IO+ woonde het evenement bij.

Stemmen die de toekomst van halfgeleiders vormgeven

Vahid Vahedi, Senior Vice President en Chief Technology and Sustainability Officer bij Lam Research, benadrukte de rol van halfgeleiders in verschillende industrieën. Hij legde ook uit hoe virtuele tweelingen en AI de ontwikkeling van hardware verbeteren. Deze technologie stelt ingenieurs bijvoorbeeld in staat verschillende ontwerpen op computers te testen en te verfijnen, nog voordat er iets fysieks wordt gebouwd. “De computer komt eerst", benadrukt hij. Deze aanpak verhoogt de efficiëntie, vermindert de uitstoot en helpt producten te verbeteren.

Vahedi benadrukte ook hoe sterk de samenwerking tussen mens en AI kan zijn. Samen met AI kunnen ingenieurs de “goedkoopste en beste” uitkomsten kiezen. Dat is belangrijk in een sector met een tekort aan personeel.

David Lazovsky, CEO en medeoprichter van Celestial AI, besprak de AI-infrastructuur. Hij benadrukte een prangend probleem: AI wordt soms beperkt vanwege de stroomvoorziening. Hij merkte op dat tot 75% van het stroomverbruik bestaat uit gegevensoverdracht, afhankelijk van de werklast. "85% van deze overdracht gebeurt via koper, dat een beperkte reikwijdte heeft." Volgens Lazovsky is een oplossing voor dit probleem het gebruik van fotonica. “Zo kunnen we het stroomverbruik in datacenters tot een factor 4 verminderen."

Lazovky

Francesc Guim, CEO van Openchip, benadrukte dat de toekomst van AI en de chipindustrie moet steunen op duurzaamheid, schaalbaarheid en veiligheid. Hij maakte zich bijvoorbeeld zorgen over databezit, veiligheid van modellen en transparantie. “We moeten samen met overheden en de Europese Commissie kijken naar de wetgeving voor hardware en software. Dit moet goed geregeld zijn,” zei hij.

Deze boodschap sluit naadloos aan bij het NanoIC-project. Dit is een initiatief van de EU om nieuwe, geavanceerde computerchiptechnologie te ontwikkelen. De NanoIC-productielijn, gehost door imec, richt zich op het bevorderen van chipinnovatie door kennis te delen, demonstratiemodellen te bouwen en de productiecapaciteit uit te breiden, zodat chips betrouwbaar zijn.

Anita Farokhnejad, DTCO-programmamanager bij imec, benadrukte het belang van zogenaamde Process Design Kits (PDK's) bij het ontwerpen van circuits voor specifieke halfgeleidertechnologieën. “De vraag naar rekenkracht groeit exponentieel”, merkte ze op.

Chips zijn momenteel niet kleiner dan 20 nanometer. Daarom wordt nu gekeken naar nieuwe technieken, zoals nanosheet-architecturen en 3D-chips. Om die te ontwikkelen zijn vernieuwende PDK’s belangrijk. Zo kunnen onderzoekers chipmodellen al vroeg testen en verbeteren.

Romano Hoofman, Strategic Development Director bij imec IC-link, bracht een ander cruciaal aspect ter sprake: talent. Hij benadrukte het belang van vaardigheden in het Europese halfgeleiderecosysteem. “De enige manier om dit aan te pakken is door samen te werken met alle initiatieven die we in Europa lanceren”, zei hij.

De impact van chip en AI op de gezondheidszorg

AI en chips zorgen ook voor een transformatie van de gezondheidszorg. Een voorbeeld, gepresenteerd door Brian Anthony, Associate Director bij MIT.nano, is beeldvorming voor ledematen. Het gaat om een systeem dat is ontworpen voor prothesekokers. Het apparaat maakt gebruik van een watertank met een draaiende ultrasone sonde en camera's, om de stijfheid van weefsel en de vorm van ledematen in kaart te brengen. Op die manier kunnen er protheses worden ontwikkeld die comfortabeler zijn. AI-algoritmen verwerken de cameragegevens om een 3D-model van het restledemaat te creëren, terwijl halfgeleidertechnologie het ontwerp van de ultrasone sonde en sensoren voor gegevensverzameling mogelijk maakt.

Een andere innovatie, gepresenteerd door Veerle Reumers, hoofd gezondheidsstrategie bij imec USA, richt zich op hemoglobinemetingen met behulp van fotoakoestiek. Deze techniek stuurt laserpulsen naar het weefsel voor een duidelijker beeld. Dit biedt een sneller en goedkoper alternatief voor traditionele bloedtesten voor de diagnose van bloedarmoede; een aandoening waarbij ons lichaam niet genoeg gezonde rode bloedcellen (hemoglobine) heeft om zuurstof naar de weefsels van het lichaam te transporteren.

Doorbraken in de gezondheidszorg worden ook ondersteund door nieuwe samenwerkingen tussen imec en het Massachusetts Institute of Technology (MIT). Samen ontwikkelen ze diagnostische apparaten op basis van nano-elektronica, die op een minimale en niet-invasieve manier biomarkers en vitale functies kunnen meten. Dit moet de kwaliteit van leven verbeteren, zowel in klinieken als thuis.

Een andere samenwerking, met technologiebedrijf Merck, richt zich op een slim MPS-platform dat menselijke organen nabootst met ingebouwde sensoren. Dit helpt om sneller medicijnen te testen voor ziektes zoals kanker en hersenaandoeningen. “Goede testsystemen moeten biologisch realistisch zijn en veel verschillende data aankunnen – iets wat huidige modellen nog niet kunnen,” zei Paru Deshpande, Vice President R&D bij imec.

Live demo's: nieuwe technologie in de schijnwerpers

Remco Suer en zijn team van Stichting imec Nederland – OnePlanet Research Center stonden op het evenement met een eigen stand. Daar lieten ze een technologie zien die boeren helpt bij het aanpakken van de ecologische en economische problemen door te veel uitstoot in de veeteelt.

Het door hen ontworpen apparaat, een laser, helpt boeren hun uitstoot van ammoniak, methaan en kooldioxide te reguleren. Dat wordt gedaan door de concentraties van elk gas in de stal te meten. “Dit is de eerste imec-laser waarmee we meerdere gassen met dezelfde chip kunnen meten”, legt Suer uit. “We installeren hem in een stal en schieten de laser naar de andere kant, waar zich een speciale reflector bevindt. Die kaatst het licht op dezelfde manier terug en wij meten vervolgens de intensiteit van het licht”, vervolgt Suer. Hierdoor kunnen boeren volgens hem gegevens over schadelijke gassen raadplegen en hun uitstoot reguleren.

Cyberaanval TU/e, te midden van spanningen rond halfgeleiders

De aanval op de TU/e onderstreept hoe belangrijk het is dat academische instellingen die technologische innovatie stimuleren de cyberveiligheid goed op orde hebben.

Lees meer