Het Belgische onderzoeksinstituut imec heeft maandag de NanoIC-pilotlijn geopend. In een gloednieuwe cleanroom, ter waarde van 2,5 miljard euro, zullen straks ultramoderne chips ontwikkeld worden. Dat werk moet van Europa een koploper in de chipwereld maken. Tijdens een openingsceremonie in Leuven, waar Tweakers bij aanwezig was, werd het formele startschot voor het project gegeven.
Brug tussen het lab en de fab
We hebben in Europa weinig partijen die écht geavanceerde chips ontwerpen of maken. Zulke chips worden vooral ontworpen door Amerikaanse bedrijven, zoals AMD, Apple en Nvidia. Ze worden vervolgens geproduceerd in Azië, voornamelijk bij Taiwanese fabrikant TSMC. Europese alternatieven voor die grootmachten zijn er niet.
Europa is al wel koploper op andere gebieden. Denk aan de bouw van productieapparatuur, met het Nederlandse ASML. Ook België is onmisbaar: vanuit Leuven werkt onderzoeksinstituut imec, samen met vrijwel alle grote spelers in de chipsector, aan de blauwdrukken voor de chips van morgen. Het baanbrekende onderzoek dat imec nú doet, zie je pas na 2030 terug in je hardware.
:strip_exif()/i/2006846172.jpeg?f=imagegallery)
Desondanks heeft Europa al die kennis nog niet kunnen omzetten naar de praktijk. "Europa beschikt over onderzoek van wereldklasse. Maar al te vaak blijven onze ideeën beperkt tot het laboratorium, terwijl commercialisering en productie elders plaatsvinden", zegt ook de Belgische premier Bart de Wever.
Het nieuwe NanoIC-initiatief moet een brug slaan tussen het lab en de fab, zoals chipfabrieken ook wel genoemd worden. Een vooraanstaande testlijn als deze brengt een hoop nieuwe kennis naar Europa, vertelt imec-ceo Luc Van den hove aan Tweakers. "We werken met alle grote bedrijven van over de hele wereld. Op deze manier zuigen we een enorme innovatiekracht en een enorme hoeveelheid kennis naar Europa", aldus de topman.
Ook voor studenten en start-ups
Die kennis kan dan weer ingezet worden om het Europese chipecosysteem uit te breiden. De testlijn komt namelijk niet alleen beschikbaar voor grote bedrijven; hij zal ook kansen bieden voor Europese chipontwerpers. Universiteiten en start-ups krijgen hier de mogelijkheid om chips te ontwerpen en te maken.
Dankzij die mogelijkheid kunnen zij de kennis opdoen om geavanceerde chips te ontwerpen. "Doordat we de wereldwijde kennis naar hier concentreren, kunnen we dit ook uitbouwen tot hét platform waarmee we alle nieuwe start-ups kunnen genereren die nodig zijn om de grote uitdagingen, bijvoorbeeld in AI, aan te pakken", aldus Van den hove. Wellicht ontwerpt zo'n start-up wel een Europees alternatief voor de AI-chips van Nvidia, wat op zichzelf al goed zou zijn voor Europa.
Daarbovenop: als er genoeg van zulke Europese chipbedrijven zijn, trekt dat mogelijk ook chipfabrikanten aan om nieuwe fabrieken in Europa te bouwen. Zo moet de EU op termijn een stuk minder afhankelijk worden van andere regio's, zoals de VS en Azië. Gezien de oplopende geopolitieke spanningen wordt dat steeds belangrijker.
:strip_exif()/i/2008014892.jpeg?f=imagegallery)
Baanbrekende chips onder de 2nm
De NanoIC-pilotlijn van imec is specifiek gericht op het produceren van chips onder de '2 nanometer'. Dat slaat (min of meer) op de omvang van de transistors waar moderne chips uit worden opgebouwd. Hoe kleiner de transistor, hoe meer er in een chip passen. En hoe meer transistors, hoe sneller het eindproduct.
Commerciële productie op 2nm is nét pas begonnen bij bedrijven als TSMC en Intel, maar bij de NanoIC-lijn kan nu al geëxperimenteerd worden met de volgende generatie. Onlangs bracht imec al een zogeheten process design kit (pdk) voor de NanoIC-pilotlijn uit. Zo'n pdk bevat de ontwerpregels voor chips van '1,4nm'.
Commerciële chipmakers brengen hun '1,4nm'-procedés pas in 2027 of 2028 op de markt voor commercieel gebruik, maar (kleine) bedrijven en studenten kunnen er dus nu al mee oefenen en kennis vergaren bij imec, ruim voordat ze die kennis in de praktijk moeten brengen. Ze kunnen zo vroegtijdig de uitdagingen van zulke baanbrekende productie uitstippelen en oplossen. Tegen de tijd dat 1,4nm klaar is voor de praktijk, kunnen ze daardoor meteen uit de voeten.
"Het is vooral de bedoeling om die toegang tot die nieuwste technologieën zo laagdrempelig mogelijk te maken", vertelt imec-ceo Luc Van den hove aan Tweakers. Jonge chipmakers kunnen zo hun chips ontwerpen met de pdk en prototypes bouwen in de NanoIC-cleanroom. Bij al die stappen is er hulp beschikbaar vanuit imec.
Als de chip in kwestie uiteindelijk klaar is om uitgebracht te worden, heeft imec zijn IC-Link-initiatief. Het bedrijf helpt kleinere partijen zo met het inkopen van foundrycapaciteit, bijvoorbeeld bij TSMC, om hun product écht op de markt te brengen.
Ben je benieuwd hoe chips gemaakt worden?
Chipproductie is erg ingewikkeld. Om deze pittige stof wat behapbaarder te maken, publiceerden we eerder verhalen met uitleg over het gehele chipproductieproces. Bovendien waren we eerder al bij imec, waar we uitleg gaven over hun onderzoekswerk en roadmap. Je leest ze hieronder.
Chips Act 2.0
Het NanoIC-project is al een paar jaar in de maak. Al in 2024 zei imec dat de pilotlijn op zijn campus gebouwd zal worden, in samenwerking met andere onderzoeksinstituten uit heel Europa. Het initiatief wordt deels gefinancierd door de EU, als onderdeel van de European Chips Act.
Die chipwet werd vrijwel precies vier jaar geleden geïntroduceerd en maakte miljarden vrij voor de chipindustrie. Het belangrijkste doel: Europa moest tegen 2030 zo'n 20 procent van alle geavanceerde chips ter wereld gaan produceren.
Dat blijkt voorlopig nog te ambitieus. Intel zou een paar grote chipfabrieken bouwen in Duitsland, maar heeft die plannen geschrapt. GlobalFoundries stelde zijn Franse uitbreiding uit. Marktleider TSMC bouwt weliswaar een Europese chipfabriek, maar die produceert op relatief gedateerde 22- en 12nm-procedés.
De Europese Commissie werkt momenteel gestaag door aan een nieuwe chipwet: de Chips Act 2.0. Deze moet de tekortkomingen van de eerste Chips Act verbeteren, bijvoorbeeld door te investeren in Europese chipontwerpers. Die chipontwerpers kunnen dan in de NanoIC-cleanroom terecht om hun ideeën uit te proberen.
:strip_exif()/i/2008014890.jpeg?f=imagegallery)
Nieuwste ASML-machines en een compleet nieuwe cleanroom
En deze NanoIC-cleanroom is nog maar het begin. In de komende tijd wordt het project nog verder uitgebreid. Dat gebeurt in de eerste plaats met het aansluiten van een nieuwe machine: in maart ontvangt imec een nieuwe high-NA-euv-machine van ASML. Het wordt daarmee de eerste Europese cleanroom met zo'n machine.
High-NA is een verbeterde versie van de euv-machines die van ASML een onmisbare schakel in de chipindustrie hebben gemaakt; de nieuwe machines kunnen nóg kleinere transistors printen en zullen daarom cruciaal worden om chips in de toekomst verder te verbeteren.
De NanoIC-pilotlijn zelf wordt ook nog verder uitgebreid. Waar de huidige pilotlijn een uitbreiding is van imecs bestaande cleanroom, komt er ook een geheel nieuw gebouw bij. Die komt ook op de imec-campus in Leuven te staan en zal 4000 vierkante meter aan cleanroomoppervlak bieden. Verwachte oplevering: ergens in 2028.
Natuurlijk is ook de roadmap van het NanoIC-initiatief goed gevuld. Het project begint weliswaar met 1,4nm-chips, maar op termijn kunnen partijen op dezelfde manier aan de slag met 1nm-procedés en daar voorbij. Kortom: imec zit voorlopig niet stil.
:strip_exif()/i/2008009856.jpeg?f=imagegallery)
:strip_icc():strip_exif()/i/2007601278.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2006846190.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2006695094.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2005286184.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2004924204.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2004394948.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_exif()/i/2006846208.jpeg?f=fpa)
/i/2007814796.webp?f=fpa)
:strip_exif()/i/2007339794.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2007319746.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004887156.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005229388.jpeg?f=fpa)
/i/2001992947.png?f=fpa)
/i/2004607452.png?f=fpa)
). Het zou inderdaad wel fijn zijn als België en Europa meer met de producten zou doen. Zelfde voor ASML
/u/62384/crop61891f444d6e9.png?f=community){kind=small}
/u/77968/Mesmer.png?f=community){kind=small}