De coronapandemie confronteerde het westen met tekorten aan microchips en de afhankelijkheid van Aziatische chipmakers. Daarom hebben de VS en de EU grote plannen om de productie van chips terug te halen. Amerika boekt daarin enig succes, maar Europa dreigt opnieuw een verliezer te zijn in een chips oorlog waarin de grootste investeringen opnieuw plaatsvinden in Azië.
Afhankelijkheid
‘De coronapandemie maakte duidelijk hoezeer Amerika en Europa voor hun microchips afhankelijk zijn van de fabs in Taiwan, Korea en Japan,’ zegt historicus Chris Miller, auteur van het boek Chip Wars. Het gaat dan niet alleen om de meer eenvoudige chips voor auto’s en broodroosters, maar vooral om de meest geavanceerde microchips die onontbeerlijk zijn voor talloze wetenschappelijke, economische en militaire toepassingen. Die chips worden weliswaar vaak ontworpen in Amerika of Europa, de productie ervan vindt plaats in de Aziatische foundries. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, kortweg TSMC, steekt daarbij met kop en schouders uit boven de concurrentie. Dit Taiwanese bedrijf produceert volgens Miller bijna 90 procent van de meest geavanceerde chips in de wereld en bijna 99 procent van alle AI-accelerators.
Geen wonder dat Amerika en de EU nu hemel en aarde bewegen om een deel van de productie van de meest geavanceerde chips terug te halen uit Azië. President Biden ondertekende in 2022 de Chips and Science Act waarin 52 miljard euro wordt uitgetrokken aan subsidies voor nieuwe chipfabrieken en onderzoek naar halfgeleiders in de VS. Het Taiwanese TSMC investeert met subsidies van deze wet inmiddels €62 miljard in Fab 21, een immens complex van drie foundries in de staat Arizona. De eerste wordt officieel in December 2024 geopend maar produceert inmiddels al chips voor Apple.
Bij de opening van Fab 21 zullen naast de ceo’s van Apple en Nvidia, TSMC’s grootste klanten, ook president Biden en president-elect Trump aanwezig zijn. De aanwezigheid van de laatste is op zijn zachts gezegd controversieel. Trump heeft namelijk herhaaldelijk gezegd de Chips and Science Act te willen ontmantelen. De aanstormende president houdt er niet van bedrijven naar de VS te lokken met vette subsidies. Nee, hij wil buitenlandse bedrijven dwingen zich in de VS te vestigen middels het heffen van importtarieven.
Trump beweert ook dat Taiwan en TSMC de technologie voor het maken van halfgeleiders van de VS hebben gestolen. Dat is niet waar. De Amerikaanse en Europese producenten ontdekten reeds in de jaren tachtig van de vorige eeuw zelf dat hun chips goedkoper en efficiënter gemaakt konden worden in Azië. Saillant detail: TSMC, het bedrijf dat nu de halfgeleider sector domineert, werd ooit gesticht met geld van Taiwanese investeerders en met kapitaal en technische kennis van Philips Electronics.
Het Taiwanese bedrijf TSMC maakt 90 procent van alle geavanceerde chips en 99 procent van alle AI-accelerators.”
Garantie tegen Chinese invasie
TSMC heeft gezegd nog voor 2030 in Arizona te zullen beginnen met de productie van high-end chips op basis van 2nm technologie. JW Kuo, Taiwans minister van economische zaken, wil daar echter een stokje voor steken. Hij zegt dat zijn land niet van plan is de meest geavanceerde processen op het gebied van halfgeleiders met anderen te delen. Waarom niet? ‘Taiwan beschouwt de prominente positie van zijn halfgeleiders sector als dé garantie dat Amerika het land zal bijstaan wanneer China dreigt met een invasie,’ zegt Miller. Die garantie verwatert naarmate TSMC meer geavanceerde chips buiten Taiwan maakt.
China is vast van plan de ‘afvallige provincie’ Taiwan in te lijven. TSMC is daarbij een vette premie. Misschien is dat schijn. Persbureau Bloomberg meldt dat ASML een ‘kill-switch’ heeft waarmee het al zijn machines op Taiwan kan uitschakelen. ‘China loopt jaren achter wat betreft de ontwikkeling van geavanceerde chips en dat zal voorlopig wel zo blijven,’ zegt Chris Miller. Door een Nederlands export verbod kan China niet beschikken over de EUV-lithografie van ASML en het is China nog niet gelukt dit zelf te ontwikkelen. Toch slaagt het Chinese bedrijf SMIC erin om chips op de 5nm schaal te maken. Miller: ‘Het is mogelijk om met de oudere DUV- (deep ultraviolet) machines resultaten te halen die die van de EUV benaderen.’
Intel is vleugellam
Niet TSMC, maar Intel kan in principe het meest profiteren van de Amerikaanse Chips and Science Act. Het Amerikaanse bedrijf kan rekenen op $20 miljard aan overheidssteun (subsidies en leningen) wanneer het in totaal $100 miljard investeert in nieuwe fabs in Arizona, Ohio, New Mexico en Oregon. Intel heeft grootse plannen; het wil niet langer louter chips maken voor de eigen servers, het wil ook chips gaan maken voor andere bedrijven. Bovendien wil Intel TSMC van de troon stoten waar het gaat om de productie van de meest geavanceerde chips.
Om dat laatste doel te bereiken heeft Intel in zijn fabriek in Oregon twee Twinscan Exe:5000’s van ASML geïnstalleerd en in bedrijf genomen voor zijn R&D. Dit zijn de eerste twee lithografische machines van ASML – kosten in de buurt van de €330 miljoen per stuk – die gebruik maken High NA EUV (High Numerical Aperture Extreme Violet), een technologie die opnieuw een hogere transistordichtheid mogelijk maakt. Waarschijnlijk zal TSMC pas in de loop van volgend jaar zijn eerste Twinscan Exe:5000’ in gebruik nemen.
Helaas dreigt Intel bijna te bezwijken onder alle grootse plannen. Om kosten te besparen zal het bedrijf wereldwijd 15.000 werknemers ontslaan. In oktober maakte ceo Patrick Gelsinger bekend dat Intel over het derde kwartaal van 2024 een recordverlies leed van $16.6 miljard. Verschillende projecten, waaronder een investering van $20 miljard in een fabriek in Ohio, zijn vertraagd. Het gevolg is dat de Amerikaanse overheid ook niet over de brug komt met de subsidies. Het plan om chips te maken voor andere bedrijven komt moeilijk van de grond. Volgens Miller hebben potentiële Amerikaanse en Europese klanten meer vertrouwen in de bijna vlekkeloze staat van dienst van TSCM op dit gebied.
De plannen voor Intel’s meest geavanceerde chipfabriek in Europa zijn op de lange baan geschoven.”
Pech voor Europa
Pech voor Intel betekent ook pech voor Europa. De Europese plannen van de Amerikaanse chipmaker zouden het belangrijkste wapenfeit moeten zijn van de in 2022 gelanceerde European Chips Act waarmee €43 miljard beschikbaar komt voor de halfgeleiders sector in de EU. Dat betekent dat Duitsland €10 miljard mag uittrekken voor de bouw van een Intel chipfabriek in Maagdenburg. De Amerikanen zullen zelf €20 miljard investeren in de fabriek die op basis van 2nm technologie zeer geavanceerde chips gaat maken. Intel spreek zelf van een 18Å (1.8nm) proces waarmee het TSMC zou passeren in de race naar hoogste transistordichtheid.
Door de financiële malaise waarin Intel verkeert, is het plan in Maagdenburg nu op de lange baan geschoven. De fabriek zou in 2027 van start gaan, maar dat wordt nu minstens twee jaar later. Insiders twijfelen er zelf aan of de Duitse plannen van Intel überhaupt door zullen gaan. Ook over een plan van Intel om in Italië een state-of-the-art packaging fabriek te bouwen wordt weinig meer vernomen. Intel is de specialist in een technologie waarbij meerdere chips worden gecombineerd of op elkaar gestapeld in één pakketje.
Het belangrijkste succes van de European Chip Act lijkt nu een investering van €10 miljard in een chipfabriek in Dresden door European Semiconductor Manufacturing, een joint venture van TSMC, Bosch, NXP en Infineon. Duitsland en de EU komen hier samen over de brug met de helft van de kosten. TSMC gaat hier vanaf 2027 op basis van 28/22 nm en 16/12nm processen microchips maken voor de Europese autofabrikanten. Dat is hard nodig. Zelfs in de meest simpele auto zitten al meer dan duizend chips. In een Audi EV zitten bijna 8.000! Tijdens de pandemie konden veel bedrijven geen auto’s maken door een tekort aan dit soort chips. Aan de andere kant is de fabriek in Dresden absoluut geen high-end fabriek zoals TSMC en Intel die wel in de VS neerzetten.
Aziatische investeringen
In 1990 had Europa nog 44 procent van de globale markt voor halfgeleiders in handen. In 2022 was dat nog maar 9 procent. De European Chip Act heeft als expliciet doel dit aandeel per 2030 op te krikken naar 20 procent. Omdat deze markt in de komende zes jaar hard zal groeien betekent dit dat de EU de productie van halfgeleiders minimaal moeten verdubbelen. Dat lijkt nu al onbegonnen werk. Reeds in juli van dit jaar, nog voor Intel zijn plannen in Duitsland opschortte, sprak een rapport van de EU de verwachting uit dat het aandeel van de EU in 2030 waarschijnlijk niet groter zou zijn dan 11.7 procent.
Het veroveren van een groter marktaandeel wordt voor Europa moeilijk wanneer de Aziatische landen en bedrijven nog meer investeren dan de EU. En dat gebeurt. De financiering van nieuwe chipfabrieken verloopt in Azië zeer soepel door de nauwe banden die er in China, Taiwan, Zuid-Korea en Japan zijn tussen bedrijven en overheden. Zo investeert de Japanse overheid €4 miljard in het opstarten van Rapidus, een compleet nieuw chipbedrijf dat in 2027 2nm-chips wil produceren. Rapidus is een joint-venture waarin onder meer Sony en Toyota participeren. Zuid-Koreaanse bedrijven, aangevoerd door Samsung, zullen in de komende 20 jaar €425 miljard steken in de ontwikkeling van een compleet nieuwe stad die geheel opgebouwd wordt rondom de halfgeleiders sector. TSMC mag dan fabs bouwen in Arizona en Japan, de grootste investeringen doet het bedrijf opnieuw in Taiwan. Het bedrijf, dat in de eerste drie kwartalen van 2024 een winst maakte van €22,4 miljard, – zal daar nog eens twee nieuwe chipfabrieken bouwen om 2-nm chips te maken. Het totaal aantal fabrieken van TSMC op Taiwan komt daarmee op dertien. Dat betekent dat Taiwan een nog vettere buit zal zijn voor China. Gelukkig maar dat ASML die kill switch dan heeft.
