In technologierace probeert China met oude machines snelle chips te maken
Al jaren probeert de VS te voorkomen dat China geavanceerde technologie kan ontwikkelen. Maar dat land blijft het proberen. In China worden kosten noch moeite gespaard om zo geavanceerd mogelijke chips te maken.
De belangrijkste fabrikant in het land, SMIC, kan volgens bronnen van de Financial Times nog geavanceerdere chips maken dan tot nu toe gedacht, waar Amerika juist zijn best doet om dat te voorkomen.
In de chipsector wordt de ontwikkeling van chips uitgedrukt in aantallen nanometers (met als symbool 'nm'). Hoe kleiner het aantal nm, hoe krachtiger de chip. Het is ook een marketingterm, en dus iets om met een korrel zout te nemen.
Tegelijkertijd is het een veelgebruikte manier om de ontwikkelingen te volgen. De chip in de nieuwste iPhone, geproduceerd bij TSMC in Taiwan, zit op 3 nm. De Financial Times schrijft dat fabrikant SMIC dit jaar een generatie daarboven, 5 nm, wil gaan produceren voor techgigant Huawei.
Nieuwste machines
Als dit klopt is het een signaal dat China bezig lijkt zijn achterstand in te halen. Afgelopen najaar bracht Huawei een telefoon uit met een chip die volgens analyses was gemaakt op 7 nm.
Jan-Peter Kleinhans, directeur technologie en geopolitiek van denktank Stiftung Neue Verantwortung, vraagt zich wel af of China écht al zover is. "TSMC, Intel en Samsung zijn voor deze productie overgestapt op de nieuwste machines van ASML. Dit doen op de oudere modellen is extreem uitdagend, hoewel het technisch niet onmogelijk is. Maar er is een reden waarom niemand anders het heeft gedaan."
Wiel opnieuw uitvinden
"De producten van TSMC zijn superieur", zegt Burn-Jeng Lin, die lang een hoge functie had bij chipreus TSMC. Nu is hij decaan van het College of Semiconductor Research aan de National Tsing Hua University in Hsinchu (Taiwan).
"SMIC legde het tot de sancties altijd af tegen TSMC, maar het kan zowel positief als negatief uitvallen", zegt hij, verwijzend naar de Amerikaanse exportbeperkingen die ook de Nederlandse chipmachinemaker ASML raken.
China is noodgedwongen bezig het wiel opnieuw uit te vinden, wil hij maar zeggen. Door de Amerikaanse exportbeperkingen mag het Taiwanese TSMC ook geen 7 of 5 nanometer-chips meer aan China verkopen.
Er werd gehamsterd in de Volksrepubliek in de maanden voordat de maatregelen ingingen. Voor de meest geavanceerde chips is het land afhankelijk van het buitenland, vooral van Taiwan. Daar probeert China nu dus verandering in te brengen.
Om chips te kunnen produceren heb je een fabriek met honderden machines nodig en het duurt maanden voordat een chip klaar is. Een belangrijke stap in het proces, maar zeker niet de enige, is het printen van de 'lijntjes' op de chip.
Hoe meer lijntjes je kwijt kunt op een chip, hoe sneller deze werkt. Voor dit onderdeel, lithografie genoemd, zijn de kostbare machines van ASML nodig.
Kans op fouten
De nieuwste machines (EUV) kunnen het beste dit soort ultradunne lijntjes printen. Maar ze staan door een exportverbod niet in China. Fabrikant SMIC moet het doen met een oudere generatie machines, de DUV.
Die kan tot op zekere hoogte dezelfde dunne lijntjes maken als EUV, maar doet daar veel langer over. Dat komt doordat deze oudere machines hetzelfde werk meerdere keren moeten doen, om hetzelfde doel te bereiken.
Dat kunstje probeert SMIC nu zoveel mogelijk te perfectioneren. Maar elke keer dat er nieuwe lijntjes worden geprint op dezelfde chip kost geld en de kans op fouten neemt toe. Hoe meer fouten, hoe minder chips werkend uit de machine komen. Het doel van chipfabrikanten is om zoveel mogelijk bruikbare chips te produceren tegen een zo'n laag mogelijke kostprijs.
Niet rendabel
En dat is precies wat SMIC uit China niet lijkt te lukken. De kosten van de chips liggen 40 tot 50 procent hoger dan vergelijkbare versies uit Taiwan, schrijft de Financial Times. Het betekent zeer waarschijnlijk dat het aantal chips dat niet werkt zo groot is dat de productie niet commercieel rendabel is.
Maar voor China lijkt het prijskaartje in deze fase van ondergeschikt belang. In de afgelopen jaren zette Peking al honderden miljarden aan subsidies en fondsen klaar om de industrie naar een hoger niveau te tillen. Zelfvoorzienendheid is het doel van partijbaas en president Xi Jinping. Ook SMIC profiteert daarvan en krijgt honderden miljoenen euro's per jaar aan steun.
"Verwacht over een jaar of iets dergelijks de eerste melding van een '3 nm' chip", zegt Marcelo Ackermann, hoogleraar optica aan de Universiteit Twente, over China. "Puur om de wereld te laten zien dat ze blijven doorduwen en ons het idee te geven dat ze er zullen komen en dat exportrestricties niet werken."
