Computing
Wat is de NTSC? Investeren in de Amerikaanse chipproductie
Heropbouw van de Amerikaanse chipproductie
Computerchips en andere halfgeleideronderdelen zijn net zo essentieel geworden voor moderne industrieën als basismaterialen die door de industriële revolutie overvloedig werden, zoals staal, beton of aluminium.
Dit maakt de productie van chips niet alleen een kwestie van economische welvaart voor een land, maar ook een vitale strategische zorg. Ondanks dat de meeste chip‑ontwerp‑ en chip‑fabricagetechnologie aanvankelijk in het Westen en Japan werd uitgevonden, is chip‑fabricage nu sterk geconcentreerd in andere regio’s, met name in Taiwan, Zuid‑Korea en steeds meer in China.
Omdat China Taiwan beschouwt als een “afvallige provincie” die moet worden herenigd met het Chinese vasteland, zou een conflict over Taiwan tussen China en de VS cruciale chip‑leveringen aan westerse economieën kunnen doorsnijden.
In reactie op dit risico heeft de VS in 2024 de National Semiconductor Technology Center (NTSC) gelanceerd. Het is een publiek‑privaat consortium dat zich toelegt op “het bevorderen van door de VS geleide innovatie, economische concurrentiekracht en nationale veiligheid.”
US Chip Manufacturing: Industry Overview
Wereldwijde onevenwichtigheid in de halfgeleiderlevering
Chip‑fabricage is een industrie met een sterke neiging tot concentratie bij een handvol grote spelers. Dit komt doordat het een extreem niveau van kwaliteitscontrole en precisie vereist om steeds kleinere chips te produceren, waarbij schaal en ervaring zeer belangrijk zijn.
Dit heeft ertoe geleid dat de industrie wordt gedomineerd door één bedrijf in het bijzonder: TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSM )).
Bron: Eric Flaningam
We hebben dit bedrijf uitvoerig behandeld in “TSMC (TSM) Spotlight: The Foundry Of 21st Century Gold”.
Onder de andere grote spelers in chip‑foundries bevinden zich Taiwanese United Microelectronics Corporation (UMC ), Koreaanse Samsung Electronics (005930.KS) en Chinese SMIC (0981.HK).
Niet alleen bevinden deze bedrijven zich vrijwel uitsluitend in Azië, maar de VS produceert helemaal geen van de meest geavanceerde chips in eigen land, het type chips dat essentieel is voor AI‑datacenters, de nieuwste smartphones of zelfrijdende auto’s.
“Een gemiddelde auto bevat 1.400 chips en elektrische voertuigen gebruiken meer dan 3.000.”
Rick McCormick – Sandia’s senior scientist for semiconductor technology strategy
Huidige staat van de Amerikaanse chipproductie
Geen van de grootste halfgeleider‑foundrybedrijven is vandaag de dag in de VS gevestigd, ook al was het land instrumenteel bij het bouwen en uitvinden van deze technologieën, van de vroege dagen van de Bell Lab tot het huidige Silicon Valley.
Dus zelfs als Amerikaanse bedrijven bijna 50 % van de $527 miljard aan omzet uit de wereldwijde halfgeleiderindustrie veroveren, voornamelijk via ontwerparbeid en intellectueel eigendom, heeft de VS zeer weinig controle over de feitelijke productie.
Dit is wat de NTSC wil veranderen. Het zal deel uitmaken van een bredere inspanning, waaronder:
- Het NSTC‑consortium
- Het National Center for the Advancement of Semiconductor Technology (Natcast)
- Het CHIPS R&D‑Program Office
In juni 2025 Sandia National Laboratories werd het eerste nationale laboratorium dat zich aansloot bij de NSTC.
“We hebben de weg geëffend voor andere laboratoria om zich aan te sluiten.
De CHIPS‑wet heeft de band weer bijeengebracht, kun je zeggen. Door de nationale laboratoria, Amerikaanse bedrijven en de academische wereld te betrekken, is het echt een vermenigvuldiger van krachten.”
Mary Monson – Sandia’s senior manager of Technology Partnerships and Business Development.
Sandia voegt zich bij een al zeer indrukwekkende lijst van 134 NSTC‑leden, waaronder Google, AMD, Apple, Nvidia, IBM, Intel, Nokia, RTX, Samsung, Siemens, Texas Instruments, TSMC, MIT, Princeton University, Stanford University, enz.
CHIPS‑wet financiering en middelen
De NSTC maakt deel uit van de grotere CHIPS‑wet, een initiatief gelanceerd door de regering‑Biden om de chip‑fabricage in te halen.
In tegenstelling tot eerdere vergelijkbare programma’s die zich vooral richtten op belastingteruggaven en andere financiële prikkels, is de aanpak dit keer veel gerichter en vertegenwoordigt het de VS die zich bewegen naar meer intentionele industriële beleidsvoering.
“Meer dan $12 miljard aan onderzoek‑ en ontwikkelingsuitgaven is gepland onder CHIPS, inclusief een $3 miljard programma om een ecosysteem te creëren voor het verpakken van chiplets.
Deze chiplets communiceren met lage energie en hoge snelheid alsof ze één grote dure chip zijn.”
Rick McCormick – Sandia’s senior scientist for semiconductor technology strategy
NTSC meerfasenstrategie 2025–2027
Het strategisch plan van de NSTC voor 2025-2027 beschrijft drie hoofddoelen voor het programma, het bouwen van een samenhangend industrieel beleid dat jarenlang ontbrak, een sleutelfactor is de relatieve achteruitgang van de Amerikaanse halfgeleiderproductie ten opzichte van Azië.
Uitbreiden van de Amerikaanse technologische leiderschap
Dit zou ideeën helpen een proof‑of‑concept of validatiepunt te bereiken en van laboratoria naar foundries te verplaatsen.
Hier zou de NSTC de kloof overbruggen tussen theoretische wetenschappen en de private sector die innovaties omzet in commerciële realiteit.
Bron: Natcast
Onder de onderwerpen die door het programma worden aangepakt, vallen energie‑efficiëntie voor AI, duurzaamheid in chip‑fabricage en de veiligheid en herkomst van materiaal en apparatuur.
Verminderen van prototypingstijd en -kosten
Er wordt een portfolio van fysieke en digitale activa en diensten gecreëerd en beschikbaar gesteld aan de leden van de NSTC om innovatieve ontwerpen te testen.
De focus zal liggen op de ontwikkeling van nieuwe materialen, vrije toegang tot process design kit (PDK)‑modules en fundamentele circuit‑IP, en betrouwbare en robuuste fabricageprocessen.
Bron: Natcast
Opbouwen van een robuuste Amerikaanse halfgeleiderarbeidskracht
Dit zal worden gerealiseerd via het NSTC Workforce Center of Excellence (WCoE), ondersteund door een investering van $250 M.
“Er dreigt een potentiële crisis. De Semiconductor Industry Association verwacht dat de VS 60.000 tot 70.000 extra werknemers nodig zal hebben, dus moeten we de STEM‑arbeidsmarkt betrekken.”
Rick McCormick – Sandia’s senior scientist for semiconductor technology strategy
Dit is een doel waarbij de actieve deelname van tientallen top‑universiteiten in de NSTC in de VS essentieel zal zijn.
Een ander cruciaal aspect zal de nauwere interactie zijn die de NSTC brengt tussen opleidingsinstellingen en private bedrijven, waardoor pas opgeleide werknemers toegang krijgen tot stages en direct een baan vinden in hun specialisatie.
NTSC en het post‑Moore’s Law‑tijdperk
Op de achtergrond van de CHIPS‑wet en de oprichting van de NSTC staat het feit dat chips en rekentechnologie op weg zijn naar een revolutie.
Decennialang stelde de wet van Moore, die stelde dat chips regelmatig in dichtheid en capaciteit toenemen, de norm, maar deze loopt ten einde nu de gravure‑schaal van de nieuwste siliciumchips langzaam verschuift naar transistors die uit slechts enkele atomen bestaan.
Een volledig ecosysteem‑convenant is vereist om gezamenlijk “whole stack”‑innovaties te bevorderen die nodig zijn in het post‑Moore‑tijdperk, inclusief overheid, industrie, arbeid, klanten, leveranciers, onderwijsinstellingen en investeerders.
Daarom is de focus op nieuwe technologie en snellere lab‑naar‑fab‑processen belangrijk, aangezien de volgende fase van rekentechnologie mogelijk niet meer met silicium zal zijn, maar met andere halfgeleidende materialen, neuromorfe chips, kwantumcomputing of fotonica.
In theorie zou dit initiatief veel van de barrières moeten wegnemen die tot nu toe alle inspanningen om de halfgeleiderproductie terug te brengen naar de VS hebben belemmerd.
Bron: Natcast
In de praktijk kan de voorgestelde tijdlijn wat te optimistisch zijn en vooral door politieke doelstellingen worden gedreven, aangezien het realistisch jaren – zo niet decennia – zal duren om voldoende werknemers op te leiden en foundries naar de VS te verplaatsen.
Chips gemaakt in Amerika: Binnenlandse foundries
Het proces van het terugplaatsen van chip‑fabricage in de VS was al in gang, zelfs zonder de CHIPS‑wet.
Zo is de Arizona‑vestiging van TSMC al enkele jaren in aanbouw, en begon de massaproductie eind 2024. De fabriek start met de productie van geavanceerde 4‑5 nm‑chips en streeft ernaar om in de toekomst top‑klasse 3 nm‑ en zelfs 2 nm‑chips te maken.
De CHIPS‑wet is niet de enige financiële stimulans voor chip‑fabrikanten; bijvoorbeeld meerdere leningen en subsidies werden toegekend aan belangrijke bedrijven in de sector:
- GlobalFoundries ($1,5 miljard aan subsidies en $1,6 miljard aan leningen)
- Intel ($8,5 miljard aan subsidies en $11 miljard aan leningen)
- TSMC ($6,6 miljard aan subsidies en $5 miljard aan leningen)
Tot nu toe zijn Texas, Arizona en New York de staten die het meest profiteren van de industriële activiteit in halfgeleiders. Met meer fabrieken in aanbouw in Arizona door TSMC en Intel, zou de staat zelfs de leiding kunnen nemen.
Bron: Z2Data
Deze opbouw van industriële capaciteit zal naar verwachting verder versnellen, met Taiwanese chipmakers die in april 2025 plannen aankondigden voor $100 miljard aan investeringen in VS‑capaciteit over vijf nieuwe fabrieken. Een groot deel hiervan is gekoppeld aan TSMC, dat heeft ingestemd om zijn geplande Amerikaanse investering uit te breiden van $25 miljard naar $65 miljard en een derde Arizona‑fabriek toe te voegen tegen 2030.
Investeren in Amerikaanse halfgeleiders en foundries
Intel
(INTC )
Terwijl buitenlandse bedrijven zoals Samsung en TSMC hun aanwezigheid in de VS opschalen, voornamelijk in Arizona en Texas, hebben ze nog niet de binnenlandse kampioen Intel ingehaald.
Intel loopt al lange tijd achter zijn Aziatische concurrenten op de wereldwijde halfgeleidermarkten en heeft twee technologische innovaties in de chip‑fabricage gemist:
- EUV (Extreme UltraViolet) lithografie, een techniek om ultra‑dichte chips te graveren, die ondanks dat ze grotendeels door Intel is uitgevonden, nu uitsluitend wordt gecommercialiseerd door het Nederlandse bedrijf ASML (ASML )
- Chiplets, kleinere modulaire chips die kunnen worden samengevoegd om prestaties te verhogen tegen lagere kosten, een markt die vandaag de dag wordt gedomineerd door ARM (ARM ) en AMD (AMD ).
Deze relatieve traagheid van Intel kan waarschijnlijk worden toegeschreven aan een te sterke en te “comfortabele” positie in zijn propriëtaire x86‑kernarchitectuur, die sinds de oprichting in 1980 nog steeds een van de wereldwijd meest gebruikte processorarchitecturen is.
Intel haalt nu in, met EUV‑productie die eerst in de Ierse fab sinds 2023 wordt opgeschaald, en waarschijnlijk later in de VS. En in tegenstelling tot TSMC, dat moeite heeft om de Taiwanese werkcultuur aan te passen aan Amerikaanse werknemers, weet Intel al hoe het op schaal in Amerika moet produceren.
Bron: Intel
Tot slot is Intel zeer actief geweest in het opbouwen van een nieuwe schat aan IP in nieuwe rekentechnologieën, met name kwantumcomputing, via de Intel Quantum SDK die een populaire optie is voor programmeurs in het veld.
Bron: Intel
Over het geheel genomen is Intel een klassiek verhaal van een toonaangevend bedrijf dat een beetje zelfgenoegzaam werd door stabiele cash‑flow uit eerdere innovaties.
Het heeft zich echter de afgelopen jaren opnieuw uitgevonden, ingehaald op EUV (voor <4 nm‑chips), chiplets, geïnnoveerd in kwantumcomputing, en geprofiteerd van zijn reeds bestaande Amerikaanse industriële basis.
In het geval van een escalatie van spanningen met China in de komende jaren, zal Intel ook sterk profiteren, terwijl TSMC waarschijnlijk moeite zal hebben om kritieke foundries en personeel tijdig te verplaatsen.
Dus Intel blijft voorlopig, en waarschijnlijk tot de jaren 2030, de vooraanstaande geavanceerde chipfabrikant in de VS, geleidelijk dit podium deelend met TSMC.
(U kunt ook een meer diepgaande analyse over Intel lezen in ons speciale artikel van september 2024)
Laatste Intel (INTC) aandelennieuws en ontwikkelingen
