Het uitbreiden van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie is een van de belangrijkste bepalingen van de nieuwe wet die is goedgekeurd door de Senaat.
Yellow Dog Productions/Getty Images
Terwijl het wereldwijde tekort aan chips zich blijft uitbreiden naar meer industrieën, de Amerikaanse senaat heeft een mijlpaalwet aangenomen die een oogverblindende 52 miljard dollar zou vrijmaken om de nationale productie van halfgeleiders te stimuleren.
De investering maakt deel uit van een breder pakket van ongeveer $ 250 miljard dat wetenschappelijke inspanningen dekt, variërend van kunstmatige intelligentie tot kwantumcommunicatie, de Amerikaanse Innovation and Competition Act genaamd.
Vooral de uitbreiding van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie is een van de belangrijkste bepalingen van de nieuwe wet. Het volgt uit een eerdere toezegging van de Amerikaanse president Joe Biden, die het Congres eerder dit jaar opriep om $ 50 miljard te investeren in de productie en het onderzoek van halfgeleiders om de toepasselijke naam CHIPS Act (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors) te ondersteunen.
De oproep van Biden werd breed gesteund door de industrie, met een sectoroverschrijdende alliantie van halfgeleiderbedrijven die onmiddellijk na de aankondiging werd gevormd in een poging om het geld snel veilig te stellen.
Nu de Senaat groen licht geeft voor het wetsvoorstel, is de financiering nu in feite een stap dichter bij realiteit. De wet gaat nu naar het Huis van Afgevaardigden, waar het zal worden besproken voordat het naar het Witte Huis wordt gestuurd voor ondertekening door de president.
“We zijn in een competitie om de 21e eeuw te winnen, en het startschot is afgegaan. Terwijl andere landen blijven investeren in hun eigen onderzoek en ontwikkeling, kunnen we niet het risico lopen achterop te raken”, zei Biden in een persbericht. “Ik kijk ernaar uit om met het Huis van Afgevaardigden samen te werken aan deze belangrijke tweeledige wetgeving en ik kijk ernaar uit om deze zo snel mogelijk in de wet te ondertekenen.”
Als het wetsvoorstel wordt aangenomen, zal het overgrote deel van de investering worden toegewezen aan een CHIPS for America-fonds dat de komende vijf jaar een impuls zal geven aan onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma's in het hele land om de volgende generatie halfgeleiders te ontwikkelen. Een deel van het budget zal ook specifiek worden toegewezen om de behoeften van het Ministerie van Defensie (DoD) en van inlichtingendiensten te ondersteunen.
Het wetsvoorstel beoogt ook een nieuw programma op te zetten dat kwetsbaarheden in de Amerikaanse toeleveringsketen voor halfgeleiders zal identificeren en zal werken om deze lacunes aan te pakken en te verkleinen.
Momenteel is de chipproductie in feite grotendeels geconcentreerd in regio's buiten de VS. Met name halfgeleidergieterijen – die de siliciumwafels printen die geïntegreerde schakelingen op nanometerschaal bevatten – zijn voornamelijk gevestigd in Zuidoost-Azië.
Dit komt omdat, in plaats van het complexe proces van het zelf produceren van halfgeleiders voor hun producten, de meeste bedrijven de afgelopen jaren het werk hebben uitbesteed aan twee toonaangevende bedrijven: Samsung en TSMC. Als gevolg hiervan komt ongeveer driekwart van de wereldproductiecapaciteit voor halfgeleiders uit China, Japan, Zuid-Korea en Taiwan.
Tegelijkertijd is de productiecapaciteit in de VS aanzienlijk afgenomen. Volgens een recent rapport van de Semiconductor Industry Association (SIA), hadden de VS in 1990 37% van de wereldwijde chipproductiecapaciteit in handen – een aantal dat vandaag is gedaald tot 12%, voornamelijk als gevolg van de stagnatie van overheidssubsidies aan de industrie helpen bloeien.
De laatste financieringsronde die is opgenomen in de Innovatie- en Mededingingswet zal daarom waarschijnlijk bijdragen aan het stimuleren van de binnenlandse productie van halfgeleiders.
“De grootste uitdaging in de halfgeleiderindustrie op dit moment is dat de geavanceerde processortechnologie zich concentreert in Azië, in TSMC en Samsung”, vertelt Alan Priestley, vice-president analist bij Gartner, aan ZDNet. “Dit gaat over de VS die meer gieterij- en productiecapaciteit in de VS proberen aan te moedigen om dit te verzachten.”
De afgelopen maanden hebben alleen het risico benadrukt van het vertrouwen op een handvol buitenlandse bedrijven voor de levering van componenten die net zo cruciaal zijn als halfgeleiders. De COVID-19-pandemie heeft in feite geleid tot een piek in de vraag naar producten waarvoor grote aantallen geavanceerde chips nodig zijn, denk aan pc's, laptops of gameconsoles. Gieterijen hebben momenteel echter niet de capaciteit om voldoende halfgeleiders te produceren om aan de wereldwijde vraag te voldoen, wat betekent dat veel industrieën een tekort aan componenten hebben.
Recente analyses voorspellen dat fabrikanten van apparatuur de komende maanden te maken zullen krijgen met levertijden van zes tot twaalf maanden voor de levering van wafers, wat betekent dat consumenten vertragingen zullen ondervinden bij het bestellen van producten. Wat nu wordt beschreven als een wereldwijd chiptekort, zal naar verwachting tot ver in 2022 aanhouden.
De investering van 52 miljard dollar van het nieuwe wetsvoorstel zou natuurlijk te laat komen om het huidige probleem op te lossen. “De VS willen hun capaciteit uitbreiden, maar dat kost tijd”, zegt Priestley. “Op korte termijn zal dit geen enkele impact hebben. Het zal vele jaren duren om door te zetten.”
Het blijft echter zo dat een dergelijk budget op langere termijn een aanzienlijke impact zou kunnen hebben op de binnenlandse productie van halfgeleiders. SIA schatte eerder dat een investering van $ 50 miljard in de industrie de bouw van 19 gieterijen mogelijk zou maken en ervoor zou zorgen dat de VS kan voldoen aan de binnenlandse vraag naar chips die worden gebruikt in nationale veiligheidssystemen, ruimtevaart en kritieke infrastructuur.
SIA's CEO John Neuffer prees de goedkeuring van het nieuwe wetsvoorstel in feite als een “cruciale stap” in de richting van versterking van de halfgeleiderindustrie in het land, en riep het Huis van Afgevaardigden op om de investeringen snel goed te keuren.
Maar naast het bouwen van gieterijen en productiecapaciteit, is het wetsvoorstel ook bedoeld om langetermijnonderzoeks- en ontwikkelingsprogramma's aan te sturen die toonaangevende halfgeleidertechnologieën zullen opleveren. Volgens Priestley zal dit ondanks het enorme budget makkelijker gezegd dan gedaan zijn.
“Er komt een enorm aantal aspecten kijken in de toeleveringsketen, van het kweken van het silicium tot het maken van de wafels, het bouwen van de gieterijen, het assembleren, testen of verpakken. Het is een serieus complexe keten die momenteel verspreid is over een breed scala van verschillende plaatsen”, zegt Priestley.
Het budget van $ 52 miljard moet daarom worden verdeeld over een reeks academische instellingen die verschillende delen van de toeleveringsketen aanpakken. “Het zal bijdragen en de ontwikkeling versnellen, maar het zal de industrie niet radicaal veranderen”, besluit Priestley. 'Je hebt meer nodig dan dat.'
Hoewel het versterken van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie een belangrijk onderdeel vormt van de Innovation and Competition Act, gaat het nieuwe wetsvoorstel ook in op tal van andere nationale doelstellingen als het gaat om nieuwe technologieën.
De wet stelt bijvoorbeeld de oprichting voor van een nieuwe werkgroep om de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie en kwantumwetenschap te coördineren; en omvat met name een focus op het opbouwen van een solide kwantumnetwerkinfrastructuur, wat al lang een prioriteit is voor de VS.
Verwante onderwerpen:
Tech Industrie Hardware Intel ARM Kunstmatige Intelligentie Innovatie 