Marcel_Pelgrom_04

Marcel Pelgrom schrijft deze column op persoonlijke titel.

28 March 2007

Historici zullen het eerste kwartaal van 2007 later als een kantelpunt in de ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie kenmerken. De helft van de bedrijven uit de top tien schakelt over op een ander ontwikkelmodel voor zijn IC-technologie. Naast NXP en Infineon hebben ook Freescale en TI bekendgemaakt dat zij voor de ontwikkeling van de volgende generaties CMos-technologie een nieuwe route zullen kiezen. ST beraadt zich nog, maar zal weinig keuze hebben. Voor 45 en 32 nm digitale CMos-technologieën ontstaan drie productieclusters: Intel met zichzelf, een groep rond IBM en AMD, en TSMC met een brede schare aan fabless en fab-lite bedrijven.

CMos-technologie is een commodity geworden, zeggen de economen. Van homogeniteit is bij nadere beschouwing echter geen sprake. Het grootste deel van de lithografische apparatuur komt uit Veldhoven en zo zijn er nog een aantal gemeenschappelijke factoren aan te wijzen. Maar het gebruik van dezelfde oven maakt nog niet dat mijn pizza hetzelfde smaakt als die van Jamie Oliver. Dat begint al bij ’die bodem‘: isolerend of gedoteerd substraat? Vervolgens is er de keuze van de gateconstructie: welke materialen en welke diktes? Een beetje hogere drempelspanning geeft tien keer minder lekstroom, maar verliest 10 procent van de topsnelheid. Een extra laagje stressmateriaal levert wat extra stroom, of is dat te duur? En de technologienuances voor RF-toepassingen zijn legio. Naast deze checklist voor de technoloog komen de overwegingen op ontwerp- en architectuurniveau: lekstroom kan worden getolereerd met geavanceerde powermanagementfaciliteiten en een programmeeroptie kan helpen om de technologie aan de klanteisen aan te passen.

Want om de klant draait de discussie. Hij is ook de feitelijke reden voor de herschikkingen. De klant verwacht een strak vormgegeven, goedkope mobiel of een fruitig muziekdoosje. Hij eist een platte televisie, of juist een met kermislichten erachter. Dat soort klanten maakt de markt erg onvoorspelbaar voor IC-fabrikanten, die al vroeg met enorme investeringen moeten vooruitlopen op de marktwensen. Een paar jaar geleden subsidieerden telecombedrijven met genoegen de mobieltjes, overtroefden de internetaanbieders elkaar met de modernste apparatuur en tussendoor moest iedereen nog een Tamagotchi hebben. Daar kun je een fabriek voor bouwen!

Vandaag zijn echter nog grotere investeringen nodig, zonder dat het terugverdienpad duidelijk is. Een IC-fabriek van 3 tot 5 miljard euro die stilstaat omdat de klantwens fout is begrepen, kost 2 tot 3 miljoen euro per dag. Dat zijn risico‘s die ook bedrijven met omzetten van over de 10 miljard niet lang volhouden. Massaal wijken ze uit naar fabricageclusters en betalen ze per chip misschien wat meer om het risico af te dekken. De wet van Moore bood ons meer digitale functionaliteit voor minder geld. Dat proces vertraagt door de afnemende marktwaarde van dat soort functionaliteit.

In de komende jaren zal een strijd losbranden tussen de technologieclusters om hun portfolio‘s aan te vullen met basisfuncties zoals ontvangstketens, processoren, geheugens en decoders. Gespecialiseerde ontwerpbureaus mogen enkele gouden jaren verwachten, maar dan zal voor IP hetzelfde gelden als voor software: het prototype is duur, de kopie is gratis. Uiteindelijk wint diegene die ontwerpsnelheid met raffinement kan combineren tot een efficiënt product. Daarvoor is kennis nodig van alle facetten van de keten. En dat begint bij ’die bodem‘: de technologie.