Waarom zorgt Huawei voor zoveel ophef in de techwereld?

Huawei's visie op het verbeteren van de prestaties van halfgeleiders heeft geleid tot een sterke groei op de chipmarkt in China.

De explosieve groei van kunstmatige intelligentie (AI) heeft geleid tot een ongekende vraag naar rekenkracht. Grote bedrijven zoals Amazon, MetaPlatforms en Microsoft investeren honderden miljarden dollars in datacenters en geavanceerde chips, ontwikkeld door de Amerikaanse halfgeleidergigant Nvidia.

Ondertussen loopt China het risico achterop te raken in deze AI-race, omdat Amerikaanse handelsbeperkingen de toegang tot essentiële chipfabricagetechnologieën hebben afgesneden.

In deze context heeft de Chinese technologiegigant Huawei echter de volledige aandacht van investeerders en experts uit de sector getrokken. Huawei heeft namelijk een compleet nieuwe richting aangekondigd in de ontwikkeling van halfgeleiderchips, die niet afhankelijk is van geavanceerde EUV-lithografiemachines.

Technologische doorbraak

Tientallen jaren geleden voorspelde Gordon Moore, medeoprichter van Intel, dat de vooruitgang in de productieprocessen van halfgeleiders ervoor zou zorgen dat het aantal transistors op een geïntegreerde schakeling ongeveer elke twee jaar zou verdubbelen.

Deze observatie, bekend als de wet van Moore, bleef decennialang geldig doordat kleinere transistors, dichter op elkaar geplaatst, de efficiëntie verhoogden en het energieverbruik verlaagden.

Huawei kondigt een ongekende aanpak aan voor de ontwikkeling van halfgeleiderchips. Foto: Bloomberg.

Huawei's voorgestelde Tau Ratio Law probeert echter van dat model af te wijken. In plaats van te proberen transistors tot het uiterste te verkleinen, richt deze wet zich op het verbeteren van de prestaties door de afstand die data binnen de processor moet afleggen te verkorten.

Op basis van dit principe kondigde Huawei tegelijkertijd de LogicFolding-architectuur aan, een technologie die de weerstand en capaciteit tijdens signaaloverdracht kan verminderen, waardoor de transistordichtheid kan worden verhoogd zonder dat er verbeteringen in lithografieapparatuur nodig zijn.

Dit idee is eigenlijk niet nieuw. Toonaangevende chipontwerpers zoals het Taiwanese TSMC gebruiken al langer geavanceerde stapeltechnologieën. De oplossing van Huawei stelt echter een gedurfdere en radicalere herstructurering voor, die direct vanuit de kernstructuur van de chip begint.

Deze aanpak zal ongetwijfeld aanzienlijke technische uitdagingen met zich meebrengen, waaronder complexe productieprocessen, warmteafvoer en problemen met de stroomvoorziening. Of deze technologie economisch haalbaar en op grote schaal kan worden geïmplementeerd, valt nog te bezien.

De Tau Ratio Law van Huawei stelt een gedurfdere en radicalere herstructurering voor, beginnend bij de kernstructuur van de chip. Foto: Futurum Group.

Desondanks heeft Huawei een ambitieuze routekaart voor LogicFolding gepresenteerd en plannen aangekondigd om dit jaar de eerste chips met deze technologie in smartphones te introduceren. Nog ambitieuzer is het streven van het bedrijf om tegen 2031 een transistordichtheid te bereiken die gelijkwaardig is aan die van het 1,4 nm-proces.

Dit behoort tot de meest geavanceerde technologieën ter wereld , vergelijkbaar met de routekaart die TSMC en Samsung volgen met hun enorme investeringen in de nieuwste generatie EUV-machines.

Het belangrijkste punt in de verklaring van Huawei is de bewering van mevrouw He dat het verbeteren van de lithografietechnologie "niet langer essentieel" zal zijn voor de nieuwe koers van het bedrijf. Dit is een direct signaal gericht op het grootste knelpunt in de Chinese halfgeleiderindustrie.

De betekenis van overleven

Door Amerikaanse sancties is het Chinese bedrijven nu verboden om EUV-machines te kopen van de Nederlandse monopoliefabrikant ASML. Theoretisch gezien kunnen ze met traditionele methoden geen chips van 3 nm of kleiner produceren.

Met LogicFolding lijkt Huawei juist deze hindernis te willen omzeilen. Als dit lukt, zou deze doorbraak de Chinese gigant helpen om handelssancties te omzeilen door de chip-prestaties te verbeteren via innovatief ontwerp en verpakking, in plaats van afhankelijk te zijn van beperkte machinetechnologieën.

Bovendien kan deze vooruitgang Huawei helpen de technologische kloof met belangrijke concurrenten zoals TSMC te verkleinen. Met LogicFolding wil Huawei tegen 2031 halfgeleiders produceren met prestaties die gelijkwaardig zijn aan die van chips met een 1,4 nm-procestechnologie.

Hoewel Huawei met deze doelstelling nog steeds een paar jaar achterloopt op zijn concurrenten (TSMC streeft naar vergelijkbare vooruitgang in 2028), zou het verschil aanzienlijk kleiner zijn dan de achterstand van meerdere generaties waarmee Huawei en SMIC momenteel te maken hebben.

Met LogicFolding lijkt Huawei te proberen de barrière te omzeilen die het bedrijf ondervindt door geen toegang te hebben tot EUV-technologie. Foto: ASML.

De kloof tussen de beweringen en de realiteit van massaproductie blijft echter een belangrijk vraagstuk. Het toevoegen van meer lagen aan een gestapelde chipstructuur verhoogt de complexiteit van het productieproces aanzienlijk, terwijl het ook de foutenmarge vergroot, wat het risico met zich meebrengt dat de opbrengst van commercieel levensvatbare chips afneemt.

Daarnaast brengt de stapelmethode ook aanzienlijke thermische uitdagingen met zich mee. Dicht op elkaar gestapelde chips hebben de neiging meer warmte vast te houden en vereisen geavanceerdere koelsystemen.

Een van de grootste voordelen van de traditionele platte chiparchitectuur is de maximalisatie van het oppervlak voor warmteafvoer.

Dit is echter niet de eerste keer dat Huawei mensen verrast met zijn chipfabricageproces. In 2023 lanceerde het bedrijf de Mate 60 Pro met de Kirin 9000S-chip, geproduceerd met een 7nm-proces. Dit verraste veel westerse experts, die geloofden dat China dit onder de sancties niet zou kunnen bereiken.

Bron: https://znews.vn/vi-sao-huawei-khien-gioi-cong-nghe-day-song-post1654890.html