Huawei daagt chipindustrie uit met radicaal nieuwe aanpak

De AI-revolutie zorgt wereldwijd voor een explosieve vraag naar rekenkracht. Techgiganten zoals Amazon, Meta en Microsoft investeren honderden miljarden dollars in datacenters en de krachtige AI-chips van Nvidia. Tegelijk dreigt China achterop te raken in de wereldwijde AI-race, doordat Amerikaanse handelsrestricties de toegang tot cruciale chiptechnologie steeds verder beperken.

Juist daarom trok een presentatie van Huawei Technologies deze week veel aandacht. Op 25 mei onthulde He Tingbo, topvrouw van de halfgeleidertak van Huawei, een opvallend nieuwe visie op chipontwikkeling. Daarbij kiest het bedrijf bewust voor een andere route dan de chipindustrie de afgelopen tientallen jaren volgde.

Waar chipfabrikanten traditioneel steeds kleinere transistors bouwen om prestaties te verbeteren, wil Huawei zich met de zogenoemde “Tau Scaling Law” richten op alternatieve manieren om chips krachtiger te maken.

Die aankondiging zorgde een dag later direct voor optimisme op de Chinese aandelenmarkt. Beleggers zien de nieuwe strategie als een teken dat Huawei ondanks de Amerikaanse beperkingen toch manieren vindt om te blijven innoveren. Het aandeel van productiepartner SMIC steeg daarop met bijna zes procent.

Hoe werkt de nieuwe chipaanpak van Huawei?

Jarenlang draaide de chipindustrie om één simpele regel: maak transistors kleiner, sneller en efficiënter. Dat idee kwam voort uit de beroemde Wet van Moore, genoemd naar Intel-oprichter Gordon Moore. Hij voorspelde tientallen jaren geleden dat het aantal transistors op een chip ongeveer elke twee jaar zou verdubbelen. Die voorspelling bleek verrassend nauwkeurig en vormde decennialang de basis van de technologische vooruitgang.

Maar volgens Huawei loopt die aanpak langzaam tegen zijn fysieke grenzen aan.

Met de nieuwe “Tau Scaling Law” kiest het Chinese techbedrijf daarom bewust voor een andere strategie. In plaats van chips steeds kleiner te maken, wil Huawei vooral de afstand verkorten die data binnen een processor moet afleggen. Die technologie noemt het bedrijf “LogicFolding”.

Het concept lijkt op het stapelen van meerdere lagen rekenkracht boven op elkaar. Waar traditionele chips vooral plat zijn opgebouwd, verdeelt Huawei de processor in verschillende rekensecties die verticaal worden gestapeld. Daardoor hoeft informatie minder grote afstanden af te leggen binnen de chip, wat de snelheid en efficiëntie moet verbeteren.

Het idee van gestapelde chips is niet volledig nieuw. Ook marktleider TSMC gebruikt al geavanceerde stapeltechnologieën. Huawei wil echter veel verder gaan door de volledige chiparchitectuur opnieuw in te richten.

Daar zitten wel grote risico’s aan. Hoe meer lagen een chip bevat, hoe ingewikkelder en duurder de productie wordt. Ook neemt de kans op defecten toe. De grote vraag is daarom of Huawei de technologie goedkoop genoeg en op grote schaal kan produceren.

Toch lijkt Huawei weinig keuze te hebben. Volgens analist He Hui van onderzoeksbureau Omdia zit China door de Amerikaanse handelsrestricties steeds dichter tegen de limieten van de huidige chiptechnologie aan.

Waarom zou een doorbraak van Huawei zo belangrijk zijn?

Huawei zit momenteel vast aan de grenzen van de chiptechnologie waarover het zelf beschikt. Door de Amerikaanse exportrestricties heeft het bedrijf geen toegang meer tot de meest geavanceerde EUV-machines, de extreem dure systemen die nodig zijn om ultrakleine chips efficiënt te produceren.

Daardoor kan Huawei voorlopig nauwelijks verder komen dan chips van ongeveer 7 nanometer. Ter vergelijking: marktleider TSMC produceert inmiddels al veel kleinere en krachtigere chips voor bedrijven zoals Nvidia en Apple.

Juist daarom kan de nieuwe LogicFolding-technologie zo belangrijk worden voor China. In plaats van te concurreren via steeds kleinere transistors, probeert Huawei prestaties te verbeteren met een slimmer ontwerp en een compleet andere chiparchitectuur.

Als dat lukt, kan Huawei een deel van de Amerikaanse handelsbeperkingen omzeilen. Het bedrijf zou dan minder afhankelijk worden van technologie waar het geen toegang meer toe heeft.

Huawei claimt zelfs dat de nieuwe aanpak tegen 2031 prestaties moet opleveren die vergelijkbaar zijn met chips van 1,4 nanometer. Dat ligt nog altijd achter op TSMC, dat hetzelfde niveau al rond 2028 wil bereiken, maar het verschil zou wel aanzienlijk kleiner worden dan vandaag.

Op dit moment lopen Huawei en productiepartner SMIC namelijk nog meerdere chipgeneraties achter op de Taiwanese marktleider.

Welke risico’s kleven aan LogicFolding?

Toch brengt de nieuwe chipaanpak van Huawei ook flinke uitdagingen met zich mee. Door meerdere lagen chips op elkaar te stapelen, wordt het productieproces veel ingewikkelder. Hoe complexer de chipstructuur, hoe groter de kans op defecten tijdens de fabricage. Dat kan ervoor zorgen dat uiteindelijk minder chips bruikbaar zijn voor commerciële verkoop.

Daarnaast ontstaat een ander groot probleem: warmte.

Wanneer verschillende rekenlagen dicht op elkaar worden geplaatst, kan warmte moeilijker ontsnappen. Dat vergroot het risico op oververhitting en prestatieverlies. Juist daarom hebben traditionele, vlak opgebouwde chips nog altijd een belangrijk voordeel. Dankzij hun grotere oppervlak kunnen ze warmte efficiënter afvoeren.

Huawei zal dus niet alleen de prestaties van LogicFolding moeten bewijzen, maar ook moeten aantonen dat de chips voldoende gekoeld kunnen worden en op grote schaal betaalbaar geproduceerd kunnen blijven.

Waarom beperkt de VS de Chinese chipsector?

De strijd om kunstmatige intelligentie draait allang niet meer alleen om technologie of economie. Voor zowel de Verenigde Staten als China is AI inmiddels uitgegroeid tot een strategisch wapen dat bepalend kan worden voor militaire macht, cyberveiligheid en geopolitieke invloed.

Washington wil koste wat kost voorkomen dat China die voorsprong inhaalt.

Daarom hebben opeenvolgende Amerikaanse regeringen de exportbeperkingen richting China steeds verder aangescherpt. Die maatregelen richten zich niet alleen op geavanceerde AI-chips, maar ook op de cruciale machines en software die nodig zijn om zulke chips te produceren.

Vooral de extreem geavanceerde EUV-machines spelen daarin een sleutelrol. Zonder die technologie wordt het voor Chinese bedrijven veel moeilijker om de nieuwste generatie chips te ontwikkelen.

Volgens Amerikaanse beleidsmakers zijn de beperkingen nodig om te voorkomen dat China sneller geavanceerde militaire systemen, surveillancetechnologie en AI-gestuurde defensietoepassingen ontwikkelt.

Tegelijk groeit binnen de Verenigde Staten ook de twijfel of die strategie op lange termijn werkt. Critici waarschuwen dat de sancties China juist dwingen om versneld onafhankelijk te worden van westerse technologie.

Onder meer Nvidia-topman Jensen Huang heeft daarvoor gewaarschuwd. Volgens hem kunnen de beperkingen uiteindelijk averechts werken doordat Chinese bedrijven massaal investeren in hun eigen chipinnovatie en alternatieve technologieën ontwikkelen.