China verkleint chipkloof, loopt slechts een paar jaar achter op TSMC

De VS heeft strenge maatregelen geïmplementeerd om China’s vooruitgang in halfgeleidertechnologie te beperken. Een recente analyse laat echter zien dat China’s chipontwikkeling nog steeds vordert, slechts drie jaar achter op marktleider Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC). De studie onderstreept de complexiteit van het beheersen van technologische vooruitgang in de wereldwijde halfgeleiderindustrie.

TSMC’s voorsprong op Chinese halfgeleiderindustrie

Taiwan’s TSMC blijft de marktleider, met zijn geavanceerde chiptechnologie die China nog steeds overtreft. Volgens onderzoek van de in Tokio gevestigde halfgeleideranalist Hiroharu Shimizu produceert China’s Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC) 7-nanometerchips, een belangrijke prestatie. Deze chips lopen slechts drie jaar achter op TSMC’s 5-nanometertechnologie.

De analyse werd uitgevoerd door TechanaLye, een bedrijf dat gespecialiseerd is in halfgeleideronderzoek. Het team van Shimizu demonteerde meer dan 100 elektronische apparaten om de prestaties van halfgeleiders te vergelijken. De vergelijking richtte zich op chips die worden gebruikt in Huawei’s nieuwste smartphone, de Pura 70 Pro, die is voorzien van SMIC’s 7-nanometerchip. Ter vergelijking: een Huawei-smartphone uit 2021 gebruikte een 5-nanometerchip die werd geleverd door TSMC.

De concurrentie tussen de VS en China chips van TSMC is een centraal thema geworden in de wereldwijde technologie. Hoewel de 7-nanometer chips van SMIC qua prestaties dicht bij de 5-nanometer chips van TSMC liggen, is het verschil in nanometergrootte cruciaal. Over het algemeen zijn kleinere nanometer chips geavanceerder en bieden ze hogere prestaties op een kleiner oppervlak. De 5-nanometer chip van TSMC meet 107,8 vierkante millimeter, terwijl de 7-nanometer chip van SMIC iets groter is met 118,4 vierkante millimeter.

De groeiende capaciteiten van de Chinese chipindustrie zijn significant, met name gezien de Amerikaanse sancties. De beperkingen zijn bedoeld om te voorkomen dat China geavanceerde halfgeleidertechnologie ontwikkelt, die militaire toepassingen zou kunnen hebben. De analyse laat echter zien dat hoewel de sancties de vooruitgang van China hebben vertraagd, ze deze niet volledig hebben gestopt.

Gevolgen voor de wereldwijde industrie

De rivaliteit tussen de VS en China chips en TSMC heeft bredere implicaties voor de wereldwijde halfgeleiderindustrie. China’s focus op het verhogen van de binnenlandse productie is duidelijk, met Chinese fabrikanten die nu 86% van de chips leveren die worden gebruikt in Huawei’s Pura 70 Pro. Deze verschuiving benadrukt China’s groeiende zelfredzaamheid in de productie van halfgeleiders, ondanks de uitdagingen die de Amerikaanse exportbeperkingen met zich meebrengen.

De VS heeft China’s halfgeleiderindustrie aangepakt met sancties die de toegang tot geavanceerde productieapparatuur en -materialen beperken. Chinese fabrikanten vinden echter manieren om deze beperkingen te omzeilen door zich te richten op technologieën die niet onder de sancties vallen.

Hierdoor blijven de chipproductiecapaciteiten in China groeien, ook al blijven ze achter bij de geavanceerde technologie van TSMC.

Uitdagingen voor TSMC

Terwijl TSMC zijn leiderschap behoudt, groeit de uitdaging om voorop te blijven lopen. De halfgeleiderindustrie bereikt fysieke grenzen van hoe kleine circuits geminiaturiseerd kunnen worden. Nu SMIC de kloof kleiner maakt, staat TSMC onder toenemende druk om te innoveren en zijn technologische voorsprong te behouden. De concurrentie tussen de VS en China op het gebied van chips zal waarschijnlijk toenemen, aangezien China investeert in zijn halfgeleiderindustrie.

Volgens Nikkei Asia waren Chinese bedrijven goed voor 34,4% van de wereldwijde aankopen van apparatuur voor het maken van chips in 2023. Deze investering stimuleert China’s halfgeleiderproductiecapaciteiten, waardoor het de kloof met marktleiders als TSMC kan dichten. Ondanks de Amerikaanse sancties breidt de Chinese chipindustrie zich uit, wat duidt op een mogelijke verschuiving in het wereldwijde halfgeleiderlandschap.

De voortdurende rivaliteit tussen de VS en China op het gebied van chips en TSMC illustreert de complexiteit van de wereldwijde halfgeleiderindustrie. Hoewel Amerikaanse sancties de vooruitgang van China hebben vertraagd, zijn ze niet geheel effectief gebleken in het stoppen ervan. Terwijl China zijn chipproductiecapaciteiten blijft ontwikkelen, krijgt TSMC te maken met toenemende concurrentie. De komende jaren zullen bepalen of TSMC zijn voorsprong kan behouden of dat de Chinese halfgeleiderindustrie hem zal inhalen.

Thijs Van der Does