science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Computerchips:terwijl de VS en de EU investeren om Azië uit te dagen, is de Britse industrie in levensgevaar

Gegevens zijn van 2019. Credit:Semiconductor Industry Association

De Amerikaanse halfgeleidergigant Micron gaat in de jaren 2020 $ 40 miljard (£ 33 miljard) investeren in chipproductie in Amerika, waardoor 40.000 banen worden gecreëerd. Dit is het gevolg van prikkels in de recente Amerikaanse Chips Act, die ook grote investeringen heeft opgeleverd van mede-Amerikaanse spelers Intel en Qualcomm.

De EU onderneemt ook stappen om de productie van computerchips in eigen land te stimuleren, en heeft op dezelfde manier besloten om te proberen een aandeel van Azië over te nemen na de ernstige wereldwijde tekorten aan halfgeleiders van de afgelopen jaren. Meer dan 70% van de chips wordt momenteel gemaakt in Azië, met name het onzekere Taiwan, dat ongeveer 90% van 's werelds meest geavanceerde chips maakt.

In het VK hebben opeenvolgende regeringen echter het belang over het hoofd gezien van een eigen industrie voor dit essentiële onderdeel, dat niet alleen de basis vormt voor computers en smartphones, maar ook voor zaken als auto's, vliegtuigen, satellieten en slimme apparaten. Er is een duidelijke afwezigheid van enig strategisch plan en er is geen manier om na de Brexit mee te liften op de jaspis van de EU. Dus wat moet er gebeuren?

De nieuwe race voor chips

Het besluit van Micron om een ​​dergelijke grote investering in de VS aan te kondigen, houdt rechtstreeks verband met de Chips Act. De wet voorziet in US $ 200 miljard om Amerikaanse productiefaciliteiten te bouwen en te moderniseren, evenals het bevorderen van onderzoek en ontwikkeling in halfgeleidertechnologieën en het bevorderen van onderwijs in STEM-onderwerpen om de volgende generatie chipontwerpers te ontwikkelen.

De VS blijven de meerderheid van de IP in halfgeleiders controleren, maar de dominante productiecapaciteit van Azië groeit snel dankzij investeringen van onder meer het Taiwanese TSMC en Foxconn, en het in Zuid-Korea gevestigde Samsung. Er moet ook worden geconcurreerd met China, dat onlangs de industrie verraste door baanbrekende technologie te demonstreren.

Eerder dit jaar heeft de EU de reikwijdte van haar eigen wetgeving vastgesteld om haar aandeel in de productie tegen 2030 te verhogen van 10% tot 20% van het wereldtotaal. Het wil de "digitale soevereiniteit" bevorderen door de ontwikkeling van nieuwe productiefaciliteiten te ondersteunen, het ondersteunen van start-ups, het ontwikkelen van vaardigheden en het opbouwen van partnerschappen. In totaal zou de aanstaande wet ertoe moeten leiden dat tussen de € 15 miljard (£ 13 miljard) en € 43 miljard (£ 36 miljard) in de sector wordt geïnvesteerd.

Het perspectief van het VK

Het VK was ooit de wereldleider in de productie van halfgeleiders, met zeer internationaal innovatieve bedrijven zoals Plessey, Inmos, Acorn, Imagination Technologies en Cambridge Silicon Radio. Er blijven uitmuntende en toonaangevende innovaties over, met name in het ontwerp van halfgeleiders. Clusters in Zuid-Wales, Zuidwest-Engeland en Oost-Engeland hebben bijvoorbeeld een kritische massa aan activiteit. Maar ze hadden niet de nodige financiering om op te schalen, en alle grote investeringen elders brengen de industrie in een steeds kwetsbaardere positie.

Niet alleen de positie van het VK op het gebied van halfgeleiders wordt bedreigd. Een gebrek aan capaciteit brengt risico's met zich mee voor de hele toeleveringsketen van elektronica, wat de economie in het algemeen zou kunnen verzwakken. De autoproductie in het VK is bijvoorbeeld ernstig beperkt door de recente tekorten aan chips.

Om dergelijke problemen te voorkomen, moet het VK een eigen Chips Act aannemen. Dit zou bedoeld zijn om de industrie een kickstart te geven door investeringen in productiefaciliteiten, "fabs" genoemd, te stimuleren. Sommige commentatoren hebben bezwaar gemaakt tegen deze stap, voornamelijk vanwege de enorme kosten die ermee gemoeid zijn. Maar het zou goed besteed geld zijn om digitale soevereiniteit te bereiken.

Een Britse wet moet investeringen zowel direct als indirect stimuleren. Directe financiering zou zorgen voor een grotere productiecapaciteit door nieuwe fabrieken te bouwen of bestaande faciliteiten uit te breiden en te upgraden, met name voor chips die verband houden met sensoren, stroom, consumentenelektronica en communicatieapparatuur. De overheid zou de industrie dan ook indirect kunnen ondersteunen door middel van beleid zoals belastingkredieten voor investerende bedrijven, grondvoorziening en ondersteunende infrastructuur.

Een andere prioriteit zou moeten zijn het versterken van bestaande nationale concurrentievoordelen rond het ontwerpen van kleinere chips met efficiëntere circuits en meer rekenkracht. Dit zou zowel het verbeteren van de huidige generatie chips inhouden als het ontwikkelen van nieuwe benaderingen zoals "beyond CMOS"-technologieën, die snellere en dichtere chips beloven, maar van cruciaal belang met een lagere energiebehoefte. Het verstrekken van O&O-subsidies of het garanderen van leningen om nieuwe ontwerpen te onderzoeken, testen en consolideren, zou helpen om het VK weer op de voorgrond van ontwikkelingen in de sector te brengen.

Universiteitsfinanciering

Ten slotte moet het VK de kennis en onderzoeksexpertise rond ontwerp en productie binnen zijn universiteiten benutten. Dit is verspreid over verschillende instellingen, waaronder de universiteiten van Cardiff en Swansea in Wales; Strathclyde en Edinburgh in Schotland; Queen's University Belfast in Noord-Ierland, die een eigen gieterij heeft; en de Universiteit van Sheffield in Engeland.

De Britse regering heeft sinds 2006 meer dan £ 1 miljard aan universitair onderzoek naar halfgeleiders gefinancierd, maar de chipswetten van de VS en de EU laten zien hoeveel meer er nodig is. Het is ook nodig om de universitaire financiering te concentreren op commerciële resultaten die zich zullen vertalen in verkoop en het marktaandeel van het VK zal vergroten. Brexit heeft beperkte financieringsmogelijkheden door onzekerheid te vergroten over de toekomstige betrokkenheid van het VK bij de Europese "Horizon"-regeling, het belangrijkste O&O-financieringsprogramma van de EU. Het kan daarom een ​​nationale vervanging vereisen.

Het is duidelijk dat de nationale uitgaven om COVID aan te pakken en de huidige crisis in de kosten van levensonderhoud de potentiële overheidsinvesteringen in de komende jaren zullen beperken. Maar de recente tekorten aan halfgeleiders hebben ook duidelijk gemaakt dat een zekere mate van zelfvoorziening in deze sleuteltechnologie van vitaal belang zal zijn om economische veerkracht te waarborgen in een zeer volatiele en onvoorspelbare wereld. + Verder verkennen

Incentives zijn geen garantie voor meer in de VS gemaakte halfgeleiders

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.