https://fd.nl/ondernemen/(...)lurpers-phe1caDtiBaZquote:Wel kunnen de chips zorgen voor een zuinigere techindustrie
‘Zie het als een reis naar de maan. Eerst staat alles in het teken van het doel om daar te komen. Als dat is gelukt en dat wordt normaal, dan pas ga je nadenken of de reis niet efficiënter kan.’ Zo schetst directeur duurzaamheid van ASML Marijn Vervoorn de bouw van de euv-machines, het paradepaardje van de techgigant uit Noord-Brabant.
Tientallen jaren is ASML bezig geweest met het maken van deze geavanceerde chipmachine, die het mogelijk maakt om nog eens veel meer rekenkracht op een nog kleiner oppervlak te proppen. Geen ander bedrijf in de wereld kan wat ASML met zijn euv-apparaten kan, en daarmee ligt de sleutel tot technologische vooruitgang van de wereld in Veldhoven. De techniek is zo strategisch belangrijk dat de Verenigde Staten alles op alles zetten om te voorkomen dat China erover kan beschikken.
Er is één probleem. De nieuwe machines zijn energieslurpers en dat leidt in Taiwan, waar ASML's grootste klant zit, al tot problemen. De Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) is de grootste producent van halfgeleiders in de wereld en had vorig jaar met naar schatting zo'n 35 euv-apparaten zo'n beetje de helft van alle euv-capaciteit in de wereld in huis.
Energieverbuik moest omlaag, maar ging flink omhoog
Het levert het bedrijf een belangrijke technologische voorsprong op de concurrentie op. Maar, zo wordt steeds meer duidelijk, ook een fors energieprobleem. TSMC stelde zichzelf twee jaar geleden het doel om zijn energieverbruik in 2019 met 12% te verlagen ten opzichte 2010. Amper een half jaar nadat het bedrijf die ambitie had uitgesproken bleek dat doel niet alleen niet gehaald, het energieverbruik was in dat jaar zelfs 18% gestegen.
Nieuwsbrief
Op de hoogte blijven van het laatste technieuws? Schrijf je hier in voor onze wekelijkse nieuwsbrief Techzaken.
Voor Mark Li, die als analist TSMC nauwgezet volgt voor vermogensbeheerder Bernstein, is de oorzaak duidelijk: de massale adoptie in dat jaar van euv door TSMC, zo schrijft hij in een paper. De impact is groot. TSMC is nu in zijn eentje al verantwoordelijk voor 5% van het totale energieverbruik in Taiwan en dat aandeel stijgt, in een land dat toch al alles op alles moet zetten om in de stroombehoefte te voorzien. 'We vragen ons af of de euv die stijgende trend zal versnellen, tot op het punt dat Taiwan moeilijk nog aan de vraag naar energie kan voldoen', waarschuwen Li en zijn collega's.
Hoeveel stroom verbruiken de machines nu precies? De nieuwste euv-machine verbruikt 9,64 kilowattuur aan stroom per wafer, blijkt uit cijfers van ASML. Wafers zijn de siliciumschijven, waarop de chips met machines als die van ASML worden geprint. In een jaar verbruikt het apparaat, dat zo groot is als een stadsbus, ongeveer 9 gigawattuur stroom, zegt ASML. Dat is evenveel elektriciteit als 3333 huishoudens in een jaar gebruiken.
'Technische uitdagingen zijn bijzonder moeilijk op te lossen'
De vorige generatie chipmachines van ASML had maar 5% van deze energie nodig, namelijk 0,45 kilowattuur per wafer. Tel daarbij op dat er in de toekomst waarschijnlijk veel meer chips moeten worden geproduceerd om aan de stijgende vraag naar telefoons, servers, elektrische auto's en andere apparaten te voldoen, en dat in dat productieproces ook steeds meer euv-machines worden gebruikt, en de wereld heeft er een vervuilende industrie bij.
ASML is niet blind voor de stevige klimaatimpact van zijn belangrijkste product. Nu de figuurlijke maanlanding is gelukt, wil het bedrijf inzetten op het zuiniger maken van het apparaat. 'In 2025 moet het energieverbruik van de machine met 60% zijn gedaald (ten opzichte van het model uit 2018, red.)', staat in het jaarverslag.
Kanttekening daarbij: áls ASML dat doel haalt is dat geweldig, maar dan nog nog verbruikt de euv-technologie veel meer stroom dan zijn voorgangers. ASML is realistisch over de enorme opgave waar het bedrijf met deze doelstelling voor staat: 'De technische uitdagingen zijn bijzonder moeilijk op te lossen, gegeven het feit dat er geen voorbeeld van is in de wereld. We moeten die oplossingen als ASML zelf verzinnen en dit soort experimenten komen met allerlei uitdagingen.'
De euv-apparaten werken met extreem geconcentreerd ultraviolet licht (extreme ultraviolet, vandaar euv) om lijntjes van 7 nanometer breed te printen op een chip, oftewel de dikte van één tienduizendste van een vel papier. Een laser schiet 50.000 keer per seconde tegen druppels tin aan om dat licht op te wekken. De lichtbron is de belangrijkste veroorzaker van het hoge energieverbruik van euv.
Chips zelf wel zuiniger
ASML werkt aan verschillende opties om de milieu-impact van euv te verlagen, legt Vervoorn uit. De laser zou bijvoorbeeld korte tijd uitgeschakeld kunnen worden op het moment dat wafers moeten worden gewisseld. Een andere opgave is om het licht zo min mogelijk aan kracht te laten inboeten tussen de bron en het belichten van de wafers.
'Als het heel makkelijk was geweest hadden we het al gedaan', zegt Vervoorn. 'Maar onze drive om dit aan te pakken is groot. Overheden, onze klanten en investeerders vinden het belangrijk en zelf vinden we een topprestatie op duurzaamheid ook belangrijk. We willen ook in dit opzicht trots zijn op onze producten.'
‘'Als het makkelijk was geweest hadden we het al gedaan. Maar onze drive om dit aan te pakken is groot.'’
Marijn Vervoorn, directeur duurzaamheid bij ASML.
Een belangrijke nuance is dat met euv-machines stappen in het productieproces van een chip kunnen worden overgeslagen, die met de oudere technologie nog wel nodig waren. In theorie kan daarmee het hogere energieverbruik van euv worden gecompenseerd in de rest van het productieproces van een chip, beaamt Marie Garcia Bardon, die bij het Leuvense techinstituut Imec onderzoek doet naar de klimaatimpact van de chipindustrie. Voorwaarde is wel dat de euv-machines in de toekomst significant meer wafers kunnen verwerken dan ze op dit moment lijken te doen. 'Dat is nu de grote bottleneck voor de fabrieken', zegt zij.
Vervoorn benadrukt dat er bovendien een belangrijk voordeel staat tegenover het energieverbruik van euv. De chips die met het apparaat worden gemaakt, en die uiteindelijk het hart vormen van onze telefoons, laptops en datacenters, zijn juist energiezuiniger dan hun voorgangers. En ze maken nieuwe technologie mogelijk die indirect positief is voor het klimaat. Denk aan geavanceerder videobellen, waardoor we minder hoeven te vliegen. Of zelfrijdende auto's, waarvan wordt beweerd dat die ook zuiniger zullen worden. Vervoorn: 'Mensen willen graag iets kwalificeren als goed of slecht voor het klimaat, maar je moet naar het gehele plaatje kijken.’
Europa en VS willen meer chips zelf maken
De chipindustrie is op dit moment geconcentreerd op een paar plekken in de wereld. De meeste fabrieken staan in Taiwan, Zuid-Korea en in de Verenigde Staten. Er zijn bovendien maar een paar bedrijven in de wereld die euv-machines in hun productieproces inzetten (naast TSMC zijn dat Samsung en SK Hynix in Zuid-Korea en Intel in de VS). Maar onder invloed van het huidige chiptekort en de geopolitieke spanningen tussen het Westen en China is die enorme afhankelijkheid van dat kleine aantal bedrijven onder een vergrootglas komen te liggen.
Zowel de regering van de Amerikaanse president Joe Biden als de Europese Commissie hebben de wens uitgesproken om meer productiecapaciteit voor chips naar hun regio's te trekken. Waarbij ze vooral fabrieken willen die die meest geavanceerde chips kunnen maken. ASML's machines zijn daarvoor onmisbaar. En dat roept weer de vraag op hoe die wensen zich verhouden tot de ambitieuze klimaatdoelstellingen van die gebieden. Europa wil bijvoorbeeld over dertig jaar klimaatneutraal zijn.
Vanuit duurzaamheidsoogpunt is die voorgestelde verspreiding van de industrie geen goed idee, vindt Vervoorn. 'Als je de productie concentreert kun je dit soort problemen ook in een keer oplossen. Bij decentrale, meer lokale productie raakt ook de aanpak van dit vraagstuk gefragmenteerd.'
Lees het volledige artikel: https://fd.nl/ondernemen/(...)lurpers-phe1caDtiBaZ
Wat een onzin. 10Kwhr per wafer. Uitgegaan (conservatief) van 100 functionerende chips per wafer is dat dus 0,1 Kwhr voor de productie van 1 chip. Als zo’n chip in 5 jaar levensduur 60KwH gebruikt en 30% zuiniger is, dan bespaart hij dus al 2KwH. Een factor 20 dus! (Met andere woorden, verdient zich in 3 mnd energietechnisch terug.
9 GwH aan stroom per jaar. Laten er maximaal 100 van dat soort apparaten (EUV) staan. Dat is dan 1Twh per jaar. Dat is minder dan 1% van het stroomverbruik van het speculatievehikel bitcoin..
quote:Goed te zien dat u mogelijk anderen inspireert met onze journalistieke content. We vragen u enkel voor persoonlijk gebruik onze content te kopiëren, om geen inbreuk te maken op onze Algemene Voorwaarden.
We zijn hier allemaal personen, toch?
Ben concreter.quote:
Gezeik om niks iddquote:Op zaterdag 8 mei 2021 16:04 schreef LXIV het volgende:
[..]
https://fd.nl/ondernemen/(...)lurpers-phe1caDtiBaZ
Wat een onzin. 10Kwhr per wafer. Uitgegaan (conservatief) van 100 functionerende chips per wafer is dat dus 0,1 Kwhr voor de productie van 1 chip. Als zo’n chip in 5 jaar levensduur 60KwH gebruikt en 30% zuiniger is, dan bespaart hij dus al 2KwH. Een factor 20 dus! (Met andere woorden, verdient zich in 3 mnd energietechnisch terug.
9 GwH aan stroom per jaar. Laten er maximaal 100 van dat soort apparaten (EUV) staan. Dat is dan 1Twh per jaar. Dat is minder dan 1% van het stroomverbruik van het speculatievehikel bitcoin..
De nieuwe Apple M1 wordt ook op zo'n machine gemaakt. Die gebruikt onder volle load iets van 40w, de voorganger van Intel gebruikte onder volle load 120w. Ruim 65% minder energieverbruik én nog sneller ook. De prestaties/watt stijgen al jaren bij praktische elke chip
En als we er toch cijfers bij pakken. Er wordt geschreven dat TSMC 5% van het energieverbruik voor z'n rekening neemt alsof dat iets heel schokkends is. Tegelijkertijd neemt TSMC ook iets van 7,5%* van het BNP voor zn rekening dus zo extreem is het allemaal niet imho.
*1,5t omzet vs 19,8t BNP Taiwan (2020)
De M1 is echt wel een bijzondere chip. Zou mooi zijn als die ook in andere apparaten (dan Apple) beschikbaar komt.quote:
[..]
Gezeik om niks idd
De nieuwe Apple M1 wordt ook op zo'n machine gemaakt. Die gebruikt onder volle load iets van 40w, de voorganger van Intel gebruikte onder volle load 120w. Ruim 65% minder energieverbruik én nog sneller ook. De prestaties/watt stijgen al jaren bij praktische elke chip
En als we er toch cijfers bij pakken. Er wordt geschreven dat TSMC 5% van het energieverbruik voor z'n rekening neemt alsof dat iets heel schokkends is. Tegelijkertijd neemt TSMC ook iets van 7,5%* van het BNP voor zn rekening dus zo extreem is het allemaal niet imho.
*1,5t omzet vs 19,8t BNP Taiwan (2020)
Laat ze eens in de schakelruimte van een gemiddelde fabriek kijken, daar kan een woonwijk op draaien wat daar aan energie doorheen gaat.
Die blijft alleen aan Apple voorbehouden gok ik met een 99% zekerheid. maar er zijn wel bedrijven bezig met ARM voor server: Marvell/Cavium, Ampere, Annapurna (nu Amazon) onder andere. Lijkt me een kwestie van tijd dat laptop en desktop volgenquote:
[..]
De M1 is echt wel een bijzondere chip. Zou mooi zijn als die ook in andere apparaten (dan Apple) beschikbaar komt.
Denk dat het wel meevalt op zich.
Ze mogen wel opschieten met al die fabrieken naar Amerika (en Europa?) halen.
Daar wordt nu beleid op gemaakt en uitgevoerd want dat besef is er nu wel na de start van de pandemie.quote:
Ik zou me meer zorgen maken over het feit dat China elke keer kleine stapjes zet om Taiwan in te lijven, desnoods met oorlog. Tijd dat Europa voor essentiële goederen zoals chips zo zelfvoorzienend mogelijk wordt.
Ze strooien nu met geld om de chipproductie in de EU op peil te krijgen.
Ook meteen een flinke bargaining chip voor China als ze Taiwan ooit in handen krijgen.quote:
1x een energie ramp in Taiwan en de chip bevoorrading van de hele wereld ligt voor maanden/jaren op z'n gat.
Ze mogen wel opschieten met al die fabrieken naar Amerika (en Europa?) halen.
Bitcoin is ook wel een lastig te concept om te begrijpen voor de meeste mensen.quote:
Wat is dat toch de laatste jaren met de media en negatieve eenzijdige stukjes over technologie en haar energieverbruik? Over Bitcoin ook al regelmatig dat soort domme stukjes. Lijkt wel of men niet kijkt wat het oplevert en/of wat het oplevert totaal niet op waarde schat en men het ook niet vergelijkt met het (al bestaande) alternatief wat net zo onzuinig of nog onzuiniger is onder de streep.
Dat is waar. Een chipmachine van ASML of chips en energieverbruik in z'n algemeenheid eigenlijk ook. Toch mag je van journalisten wel niveau en kwaliteit verwachten.quote:Op maandag 10 mei 2021 17:02 schreef Eyjafjallajoekull het volgende:
[..]
Bitcoin is ook wel een lastig te concept om te begrijpen voor de meeste mensen.
Wel grappig dat je weinig leest over het watergebruik en de droogte in Taiwan momenteel. Als dat zo doorgaat zal de productie sowieso deels moeten gaan verplaatsen.quote:
[..]
Dat is waar. Een chipmachine van ASML of chips en energieverbruik in z'n algemeenheid eigenlijk ook. Toch mag je van journalisten wel niveau en kwaliteit verwachten.
Laten we het niet hopen. Er is een enorm tekort aan chips op het moment. Niet alleen videokaarten wat veelvuldig in het nieuws is geweest maar ook eenvoudige chips van eenvoudige apparaten zijn op dit moment de dupe.quote:
[..]
Wel grappig dat je weinig leest over het watergebruik en de droogte in Taiwan momenteel. Als dat zo doorgaat zal de productie sowieso deels moeten gaan verplaatsen.
Klopt maar het is al vrij ernstig.quote:
[..]
Laten we het niet hopen. Er is een enorm tekort aan chips op het moment. Niet alleen videokaarten wat veelvuldig in het nieuws is geweest maar ook eenvoudige chips van eenvoudige apparaten zijn op dit moment de dupe.
https://asia.nikkei.com/B(...)euse-water-for-chips
Keypoint:
Taiwan is facing its worst drought in more than 50 years. Chipmaking, the island's most important industry, is a voracious user of water -- which has to be of very high quality given the technical demands of advanced semiconductor manufacturing.
Je kan dus niet ff oceaanwater rondpompen
Bitcoin zijn de tulpenbollen van de 21e eeuw.quote:
[..]
Bitcoin is ook wel een lastig te concept om te begrijpen voor de meeste mensen.
Nah, Dogecoin is dat wellicht. Bitcoin heeft toepassingen, evenals een aantal andere crypto's.quote:
[..]
Bitcoin zijn de tulpenbollen van de 21e eeuw.
Dogecoin is opgezet om de draak te steken met Bitcoin, he? Was nooit serieus bedoeld maar dat houdt de wappies niet tegen en Bitcoin heeft exact dezelfde toepassingen, natuurlijk.quote:
[..]
Nah, Dogecoin is dat wellicht. Bitcoin heeft toepassingen, evenals een aantal andere crypto's.
Anyways, off topic
Wat levert bitcoin dan op? Dat is echt wel een energieslurper waar wat ASML machines bij in het niet vallen.quote:
Wat is dat toch de laatste jaren met de media en negatieve eenzijdige stukjes over technologie en haar energieverbruik? Over Bitcoin ook al regelmatig dat soort domme stukjes. Lijkt wel of men niet kijkt wat het oplevert en/of wat het oplevert totaal niet op waarde schat en men het ook niet vergelijkt met het (al bestaande) alternatief wat net zo onzuinig of nog onzuiniger is onder de streep.
Iets van >50TWh per jaar toch? Dat is vergelijkbaar met wat heel Zwitserland aan stroom verbruikt
Verder wel mee eens hoor dat qua tech de journalistiek erg matig is