Uitdagingen in de chipmarkt en de rol van durfkapitaal

Uitdagingen in de chipmarkt en de rol van durfk apitaal

De schaarste aan computerchips is slechts één van de recente problemen die de kwetsbaarheid van de mondiale logistieke ketens aantonen. Tijd voor Europa om ona ankelijker te worden en de verwante geopolitieke risico's te beheersen. Ook is het zaak voor Europese bedrijven om de volgende techgolf niet te missen. Venture capital speelt hierin een sleutelrol.

DOOR CONSTANTEYN ROELOFS | BEELD SHUTTERSTOCK

Van die vragen waar historici’s nachts van wakker liggen: waarom verloor de Sovjetunie de Koude Oorlog? Een van de interessantere antwoorden op die vraag is ooit gegeven door de Amerikaanse auteur Stephen D. Bryen. Hij stelt dat de Sovjets militair en industrieel aardig gelijk optrokken met het Westen, tot men aan de kapitalistische kant van de muur het wonderwapen uit de hoge hoed toverde: de microchip. Als basis van de informatierevolutie ging het westen eenvoudigweg een nieuwe eeuw in. De komst van de computer maakte geleide precisiewapens mogelijk, zette commerciële en militaire communicatie in de hoogste versnelling en bracht complete nieuwe industrieën voort. Het Westen liep uit en de Muur viel om.

Wake-up calls

Een tijdje dachten we dat we na het uiteenvallen van de Sovjetunie het ‘einde van de geschiedenis’ hadden bereikt. De wereld was vrij, de wereld was liberaal en kennis en goederen werden vrij verhandeld op de open markt. De laatste tijd komen er toch wel wat barstjes in dat beeld. De disrupties van het coronavirus en de oorlog in Oekraïne zetten de verhoudingen op scherp en na het vastlopen van de Ever Given bleek wel hoe kwetsbaar al die mondiale logistieke ketens zijn. Ook in deze episodes spelen de microchips weer een belangrijke rol. Autofabrieken kwamen bijvoorbeeld stil te liggen omdat cruciale elektronica niet geleverd werd, net als veel andere van chips afhankelijke technologie. Zorgen om spionage via in chips ingebouwde achterdeurtjes is er ook: is het wel verstandig om de Chinese overheid mee te laten luisteren via het gebruik van Chinese technologie in telecom- en beveiligingsinfrastructuur? Andersom bestaat er de wens om technologie waarop het westen voorloopt uit Oosterse handen te houden. Zo riep de Amerikaanse regering ASML nogmaals op om China geen toegang te geven tot de EUV-technologie (extreme ultraviolet) waarop het bedrijf een monopolie heeft.

De reeks van geopolitieke wake-up calls zette de politiek op Europees en nationaal niveau in beweging om eens kritisch naar de industriepolitiek te kijken. Daarbij zijn enkele strategische doelstellingen geformuleerd. Zo moet Europa in de toekomst zelf in staat zijn om eigen chips te maken om zo de afhankelijkheid van de kwetsbare ketens te reduceren en om de spionagerisico’s te verkleinen. Ook moeten we ervoor zorgen dat we bijblijven: om de volgende revolutie niet te missen moeten Europese wetenschappers en bedrijven vooraan staan bij de ontwikkeling. Bij dat laatste punt is venture capital belangrijk. Als verbindende stap tussen uitvinders en de markt speelt durfkapitaal een cruciale rol, niet in de laatste plaats omdat venturefondsen steeds meer de uitvoerende partij zijn van de strategische ambities van de institutionele partijen die als limited partners optreden, al dan niet via fund-in-fundconstructies.

Leidende rol voor Nederland

Binnen het Europese verband vervult Nederland een voortrekkersrol. Mede dankzij de erfenis van het Philipsconcern hebben wij hier te lande een sterke traditie op twee belangrijke gebieden. In de eerste plaats zijn we erg goed in het bouwen van de machines die met licht de ‘paden’ op de chips printen (lithografi e) en ten

Drie fondsen om in de gaten te houden

Cott onwood Technology Fund

Eigenzinnige investeerder Alain le Loux ontwikkelde gedurende zijn carrière een passie voor deep tech en leidt nu de Nederlandse tak van het van oorsprong Amerikaanse venturefonds Cott onwood. Ze zitt en niet alleen dicht bij het vuur van de technische universiteit in Enschede waar er op tech- en materiaalgebied veel moois wordt ontwikkeld maar hebben recent ook een Amsterdamse vestiging geopend om ook in het westen op te kunnen schalen.

Deeptech EquityNL

Binnen de gemeenschap van Nederlandse investeerders is Hans van Ierland een bekende naam. Als principal bij HPE Growth leidde hij al een van de meer succesvolle fondsen van Nederland dat aan de basis van een paar mooie (deep) tech-bedrijven stond. Een echte deep tech-specialist is HPE echter niet en omdat Van Ierland graag met deze sector bezig is richt hij nu tezamen met Mariett e Doornekamp en Titus Schurink als partner en Samir Ahmad als investment manager een nieuwe VC op: Deeptech EquityNL. Met een investeringshorizon van 15 jaar en de ambitie om naar verhouding zeer grote tickets te fi nancieren hoopt het fonds de hierboven genoemde barrières op de Nederlandse deep tech-markt te bestrijden.

Innovation Industries

Uiteraard kan Eindhoven in dit rijtje niet ontbreken. Innovation Industries is een van de grotere deep techfondsen van Nederland met meerdere deelnemingen in de chipindustrie. Het fonds onderhoudt niet alleen nauwe banden met het ecosysteem rond Eindhoven, maar ook met institutionele partijen en instituten als TNO. Opmerkelijk is dat Innovation Industries expliciet rekening houdt met de ESG-criteria van de investeringen, met uitgebreide reportages over de (maatschappelijke) impact van de bedrijven in de portfolio. tweede zijn we erg goed in fotonica: de techniek van met lichtsignalen op chips informatie versturen. Hoe onwaarschijnlijk het ook lijkt, de lommerrijke voorsteden van Eindhoven vormen daarom een belangrijk decor voor de geopolitieke ontwikkelingen. ASML in Veldhoven is namelijk dé mondiale kampioen als het gaat om de productie van chipmachines. Nergens ter wereld worden machines gemaakt die goed genoeg zijn qua stabiliteit en precisie om de nieuwste generaties chips te bouwen. Uit heel de wereld komt techtalent naar de regio om voor ASML te werken en de banden van de gewezen Philipsdochteronderneming met de Nederlandse bedrijven en kenniscentra zijn hecht. Als Nederland dus een leidende rol moet spelen in de ambities van de Unie dan moet het dus gebeuren in het hartje van Brabant. De regio is zich daar terdege van bewust: om de toekomst van de regio als de bakermat van de chips veilig te stellen is er voor het ontwikkelen in de fotonica-sector een samenwerkingsverband voor het ecosysteem opgericht met de naam ‘Photonics Delta’. In de delta komen de machinebouwers samen met de foundries die de chips maken en de bedrijven die chips ontwikkelen voor de toepassing bij de eindgebruiker. Zowel de overheid via nationale en regionale fondsen als de universiteit en grote bedrijven dragen bij aan de ontwikkeling van het ecosysteem.

Fundinggat

Na een rondgang langs enkele fondsen blijkt dat de fi nanciering van deep tech zoals de ontwikkeling van nieuwe chips nou niet bepaald gemakkelijk is. Dat heeft te maken met het feit dat het lang duurt voordat een nieuwe techniek naar de markt kan terwijl de ontwikkelkosten hoog zijn. Dat leidt tot een lange investeringshorizon waarbij alle returns pas helemaal aan het einde van het proces zitten. Dat is lastig voor veel fondsen die gewend zijn om te werken met snelle resultaten en korte

opschaaltijden die bijvoorbeeld wel mogelijk zijn in de softwareontwikkeling. Dit leidt ertoe dat er een soort fundinggat ontstaat; voor seed rounds is er altijd wel een tonnetje los te peuteren links of rechts, maar voor langdurige ontwikkeling wordt het al moeilijker. Daarnaast zijn er weinig fondsen in Europa die de echt grote opschaalrondes in de negen cijfers aankunnen om de techniek op een wereldwijde schaal uit te rollen. Vooral die laatstgenoemde factor maakt op macroschaal het verschil tussen de continentale ecosystemen. Zoals een investeerder het laatst zei: in de VS zijn er 3,8 miljoen programmeurs, in Europa 4,4 miljoen. Toch verliezen we elke keer de slag: de Amerikanen hebben alle sociale platforms in handen, alle cloud-software en een groot deel van de online shoppingplatforms. De reden is waarschijnlijk fi nancieel van aard. Binnen VC hoopt men dan ook dat bij de clusters die nu in ontwikkeling zijn, zoals kunstmatige intelligentie en kwantumcomputers, Europa nu wél de leidende wereldwijde platforms kan leveren. Ook heeft Nederland nog een uitdaging als het gaat om het naar de markt brengen van aan de universiteiten ontwikkelde technieken: in vergelijking met andere landen in dezelfde categorie blijven bijvoorbeeld veel patenten ongebruikt op de plank liggen bij de universiteiten.

Het einde van de wet van Moore en andere dilemma's...

De strategische vraagstukken die nu spelen bevinden zich allemaal in de wereld van de siliciumchip. In wezen zijn dit soort chips een verzameling schakelaartjes op een postzegel van zand. De truc van de afgelopen decennia was om die schakelaartjes telkens een stukje kleiner te maken en zo meer schakelaartjes op een postzegel te proppen. Dit is nogal een lastig klusje omdat wanneer de dichtheid toeneemt het aantal schakelacties per vierkante millimeter toeneemt. Naarmate de schakelaartjes kleiner worden heb je steeds preciezere machines nodig die in extreem schone ruimtes hun werk doen: hier komen fabrikanten als ASML in het spel. Tot nu toe ontwikkelde de rekenkracht van computers zo dat die zo ongeveer elk jaar verdubbelde: dit wordt ook wel de wet van Moore genoemd. Het is natuurlijk wel de vraag of dit proces van jaarlijkse verdubbeling eindeloos door kan gaan en zo niet waar dan de harde grens ligt waar we niet overheen komen. Op een zeker moment worden de schakelaartjes zo klein dat ze het formaat naderen van de elementaire deeltjes en op het moment dat dat gebeurt vervagen de wetten van de gewone natuurkunde die de processen reguleren en schakelen we over op de wetten van de kwantummechanica die de boel op atomaire schaal bij elkaar houden. Chips gaan op dat moment rare dingen doen omdat elektriciteit zich op atomaire schaal anders gedraagt dan op moleculaire schaal - om nog maar te zwijgen van het feit dat het erg lastig wordt om gereedschap te maken dat op deze schaal kan werken. We zijn nog niet bij deze limiet, dus er zit dus nog wat lucht in de pijp, maar het wordt natuurlijk lastiger en lastiger om nog kleinere transistoren te ontwikkelen. De uitweg uit

deze val is om chips te gaan baseren op andere technieken dan de gebruikelijke siliciumtechniek. Daar zijn grofweg twee paden in. Aan de ene kant kun je natuurlijk de kwantumschaal opzoeken en op subatomaire kwantumfysica gebaseerde chips ontwikkelen. Dit is de kwantumcomputer waar we al jaren van dromen, maar die ons door technische moeilijkheden nog net ontglipt. Aan de andere kant zijn er biochips: chips gebaseerd op de neurale netwerken van levende wezens. Die zijn namelijk bijzonder effi ciënt - kijk maar eens wat mieren voor complexe maatschappijen opbouwen op basis van enkele biologische schakelaartjes, of naar ons eigen brein dat we, ondanks alle vooruitgang met in de afgelopen jaren, op sommige vlakken nog lang niet benaderen.

Een andere belangrijke factor die meespeelt bij de reshoring van dergelijke elektronicafabricage zijn de milieukosten. Er worden veel giftige metalen in gebruikt en zowel voor de arbeiders die de chips maken als de omgeving van de fabrieken is het proces uiterst ongezond. Stofl ongen van het silicium, giftige kwikdampen, vervuilde rivieren… Voorheen was het mogelijk om dergelijke effecten te outsourcen naar de ontwikkelende economieën in Azië, maar dat tijdperk lijkt voorbij. Ook moet de recycling van oude chips beter geregeld worden. Zeldzame metalen als goud en lithium zijn onontbeerlijk voor de huidige generatie chips, maar veel afgedankte apparaten belanden op de vuilnisbelt. Dat is niet alleen zonde maar ook nog een strategisch een probleem: veel van de metalen die nodig zijn in de elektronicafabricage komen uit geopolitiek instabiele landen en worden gedolven onder slechte omstandigheden. 

Drie startups en scale-ups om in de gaten te houden

Smart Photonics

Smart Photonics is een zogenaamde ‘Foundry’, dat wil zeggen, een fabrikant die op maat chips maakt voor eindgebruikers. Het Smart zit ‘m in het feit dat ze uit een serie modulaire componenten een op maat gemaakte oplossing kunnen samenstellen en, dat ze een ‘MPW’-concept hebben. Dat staat voor Multiple Projects per Wafer - zo kunnen meerdere klanten samen een chip ontwikkelen met meerdere functionaliteiten om zo de ontwikkelkosten te spreiden.

EFFECT Photonics

We knopen heel de wereld aan elkaar met fi ber optische kabels om de exponentieel groeiende datahonger van de moderne maatschappij te stillen. Om ervoor te zorgen dat al die data van de kabels weer de apparaten in kan ontwikkelt EFFECT Photonics ‘systems on a chip’. Dit doen ze op basis van de ‘Dense Wavelength Division Multiplexing’ (DWDMtechnologie). Die techniek houdt in het kort in dat je de bandbreedte van een kabel veel effi ciënter benut als je de data over meerdere frequenties naast elkaar verstuurt. De chips van EFFECT verdelen dus aan de verzendkant de signalen over de frequenties en halen de signalen aan de ontvangstkant weer uit elkaar. Slim!

Sencure

Ook in de medische sector heeft data de toekomst, maar er zit natuurlijk een spanningsveld tussen de wens om zoveel mogelijk data vast te leggen over de meetbare mens en het draagcomfort van de wearables die de metingen verrichten. Sencure uit het oosten van het land brengt industrieel ontwerpers en ontwerpers van geïntegreerde circuits onder een dag om een variëteit aan meetapparaten te miniaturiseren voor hun klanten in de medische industrie. portfolio.