Achter de schermen Niks AI-bubbel: de chipsector rekent op een supercycle. De voortekenen zie je bij ASML, TSMC en Nvidia. En bij de jonge chipontwerper van eigen bodem, Axelera AI uit Eindhoven.
Wees er snel bij, als je van plan bent een nieuwe telefoon of computer te kopen. Die apparaten worden dit jaar namelijk een stuk duurder. De schuldige is de AI-hausse. Omdat er veel vraag is naar speciale geheugenmodules voor AI-chips, hebben fabrikanten van geheugenchips weinig productiecapaciteit voor gewoon werkgeheugen. Schaarste jaagt de prijzen op, en smartphones en laptops kunnen daardoor tot 10 procent duurder worden.
Het geheugengebrek is het gevolg van de mega-investeringen in AI-datacenters. De Amerikaanse hyperscalers – bedrijven als Microsoft, Google, Amazon en Meta – steken meer dan 600 miljard dollar in de infrastructuur voor kunstmatige intelligentie. Of die investeringen zich ooit terugbetalen, hangt af van hoeveel mensen daadwerkelijk gaan betalen voor AI-hulp. Of zouden de inkomsten uit reclame moeten komen? Maar wie zit te wachten op advertenties in een intiem gesprek met ChatGPT?
De chipindustrie wrijft zich intussen in de handen bij alle bestellingen. Die komen niet alleen van AI-kampioen Nvidia; diens chips hebben behalve een rekenkern en geheugen ook andere, minder geavanceerde chips nodig, die de voeding regelen of de servers aansturen.
De chipsector is cyclisch, met regelmatige ups en downs. Na de coronapandemie hield de laatste down lang aan, maar AI zorgt nu voor een supercycle: een zeldzame, langere periode van groei, zoals een motorcrosser die in één reuzensprong over twee of drie bulten tegelijk springt. Mits de wereldeconomie niet in elkaar stort en mits wereldleiders hun hoofd koel houden, zou dit jaar al de magische grens van 1.000 miljard dollar omzet aan chips bereikt kunnen worden.
Dat merken ze ook in Veldhoven. Daar maakt chipmachinemaker ASML zich klaar voor een explosieve groeisprong. ASML is de enige leverancier van complexe EUV-machines, onmisbaar voor de productie van snelle AI-chips. ASML’s koers torent nu boven de duizend euro uit, hoger dan ooit, en om de groei bij te benen wil het bedrijf een nieuwe campus bij Eindhoven Airport bouwen. De geheugenchipfabrikanten hebben meer machines nodig, en ASML’s grootste klant, het Taiwanese TSMC, kondigde aan ruim 52 miljard dollar in nieuwe fabrieken te investeren. Een deel van die chipfabrieken verrijst in de VS en in ruil krijgt Taiwan lagere importheffingen opgelegd. Een typische Trump-deal.
Bij de ontwikkeling van AI ging de meeste aandacht tot nu toe uit naar Nvidia-chips – verkapte supercomputers die AI-modellen trainen. Die maken gebruik van high bandwidth memory chips, gemaakt door geheugenchipfabrikanten als SK Hynix, Samsung en Micron. Maar dat geheugen is ook een bottleneck: de rekenchips moeten vaak wachten op data. Zo dreigt de AI-ontwikkeling tegen een ‘geheugenmuur’ op te lopen.
Nvidia’s chips scoren op brute rekenkracht, maar er komt een nieuwe divisie bij: ‘inference-chips’, die bestaande modellen sneller en energiezuiniger laten draaien. Alleen zo houd je het immense stroomverbruik van de AI-datacenters in bedwang.
Inference – techjargon voor het gebruik van AI – is de nieuwe groeimotor van de AI-industrie. Op dat terrein heeft Nvidia serieuze concurrentie, zoals van AMD en Groq (niet te verwarren met AI-model Grok van Elon Musks xAI). Vorige maand betaalde Nvidia 20 miljard dollar voor een licentie op de Groq-techniek en harkte meteen de oprichter en diens belangrijkste ontwikkelaars binnen. Zo doe je dat, in bigtechland.
Het grote geld en het rekengeweld zitten in de VS, maar de EU heeft zijn eigen AI-troefkaarten. De grootste Europese belofte, Axelera AI, houdt kantoor op de High Tech Campus in Eindhoven. Dit techbedrijf ontwerpt chips die geoptimaliseerd zijn om AI-modellen extra zuinig te laten draaien. Niet in een datacenter, maar in een doorsnee-pc die niet eens verbinding met internet hoeft te hebben.
De Axelera-chips maken minder gebruik van externe geheugenchips: ze voeren de berekeningen van kleinere AI-modellen uit op supersnel computergeheugen op de chip zelf. Daardoor gaan veel minder energie en tijd verloren met het heen en weer pompen van data. Digital in memory-computing heet het, en medeoprichter Bram Verhoef vergelijkt het met de manier waarop je hersens rekenkracht genereren met de synapsen en dendrieten. „Maar dan digitaal.”
Verhoef komt net uit zijn woonplaats Leuven gereden om een spoedcursus chiptechniek te geven. De 44-jarige computerwetenschapper werkte een tijd voor het onderzoeksinstituut imec in de Belgische stad. In 2021 startte het bedrijf als een spin-off van imec en Bitfury, een Amsterdamse onderneming die chips voor bitcoinmining ontwikkelde.
De drijvende krachten achter Axelera zijn de Italiaanse ceo Fabrizio del Maffeo en oud-IBM’er Evangelos Eleftheriou, de technisch directeur die in Zwitserland werkt. Hoe Europees wil je het hebben?
De naam Axelera verwijst naar de slimme manier van snelle berekeningen uitvoeren. Verhoef: „Het moest iets met een A zijn – lekker vroeg in het alfabet – en die X ziet er gewoon cool uit.” De namen van de huidige chips, Metis en Europa, zijn afgeleid van de manen van planeten. „Daar kunnen we voorlopig mee vooruit.”
Voor veel AI-toepassingen wil je liever niet afhankelijk zijn van datacenters. Bijvoorbeeld als het gaat om privacygevoelige gegevens, zoals medische data. Of bij rekenwerk waarbij snelheid van levensbelang is, in auto’s die verkeersomstandigheden moeten inschatten om autonoom te rijden.
Axelera legt vooralsnog de nadruk op beeldherkenning. In de demo-ruimte in Eindhoven laten Verhoef en zijn collega Steven Hunsche zien dat een kleine AI-chip beeld van tientallen camera’s tegelijk kan analyseren. Fruit, gezichten of kledingstukken signaleren is geen kunst voor kunstmatige intelligentie, de truc is dit op een efficiënte en betaalbare manier te doen. Ter vergelijking: een Nvidia-chip kost al gauw duizenden euro’s, die van Axelera een paar honderd.
De Metis-chip van Axelera kan beelden van tientallen camera’s tegelijk analyseren met AI
De levensduur van Axelera-chips – zo’n tien jaar – is veel langer dan die van gangbare AI-chips, zegt Verhoef. „En je hoeft geen abonnementsgeld te betalen voor een AI-clouddienst.”
In amper vier jaar tijd haalde Axelera al 225 miljoen euro aan investeringen op. De laatste EU-subsidie, 61,8 miljoen, is bedoeld om een nieuwe Titania-chip te ontwerpen, die ook in datacenters werkt.
Axelera wil de hoeksteen van de Europese AI-sector worden en maakt zich klaar voor zijn eigen supercycle. In Eindhoven hebben ze de wind in ieder geval mee: Europa smacht naar eigen AI-techniek om minder afhankelijk te zijn van Amerikaanse spelers. Hoe onbetrouwbaarder de VS zich als bondgenoot opstellen, des te meer vraag naar chips van eigen bodem. Ook geopolitiek is een groeimodel.
Doorzie de wereld van technologie elke week met NRC-redacteuren
Source: NRC