AI en microchips: twee kanten van dezelfde medaille

Artificiële intelligentie (AI) ontwikkelt zich aan een ongezien tempo. Het succes van ChatGPT is daarvan een mooi voorbeeld: wat minder dan tien jaar geleden nog een onderzoeksproject was, heeft vandaag de hele wereld veroverd.

En ondertussen wordt volop gewerkt aan AI-toepassingen die nog veelzijdiger zijn. Denk aan slimme systemen, of robots, die zelfstandig beslissingen nemen.

Wat we echter niet mogen vergeten, is dat die doorbraken niet op zichzelf staan. Achter elke sprong in AI schuilt een even grote doorbraak in chiptechnologie. Sterker nog, eigenlijk zijn AI en microchips twee kanten van dezelfde medaille: geavanceerde halfgeleiders maakten AI mogelijk, terwijl artificiële intelligentie vandaag de vraag naar steeds kleinere, energiezuinigere en krachtigere chips aanjaagt.

Die relatie staat echter onder druk. AI-modellen evolueren razendsnel, terwijl chipontwikkeling – van ontwerp tot productie – jaren vergt. Het maakt dat de huidige aanpak, waarbij voor elke nieuwe AI-toepassing een specifieke chip wordt gebouwd, niet langer houdbaar is.

Volgens imecCEO Luc Van den hove en CEO-elect Patrick Vandenameele is dat de nieuwe realiteit die de toekomst van imec en de microchipindustrie zal bepalen. Hoe zien zij die toekomst tegemoet en welke kansen liggen in 2026 voor het grijpen?

De toekomst is aan wie AI vormgeeft

“Het tempo waarmee AI zich op de kaart heeft gezet, is ronduit verbluffend”, opent Luc Van den hove. “Maar hoe artificiële intelligentie precies zal evolueren? Dat blijft voorlopig koffiedik kijken.”

“Het is goed mogelijk dat ‘large language models’ – de motor achter toepassingen zoals ChatGPT – een rol zullen blijven spelen. Maar feit is dat zij beperkt zijn in hun kunnen. Ze leren immers niet echt. Ze worden getraind. En dat is een fundamenteel verschil. De volgende generaties AI-toepassingen zullen in staat (moeten) zijn zelfstandig te leren.”

“Daardoor kunnen ze zich snel aanpassen aan nieuwe situaties, zonder te vergeten wat ze al weten – net zoals mensen. Kijk naar hoe baby’s leren: door hun omgeving te verkennen, kleine doelen te stellen en hun nieuwsgierigheid te volgen. Die manier van leren, gestuurd door zelfmotivatie en de wil om steeds beter te doen, moet AI zich eigen maken om de volgende stappen te zetten.”

“De volgende generaties AI-toepassingen zullen in staat (moeten) zijn zelfstandig te leren.”

Die evolutie zal onvermijdelijk een impact hebben op de onderliggende chiptechnologie – het domein waarin imec dag na dag grenzen verlegt. Maar Van den hove ziet daarin net een unieke kans voor de microchipindustrie om nieuwe wegen te verkennen. En precies dat is wat imec voor ogen heeft.

“2026 wordt een sleuteljaar voor imec. Het is hét moment om onze positie als toonaangevende speler in AI te bevestigen”, zegt hij. “Ambitieus? Zeker. Maar het is een heel concrete opportuniteit. Daarom hebben we imec.AI-labs opgericht: een team dat de karakteristieken en noden van toekomstige AI-oplossingen koppelt aan onze chipknowhow. Het uitbouwen van dat team, dat uit enkele tientallen experten zal bestaan, wordt een absolute prioriteit in het komende jaar. Het zal ons toelaten om de volgende generaties duurzame chipsystemen te ontwikkelen, én mee de toekomst van artificiële intelligentie vorm te geven.”

De grenzen van chiptechnologie verleggen: complexer dan ooit

Imec wil met andere woorden een nog prominentere rol spelen in AI-ontwikkeling. Maar tegelijk blijft chipinnovatie een topprioriteit – in al haar facetten: van materialenonderzoek en het verfijnen van procestechnologieën, tot de introductie van revolutionaire manieren om chiparchitecturen te optimaliseren.

CEO-elect Patrick Vandenameele: “AI-systemen worden voortdurend complexer. Om te voldoen aan hun eisen op het vlak van geheugencapaciteit, energieverbruik, thermische prestaties en betrouwbaarheid, doen de onderliggende chips steeds vaker een beroep op een mix van technologieën die continu met elkaar interageren – en elkaar beïnvloeden.”

“Chips kleiner, krachtiger en energie-efficiënter maken, is vandaag een vraagstuk met een heel nieuwe moeilijkheidsgraad.”

“Dat is een stevige uitdaging, maar ook een enorme opportuniteit. Het laat ons immers toe om op een nieuwe, holistische manier naar mogelijke chipoptimalisaties te kijken. Dat wordt één van onze speerpunten in 2026.”

“Want één ding is duidelijk: chips kleiner, krachtiger en energie-efficiënter maken, is vandaag een vraagstuk met een heel nieuwe moeilijkheidsgraad. We zijn er echter van overtuigd dat we ook nu de oplossingen in huis hebben”, zegt hij. “Wat ons uniek maakt? De voorbije decennia hebben we alle relevante spelers rondom ons verzameld. Daardoor kunnen we continu in dialoog gaan met alle betrokken partijen – en samen de grenzen van chiptechnologie blijven verleggen. Het maakt imec dé place to be voor microchipinnovatie.”

Het siliciumplafond doorbreken met High NA EUV en fotonica

“Vertrouwen creëren in al die nieuwe technologieën – en het risico beperken dat gepaard gaat met de ontwikkeling ervan – dat is waar imec voor staat. Ons werk in het ASML-imec High NA EUV-lab in Veldhoven is daarvan een mooi voorbeeld”, aldus Luc Van den hove. “ASML en imec hebben er aangetoond dat High NA EUV-lithografie – een techniek die de productie van chiptechnologie kleiner dan 2 nanometer mogelijk maakt – doet wat ze belooft. De volgende stap? Samen met onze partners de technologie integreren in hun commerciële productieomgevingen, terwijl we de grenzen ervan blijven aftasten en verleggen.”

“2026 wordt op dat vlak trouwens een mijlpaal, dankzij de installatie van de nieuwste High NA EUV-scanner op onze campus in Leuven. Investeringen zoals deze – met de steun van ASML, de Vlaamse overheid en de EU Chips Act – zijn van onschatbare waarde. Ze versterken imecs unieke positie als thuisbasis van ‘s werelds grootste lithografie-ecosysteem.”

Maar ook op fotonica zet imec vol in. Fotonica-oplossingen maken ultrasnelle, energie-efficiënte uitwisseling van data mogelijk – zowel op chips als in en tussen datacenters. Daarmee vormt de technologie een cruciale bouwsteen voor cloud computing en geavanceerde AI-toepassingen.

Luc Van den hove: “Ons doel? De prestaties van fotonica-componenten verder verbeteren, terwijl we het energieverbruik en de complexiteit drastisch verlagen.”

Innovatie mag niet beperkt blijven tot imecs labs en cleanrooms

“De grenzen van technologie verleggen, daar staat imec wereldwijd om bekend. Maar het is minstens even belangrijk dat onze innovaties hun weg vinden naar de markt, waar ze aan de basis liggen van nieuwe producten en diensten. Dat aspect van innovatie ligt me nauw aan het hart”, zegt Patrick Vandenameele. “Innovatie mag niet beperkt blijven tot de labs en cleanrooms van imec.”

“Gelukkig beschikken we over verschillende instrumenten om die ambitie waar te maken. Ons uitgebreide octrooiportfolio is er daar eentje van. Door partners vlot toegang te geven tot imecs kennis, helpen we hen producten sneller te ontwikkelen – en de risico’s die ermee gepaard gaan te beperken.”

“Dingen veranderen niet van de ene op de andere dag”, luidt het gezegde. Maar in het tijdperk van AI geldt net het tegenovergestelde.

“Daarnaast zetten we sterk in op het oprichten en ondersteunen van veelbelovende spin-offs en start-ups. Zo brengen we baanbrekende technologieën – of ze nu uit imec komen, of niet – succesvol naar de markt.”

“Onze rol als host van de NanoIC-pilootlijn van de EU Chips Act is nog een manier waarop we impact creëren. Het geeft partners vroegtijdig toegang tot de meest geavanceerde technologieën voor de ontwikkeling van nieuwe generaties microchips. En tenslotte slaan we met onze IC-Link-activiteiten de brug tussen onderzoek van wereldklasse en marktklare oplossingen”, besluit Vandenameele.

Niet afwachten, maar leiden: imecs engagement voor 2026

“Dingen veranderen niet van de ene op de andere dag”, luidt het gezegde. Maar in het tijdperk van AI geldt net het tegenovergestelde: de toekomst versnelt aan een ongekend tempo, waardoor hele sectoren voor een transformatie zonder voorgaande staan. Zij staan voor de taak zichzelf heruit te vinden – de microchipindustrie op kop. Maar tegelijk schept dat een waaier aan kansen.

Bij imec willen we onze partners helpen om die kansen te grijpen. Niet door de verandering te ondergaan, maar door die verandering mee vorm te geven. Dat is ons engagement voor 2026!