Logicachip: het brein van elk elektronisch apparaat

Bijgewerkt: 6 augustus 2026 · 5 min leestijd

Een logicachip is een stukje silicium ter grootte van een postzegel dat rekent en beslist. Het is het type chip dat instructies uitvoert: optellen, vergelijken, doorschakelen, beeld genereren. Denk aan de processor in je smartphone of laptop, of de grafische chip die videogames tekent. Dat is een logicachip. Het is nadrukkelijk iets anders dan een geheugenchip, die alleen gegevens opslaat zonder ze te bewerken.

Een handige analogie: als een computer een kantoor is, dan is de geheugenchip de archiefkast waarin dossiers liggen, en is de logicachip de medewerker die dossiers pakt, er iets mee doet en een beslissing neemt. Op een moderne logicachip staan tientallen miljarden van zulke "medewerkers" — schakelingen genaamd transistors — die samen miljarden berekeningen per seconde uitvoeren. Hoe kleiner en talrijker die transistors, hoe krachtiger en zuiniger de chip. Die race om steeds kleinere, slimmere logicachips bepaalt vandaag mede wie voorop loopt in kunstmatige intelligentie, mobiele technologie en zelfs geopolitiek.

Wat is het precies?

Een logicachip bestaat uit een dun plakje silicium waarop met licht en chemicaliën minuscule patronen worden "gedrukt". Dat proces heet lithografie: een machine belicht een laag lichtgevoelig materiaal door een sjabloon (masker), waardoor precies op de juiste plekken structuren ontstaan. Bij de meest geavanceerde chips gebeurt dat met extreem ultraviolet licht (EUV), met een golflengte van slechts 13,5 nanometer — duizenden keren kleiner dan zichtbaar licht. Alleen het Nederlandse bedrijf ASML kan machines bouwen die dit licht bruikbaar maken.

De bouwstenen op de chip zijn transistors: piepkleine schakelaars die stroom doorlaten (1) of blokkeren (0). Door miljarden van die schakelaars in patronen te verbinden, ontstaan logische poorten die berekeningen uitvoeren — vandaar de naam logicachip. Jarenlang gebruikte de industrie een transistorvorm genaamd FinFET, waarbij het schakelende kanaal als een verticale "vin" uit het silicium steekt. Sinds enkele jaren stapt de sector over op een nieuwere vorm: gate-all-around (GAA), waarbij het kanaal volledig omsloten wordt door het stuursignaal (de "gate"). Dat geeft betere controle over de stroom bij extreem kleine afmetingen en minder lekstroom, wat weer energie bespaart.

Chipfabrikanten duiden hun technologiegeneraties aan met "node"-namen zoals 5nm, 3nm of 2nm. Belangrijk om te weten: deze getallen verwijzen allang niet meer letterlijk naar een fysieke afmeting van 2 of 3 nanometer. Het zijn marketingnamen voor een technologiegeneratie die dichtheid, snelheid en energieverbruik gezamenlijk verbetert. Vergelijk het met kledingmaten van verschillende merken: een "maat 40" is niet bij elk merk exact hetzelfde.

Wat wil men ermee bereiken?

De drijfveer achter steeds geavanceerdere logicachips is decennialang samengevat in Wet van Moore: de vuistregel, geformuleerd door Intel-medeoprichter Gordon Moore in 1965, dat het aantal transistors op een chip ongeveer elke twee jaar verdubbelt. Die voorspelling werd zelfvervullend: de hele industrie richtte zich erop, en het leverde decennia van snellere, goedkopere en zuinigere elektronica op.

Vandaag draait de drijfveer niet alleen om snelheid, maar vooral om energie-efficiëntie. Datacenters die kunstmatige intelligentie trainen, verslinden elektriciteit; elke procent efficiëntiewinst per transistor scheelt enorm op schaal. Ook draagbare apparaten profiteren: zuinigere chips betekenen langere batterijduur zonder dat het apparaat groter wordt.

Daarnaast is er een strategisch motief. Landen als de Verenigde Staten, Zuid-Korea, Taiwan en de EU-lidstaten beschouwen de productie van geavanceerde logicachips als een kwestie van economische en nationale veiligheid, omdat deze chips onmisbaar zijn in militaire systemen, telecommunicatie en AI. Dat verklaart waarom overheden de afgelopen jaren fors zijn gaan investeren in eigen chipproductie in plaats van volledig te vertrouwen op import.

Voorbeelden uit de praktijk

Het Taiwanese TSMC, de grootste contractchipmaker ter wereld, bracht in 2022 zijn N3-technologie (3nm-klasse) naar massaproductie, gebruikt onder meer in processoren van Apple. De opvolger, N2, is de eerste TSMC-generatie met gate-all-around-transistors en moest volgens de eigen roadmap rond 2025 in massaproductie gaan.

Samsung Foundry maakte in 2022 al de overstap naar gate-all-around-transistors (die het bedrijf MBCFET noemt) bij zijn 3nm-node, eerder dan concurrent TSMC. Daarmee wilde Samsung een technologische voorsprong claimen, al bleef de klantenkring voor deze vroege node relatief beperkt.

Intel probeert met zijn fabricagetak Intel Foundry terug te klimmen naar de technologische top. De node genaamd "18A" combineert Intels eigen versie van gate-all-around (RibbonFET) met een nieuwe manier om chips van stroom te voorzien via de achterkant van de wafer (PowerVia), wat ruimte bespaart voor bekabeling aan de voorkant.

ASML in Veldhoven ontwikkelde na de gewone EUV-machines een nog krachtigere generatie: High-NA EUV (met een grotere numerieke apertuur), die nog kleinere structuren kan belichten. De eerste exemplaren van dit type machine, met een prijskaartje van meer dan 300 miljoen euro per stuk, gingen begin- tot mid-jaren 2020 naar onderzoekscentra en chipfabrikanten voor testdoeleinden.

Het Belgische onderzoeksinstituut Imec in Leuven speelt al decennia een sleutelrol als neutraal testterrein: hier experimenteren fabrikanten, materiaalbedrijven en universiteiten samen met toekomstige chiptechnologie, jaren voordat die in massaproductie gaat.

Hoe ver is de techniek?

De overstap naar gate-all-around-transistors is inmiddels gaande bij de grote fabrikanten, maar het tempo waarin nieuwe nodes daadwerkelijk in grote volumes en tegen acceptabele opbrengstpercentages (het deel van de chips op een wafer dat foutloos werkt) geproduceerd worden, ligt doorgaans lager dan de aangekondigde planningen. Vertragingen van maanden tot jaren zijn in deze industrie eerder regel dan uitzondering.

Een belangrijk obstakel is de kostprijs: elke nieuwe generatie chipfabriek ("fab") kost inmiddels tientallen miljarden euro's, en de ontwikkelkosten van een chipontwerp op de nieuwste node kunnen honderden miljoenen euro's bedragen. Daardoor kunnen alleen een handvol bedrijven wereldwijd nog meedoen aan de absolute top van logicachipproductie.

Ook natuurkundig wordt het lastiger: bij afmetingen van enkele nanometers spelen kwantumeffecten en warmteafvoer een steeds grotere rol, waardoor eenvoudigweg "kleiner maken" niet meer automatisch "beter" betekent. De industrie zoekt daarom naast kleinere transistors ook naar andere winst, zoals het stapelen van chiplagen op elkaar (3D-integratie) en het combineren van meerdere kleinere chips tot één pakket (chiplets, zoals AMD en Intel al toepassen). Onzeker is nog hoe lang de traditionele schaalverkleining economisch haalbaar blijft en welke techniek die uiteindelijk zal aanvullen of vervangen.

Wie werken eraan?

TSMC (Taiwan) is de grootste contractfabrikant en produceert chips in opdracht van onder meer Apple, Nvidia en AMD. Samsung Foundry (Zuid-Korea) is de belangrijkste concurrent en combineert eigen chipontwerp met contractproductie voor derden. Intel Foundry (Verenigde Staten) probeert als relatieve laatkomer op het gebied van de nieuwste nodes terrein terug te winnen en produceert ook voor externe klanten.

ASML (Nederland) is wereldwijd de enige leverancier van de EUV-lithografiemachines die voor de meest geavanceerde logicachips onmisbaar zijn, en heeft daarmee een unieke positie in de toeleveringsketen. Imec (België) fungeert als onafhankelijk onderzoekscentrum waar fabrikanten vooruitlopende technologie testen. Onderzoeksuniversiteiten en materiaalbedrijven zoals ASM International en Applied Materials leveren essentiële apparatuur en kennis voor specifieke productiestappen.

Op overheidsniveau investeren de Verenigde Staten via de CHIPS and Science Act (2022) tientallen miljarden dollars in eigen chipfabrieken op Amerikaanse bodem. De Europese Unie deed met de European Chips Act (2023) iets vergelijkbaars, met als doel het Europese aandeel in de wereldwijde chipproductie te vergroten. Ook Zuid-Korea, Japan en China voeren eigen, omvangrijke steunprogramma's voor hun chipindustrie.