Voorwoord

Wij hebben gekozen voor het onderwerp chiptekort, omdat het een groot probleem vormt voor technologische apparaten die we dagelijks gebruiken. Ons onderzoek richt zich op mensen van 14 tot 45 jaar, omdat dit onderwerp enige technische kennis vereist. We leggen uit wat chips zijn, waarom er een tekort is en waar ze voor worden gebruikt.

Het chiptekort raakt de hele wereld, van kleine huishoudelijke apparaten tot complexe militaire systemen. Het begrijpen van de oorzaken en gevolgen van dit tekort is belangrijk om oplossingen te vinden.

Hoofdstuk 1: Hoofd- en deelvragen

Hoofdvraag

Hoe komt het dat er een chiptekort is, en is er een oplossing?

Deelvragen

• Hoe worden chips gemaakt?
• Wat heb je nodig om chips te maken?
• Waarvoor worden chips gebruikt?
• Hoeveel chips worden er per dag gemaakt?
• Hoeveel chips zijn er per dag nodig?
• Hoe kunnen we meer chips maken?

Het chiptekort is een combinatie van factoren: een toenemende vraag door digitalisering, verstoringen in de toeleveringsketen tijdens COVID-19, en een gebrek aan grondstoffen zoals silicium. Daarnaast heeft de geopolitieke situatie geleid tot beperkingen in de handel, wat de productie vertraagt.

Hoofdstuk 2: Productieproces van chips

Microchips worden gemaakt van silicium, dat afkomstig is van zand. Het productieproces begint met het maken van wafers, die grondig gereinigd worden in cleanrooms. Vervolgens worden via fotolithografie patronen gecreëerd, waarna doping en etsen worden toegepast. Uiteindelijk worden de chips getest en verzonden naar fabrikanten zoals TSMC in Taiwan.

Het maken van chips is een ingewikkeld proces dat weken tot maanden kan duren. Elke stap vereist precisie, omdat een kleine fout kan leiden tot defecte chips. De productie vindt plaats in cleanrooms die stofvrij zijn, omdat een enkel stofdeeltje een hele wafer kan ruïneren.

Hoofdstuk 3: Gebruik van chips in het vervoer

Chips spelen een cruciale rol in moderne voertuigen. Elektrische voertuigen gebruiken gemiddeld 1.000 tot 10.000 chips, terwijl traditionele voertuigen er tussen de 500 en 1.500 nodig hebben. Deze chips worden gebruikt voor kritieke systemen zoals ABS (Anti-Blokkeer Systeem), ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), en infotainmentsystemen.

Ook in het openbaar vervoer zijn chips onmisbaar. Ze worden gebruikt in de kaartlezers voor inchecken, de displays die routes tonen, en in de motoren van moderne elektrische bussen en treinen.

Hoofdstuk 4: Hoeveel chips heb je nodig per huishouden?

Huishoudens vertrouwen op chips in vrijwel elk apparaat. Een gemiddeld huishouden bevat 167 tot 173 chips, afhankelijk van de apparaten die aanwezig zijn. Chips zitten bijvoorbeeld in:

• Stofzuigers: 15 chips
• Magnetrons: 3 chips
• Vaatwassers: 8 chips
• Koffiemachines: 4 chips
• Gamingconsoles: 15 chips
• Lampen en verlichting: 4 chips per lamp

Met 2,4 miljard huishoudens wereldwijd is de dagelijkse vraag naar chips voor huishoudens tussen de 11,56 miljoen en 13,94 miljoen.

Hoofdstuk 5: Gaming en datacenters

Gamingconsoles zoals de PS5 bevatten tot wel 120 chips per apparaat. Pc's hebben gemiddeld 400 chips nodig, afhankelijk van de configuratie. Het produceren van deze apparaten is sterk afhankelijk van de beschikbaarheid van geavanceerde chips.

Datacenters zijn enorme gebruikers van chips. Elk datacenter bevat duizenden servers, elk uitgerust met processors, geheugenmodules, en opslag. De grootste datacenters, zoals die van Google en Microsoft, verbruiken miljoenen chips per jaar om te blijven functioneren.

Hoofdstuk 6: Hoe kan het probleem opgelost worden?

Het oplossen van het chiptekort vereist zowel kortetermijn- als langetermijnmaatregelen. Op korte termijn kunnen bedrijven prioriteit geven aan sectoren die chips het meest nodig hebben, zoals de gezondheidszorg en de auto-industrie. Ook kunnen alternatieve chipontwerpen worden ontwikkeld die minder geavanceerde technologie vereisen.

Op lange termijn is het bouwen van nieuwe fabrieken essentieel. Dit proces kost echter tijd en investeringen. Innovatie in chipontwerp, zoals het gebruik van alternatieve materialen of 3D-structuren, kan ook helpen om de productie te versnellen.

Conclusie

Het chiptekort is een complex probleem met wereldwijde gevolgen. Het vereist samenwerking tussen overheden, bedrijven en technologie-experts om de productiecapaciteit te vergroten en de vraag te beheersen. Zonder oplossingen kan het tekort economische en technologische groei belemmeren.

Bronvermelding

• Boeken: "Chips" door Jan Rabaey (2024), "De Tech Coup" door Marietje Schaake (2024).
• Internetbronnen: Artikel AD Nieuws Artikel NOS Nieuws Tweakers Review