Eindelijk is het dan zover: vanavond om 19 uur maakt Apple naar verwachting bekend dat de iPhone met een chip uit de allernieuwste chipmachine van ASML in november te koop zal zijn. Deze chip is een waar hoogstandje van techniek uit Veldhoven, dat ‘onbekende dorpje’ onder de rook van Eindhoven, waar geen enkel ander techbedrijf ter wereld aan kan tippen.
China mag de machine niet kopen omdat de Amerikaanse president Donald Trump bang is dat de technologie gebruikt wordt voor bewapening. Frustrerend voor de Chinezen die voorop lopen als het gaat om supersnelle datacommunicatie via 5G en hun telecombedrijf Huawei. Het kan zomaar zijn dat Apple de Chinezen aftroeft nu het de chips uit deze nieuwste ASML-machine, die ruim 100 miljoen euro kost, tot zijn beschikking heeft.
Voor de productie van de chip gebruikt de ASML-machine, die verkocht wordt onder codenaam ‘NXE3400’ extreem ultraviolet licht, afgekort EUV. EUV is een soort licht dat van nature niet op de aarde kan bestaat, aldus woordvoerder Sander Hofman van ASML. De reden is dat het zo fragiel is dat het direct na de productie geabsorbeerd wordt door de lucht. In de ruimte komt het wel voor.
Vacuüm ruimte in chipmachine
Het licht wordt om die reden geproduceerd in een vacuüm ruimte in de machine. Het ontstaat door laserlicht te schieten op een druppeltje tin. Dat verdampt daardoor. Bij die verdamping komt licht vrij van verschillende golflengtes waaronder extreem ultraviolet licht. Dat heeft een golflengte van 13,5 nanometer. Dat is extreem kort.
Het licht wordt via een serie flinterdunne spiegels in de machine gereflecteerd en door een mal gestraald. (In een BBC-artikel dat gisteren gepubliceerd is staat ten onrechte dat het EUV-licht ook een lens passeert. Dat kan volgens Hofman niet omdat het materiaal van de lens het extreem ultraviolette licht dan zou absorberen.) Die mal is de blauwdruk voor de schakelingen die op de chip gebrand moeten worden.
Chips worden ingestraald
Hoe werkt dat branden precies? Ook dat is een ingewikkeld proces. De chip wordt gemaakt van silicium. Daarop brengt de machine een lichtgevoelige laag aan. Het EUV-licht dat door de mal op de laag schijnt brandt zo het patroon van de schakelingen op de chip.
Op de afbeelding hierboven is te zien hoe dat in zijn werk gaat. De paarse straal is het EUV-licht. Dat licht is door een mal gestraald waardoor er patroontjes in het licht zitten. (Dat kun je niet zien met het blote oog.) De schijf is gemaakt van silicium met daarop een lichtgevoelige laag. De kleine rechthoekige vlakjes op de schijf zijn allemaal aparte chips die door de EUV-bundel ingestraald worden.
Honderd laagjes voor 8 miljard schakelingen
De chip die in de iPhone 12 komt bestaat uit honderd extreem dunne laagjes met allemaal aparte patronen (die met EUV ingebrand zijn) om aparte digitale processen en commando’s uit te voeren.
In totaal telt de chip 8 miljard schakelingen (transistoren), die met elektriciteit geactiveerd worden om miljoenen nulletjes en eentjes door te geven. Omdat de chips van de NXE3400 zo extreem verfijnd zijn, is de hoeveelheid stroom die er voor de activatie ervan doorheen gaat veel lager dan bij chips die met andere chipmachines gemaakt worden.
In een artikel dat de Britse televisiezender BBC gisteren publiceerde staat dat de chip in de nieuwe iPhone het mogelijk maakt om enorme hoeveelheden data te verwerken die tot nu toe via een cloud bij de telefoon aankwamen.
Minder afhankelijk van energieslurpende datacenters
Dat betekent dat je bijvoorbeeld films kan opnemen en monteren op je telefoon omdat er enorme bestanden op passen en de rekenkracht heel hoog is. Terwijl je daarvoor geen bestanden uit het virtuele netwerk nodig hebt.
Ook dat is goed nieuws. Want dataverkeer via de cloud – en dus datacenters – verbruikt meer dan honderdduizend keer zoveel energie als dataverwerking op het apparaat zelf.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
