Philips' gewaagde avontuur met superchip

In Silicon Valley werken ruim honderd ontwerpers en programmeurs van Philips Semiconductors aan de Trimedia microprocessor. Deze superchip toont de kwetsbaarheid van Philips' nieuwe digitale avontuur. Het bedrijf kan de Trimedia voorlopig niet met winst produceren. Grootschalig investeren, net als Motorola, Texas Instruments en Intel, lijkt de enige manier om andere chipgiganten het hoofd te bieden.

Chipfabrieken zijn te vergelijken met olietankers. Eenmaal op gang, zijn ze moeilijk te stoppen. Geen wonder dat beleggers paniekerig reageerden toen bekend werd dat Philips Semiconductors de produktie in Nijmegen tijdens de pinksterdagen had stilgelegd. De neergang in de markt voor halfgeleiders, die in december begon met het kelderen van de prijzen voor geheugenchips, was nu ook in Nederland voelbaar.

De huidige geavanceerde waferfabs (chipfabrieken) maken een beslissing om de produktie stil te leggen steeds lastiger. Hoge investeringen noodzaken tot non-stop produktie, maar aan de andere kant zijn oplopende voorraden chips catastrofaal. In technisch opzicht is weer volle snelheid gewenst. Soepele doorstroom zorgt voor schone produktie, weinig uitval en dus goedkope chips. Dat het Koreaanse bedrijf Samsung, marktleider in geheugenchips, in juni besloot om zijn fabs twee dagen per maand stil te leggen, toont de ernst van de crisis op de geheugenchipmarkt aan.

Philips Semiconductors begeeft zich echter niet op de grillige bulkmarkt van de Dram-geheugens, maar maakt een bonte verzameling integrated circuits (IC's). Het lijkt erop dat beleggers van de wijs zijn geraakt door een onbeduidende stop in een oude fabriek. Verscheidene bronnen bevestigen dat de oude fabriek MOS2 werd stilgelegd en niet de moderne produktielijnen in de 'kathedraal', zoals de Nijmeegse fabriek bekend staat. De geavanceerde lijnen MOS3 en MOS4 draaien nog steeds op volle toeren. Philips spreekt krachtig tegen dat er voor deze lijnen een rustpauze aankomt. Directievoorzitter Arthur van der Poel drukte beleggers vorige week op het hart dat de vraag naar chips uit de kathedraal nog steeds 12 tot 15 procent per jaar groeit.

Dat past bij de ontwikkelingen in de rest van de markt. Een goede graadmeter daarvoor zijn de foundries, de chipfabrieken die bijna uitsluitend in opdracht produceren. Verschillende Taiwanese foundries, waaronder TSMC, waarin Philips een groot belang heeft, reduceerden hun prijzen halverwege juni met 15 procent. Het betreft hier echter chips die met oudere fabricageprocessen (zoals MOS2) worden gemaakt. Voor geavanceerde produktiecapaciteit (daar rekent men 0,5 micron en kleinere dimensies toe) wordt nog steeds van een krappe markt gesproken. MOS4 beschikt over 0,5 micron-technologie, in het geval van MOS3 is dat 0,6 micron.

Hoe ernstig is de huidige chipcrisis? Merkwaardig genoeg viel de nervositeit over Philips op het Damrak vrijwel samen met de eerste positieve berichten uit de Verenigde Staten. De Amerikaanse 'book-to-bill' index (binnengekomen orders gedeeld door de leveringen in de betreffende kalendermaand) steeg in mei van 0,81 tot 0, 84. Dat mag weinig zijn, maar toch zorgde dat in de VS voor optimisme. Zowel marktonderzoeker Dataquest als Semico Research beweren dat de voorraden bij de chipfabrikanten verminderen, al zijn ze het er niet over eens wanneer de orders weer gelijk zullen zijn aan de leveringen. Na de zomer, zegt Semico. Late herfst, voorspelt Dataquest.

Volgens analisten zal de huidige crisis overwaaien. Dataquest stelde zijn groeiprognose voor de halfgeleiderindustrie in 1996 weliswaar naar beneden bij tot 7,6 procent, maar het onderzoekbureau voorspelt voor 2000 nog steeds een omzet in chips van ruim 300 miljard dollar, een verdubbeling ten opzichte van 1995. Met deze cijfers in het vooruitzicht is het nauwelijks van betekenis of Philips de oude melkkoe van de produktielijn MOS2 op stal houdt. De vraag is eerder of het bedrijf, thans elfde op de wereldranglijst van chipproducenten, bij het aansnijden van de 300-miljard-taart geen misstappen zet. Welke koers heeft Philips uitgestippeld om MOS3 en MOS4 op stoom te houden? En hoe zit het met de komende megafab, de 'olietanker' waarover na de zomer een aankondiging wordt verwacht?

Semiconducters heeft zo'n 14.000 verschillende soorten chips in produktie. Maar de nieuwste fabriek MOS4 is toegerust voor de produktie van digitale chips voor multimedia, communicatie en consumentenprodukten. Dat is duidelijk een nieuwe weg ten opzichte van de iets oudere lijn MOS3. Daar worden nog steeds chips gemaakt die voor een groot deel uit analoge delen bestaan.

Een bekende is de succesvolle 'one-chip tv', een tegeltje silicium waarop (bijna) de hele elektronica van een tv is ondergebracht. Philips is in staat om deze chips met analoge ontwerptechnieken redelijk klein (en dus goedkoop) te fabriceren. De one-chip tv zal het nog jaren uithouden, maar in de toekomst zullen dit soort IC's het afleggen tegen chips met een groter aandeel digitale micro-elektronica in het circuit. Het analoge deel slinkt, al blijft de techniek onmisbaar voor alle audio-visuele produkten en voor draadloze communicatie.

Omdat Philips' ingenieurs de analoge ontwerptechnieken zo goed in de vingers hebben, was het bedrijf jarenlang een hardnekkige voorstander van een analoge oplossing voor hoge-definitie tv. Als gevolg daarvan schatte men de mogelijkheden voor digitale compressie eind jaren tachtig volkomen verkeerd in. Philips slaagde er wel in om als een van de eerste videochips toe te passen in CDi om de ingedikte digitale video te kunnen decomprimeren.

Niet bekend

Van de invloed die Philips Semiconductors in digitale video voor PC's heeft verworven zullen straks ook andere divisies moeten profiteren. Er staan tal van nieuwe snufjes op stapel waarbij de verwerking van een mix aan digitale signalen voor multimedia een vereiste is. Daarbij legt de verwerking van digitale videosignalen verreweg het grootste beslag op chips voor deze nieuwe produkten. Daarvan ligt er nog vrijwel geen in de winkel, maar de stroom komt na de zomer op gang. Digitale video wordt van groot belang bij vergaderen via PC's, kabel- en satellietkastjes voor digitale tv en spelletjes. En niet te vergeten digitale videodisc spelers. Die zullen lange speelfilms van CD-grote DVD-schijfjes kunnen draaien. Dit soort multimedia-toepassingen moet de consumenten-elektronica uit het slop halen. Het is dan ook de belangrijkste tak van de drieweg-strategie die Philips Semiconductors voor de toekomst heeft uitgestippeld. De andere twee zijn de zogenaamde DSP-chips voor onder meer digitale telefonie (DECT en GSM) en processoren voor zakcomputers, zoals personal digital assistents. Philips nam voor deze laatste microprocessoren een licentie van MIPS-dochter Silicon Graphics.

Om te investeren in de toekomstige multimedia-consumentenmarkt stort Philips zich in een gewaagd avontuur: Semiconductors wil de personal computer gebruiken als opstapje. “De PC vormt weliswaar niet de hoofdstroom van onze produkten, maar eigenlijk hebben we het geboorterecht op de technieken die erin zitten”, verklaarde Van der Poels voorganger Doug Dunn eerder. Dat is krasse taal voor een bedrijf dat er nooit in slaagde computerproduktie van betekenis op poten te zetten. Voor pijnlijke herinneringen hoeven we niet eens zo lang terug. Na lang dralen amputeerde Philips begin jaren negentig eindelijk de tot op het bot rotte computeractiviteiten, na verliezen van honderden miljoenen.

Philips wil zijn invloed in de markt voor PC-videokaarten gebruiken als breekijzer voor de brede multimedia-markt. Daarvoor werkt Semiconductors al jaren aan een eigen superchip: de Trimedia processor. “Trimedia zal een van de belangrijkste produkten van MOS4 worden”, zei Dunn afgelopen maart. Wat de Pentium is voor Intel, moet de Trimedia voor de Eindhovense gigant worden. “Trimedia zal een volumemarkt opleveren”, zegt Strauss. “Het is een vlaggeschip dat Philips op gelijke voet kan brengen met Intel, Texas Instruments en Motorola.”

Philips-ingenieurs stoeien al sinds 1987 met deze chip. Hij kan video, audio en data verwerken, vandaar de naam Tri-media. Dat kan hij bovendien met grote snelheid. Voor de verwerking van videosignalen is hij tien tot twintig keer krachtiger dan de Pentium. In PC's kan een Trimedia-chip digitale video beeldvullend zichtbaar maken, met een kwaliteit die veel beter is dan de hedendaagse tv. Trimedia is speciaal toegerust op digitale video- en audiosignalen. Maar net als Intels Pentium is het een microprocessor. Dat betekent dat Trimedia-afnemers de chip met een programma kunnen vertellen wat hij moet doen. Dat staat in tegenstelling tot de huidige video- en audiochips die voor elk produktsoort opnieuw worden ontworpen. Trimedia is breed inzetbaar. Van DVD-spelers, digitale tv-kastjes en video-insteekkaarten voor PC's tot apparatuur voor spraaksynthese. Net als de Pentium voor PC's moet Trimedia het kloppende hart worden voor multimedia-produkten. Eerst voor PC-videokaarten, later in goedkopere consumentenprodukten. Philips Semiconductors zet dan ook hoog in op Trimedia. In de vestiging in Sunnyvale, Califorië, werken ruim honderd programmeurs en ontwerpers aan deze chip-familie.

De eerste Trimedia-'samples' lopen thans in MOS4 van de band. Naast Philips is het Amerikaanse bedrijf Chromatic Research met zijn 'Mpact Media Engine' voorlopig de belangrijkste speler met een eigen multimedia-processor. Forward Concepts voorspelt dat er dit jaar 20 tot 30 duizend van deze chips zullen worden verkocht voor videotoepassingen in PC's. Volgend jaar zal dat - alweer voor PC's - 5,7 miljoen zijn. Marktonderzoeker Strauss verwacht dat in 2000 ruim 120 miljoen PC's zullen worden verkocht. “Daarvan zullen er 42 miljoen een multimedia-processor bevatten.” Philips kan volgens Strauss ruim een kwart van deze markt in handen krijgen. Dat betekent in 2000 een omzet van krap een miljard gulden. “Als ze tenminste geen steekje laten vallen.” Behalve voor eigen gebruik zegt Philips intussen verscheidene klanten voor Trimedia te hebben, al worden geen namen genoemd.

Pas als Philips erin slaagt om de processor over enkele jaren goedkoop in grote volumes te produceren, wordt Trimedia interessant voor de digitale consumentenmarkt. Het nijpende probleem is dat Semiconductors de chip zelfs in zijn meest geavanceerde fabriek MOS4 niet met winst kan maken. Met 3,8 miljoen transistoren is het silicium-oppervlak van Trimedia te groot om 'm voor de juiste prijs te produceren. Die prijs ligt rond de 80 gulden. “Ik schat dat ze de chip de eerste maanden met verlies moeten verkopen”, zegt Strauss. “Anders zal niemand 'm willen hebben.”

Haast is geboden. Philips zit met zijn huidige videochips en Trimedia op een terrein waarop ook de Amerikaanse gigant Intel zijn ogen heeft gericht. De geschiedenis laat zien dat Intels specialiteit, microprocessoren, het zwarte gat zijn van de PC. Ze trekken functies naar zich toe die eerst door andere chips werden uitgevoerd. Op deze manier kan Intel PC-gebruikers steeds meer waar voor hun geld geven. Zo groeide Intel uit tot 's werelds grootste halfgeleiderproducent. Ook opvolgers van de Pentium zullen meer en meer functies absorberen - het is de enige manier waarop de moloch uit Santa Clara zijn ijzersterke positie kan handhaven. Video is de volgende in de rij.

Intels topman Andy Grove zet hier grote spoed achter. De eerste Pentiums met een 'versnelling' om bijvoorbeeld videovergaderen op PC's te versoepelen, komen dit najaar op de markt. Wie een PC met zo'n Pentium koopt krijgt de video er dus 'gratis' bij. Wat kwaliteit betreft blijft Intels vlaggeschip weliswaar nog ver achter bij Trimedia, maar 's werelds grootste halfgeleiderfabrikant is zeer agressief. Van belang voor Philips is dat Microsoft steeds nadrukkelijk verklaart dat het gespecialiseerde videochips zoals Trimedia op PC's blijft ondersteunen.

Tenslotte is er de factor techniek die de toekomst van het Philips Semiconductors mede zal bepalen - niet de ontwerptechniek, maar juist geavanceerde produktietechnologie is steeds belangrijker om chips met voldoende marges te kunnen verkopen. Intel verwacht eind 1997 al een vierde deel van zijn chips in 0,25 micron te kunnen produceren. Met dit proces kan Intel een chip ter grootte van de Trimedia voor een paar tientjes maken, terwijl de produktiekosten voor de Trimedia chip in de Nijmeegse 0,5 micron MOS4-lijn dicht bij de honderd gulden zullen liggen. De pinksterstop van de oude lijn MOS2-lijn (1,2 micron-technologie) toont dan ook vooral aan dat de marges op chips uit verouderde fabrieken flinterdun zijn en bij de geringste depressie verliesgevend.

    • Rene Raaijmakers