IBM Research Albany Nanotech Center-ը մոդել է, որը պետք է ընդօրինակել ՉԻՊՍ-ի ակտի համար

Կոնգրեսի կողմից CHIPS+ ակտի ընդունումով և Միացյալ Նահանգների նախագահի կողմից դրա մոտալուտ ստորագրմամբ մեծ ուշադրություն է դարձվել Intel-ի, TSMC-ի և Samsung-ի կողմից նոր կիսահաղորդչային արտադրական մեգակայքերի կառուցմանը: Սակայն կիսահաղորդչային բիզնեսի արտադրական կողմից դուրս, զգալի կարիք կա ներդրումներ կատարել հարակից ոլորտներում, ինչպիսիք են հետազոտությունը, տաղանդների ուսուցումը, փոքր և միջին բիզնեսի զարգացումը և ակադեմիական համագործակցությունը: Վերջերս ես հնարավորություն ունեցա շրջել նման հաստատության վառ օրինակով, որն ինտեգրում է չիպերի արտադրության այս բոլոր ասպեկտները ամուր արդյունաբերության, կառավարության և ակադեմիական գործընկերության մեջ: Այդ համագործակցությունը շարունակվում է ավելի քան 20 տարի Ալբանի Նյու Յորքում, որտեղ IBM Research-ն ունի նանոտեխնոլոգիական կենտրոն, որը գտնվում է Նյու Յորքի պետական ​​համալսարանի (SUNY) Ալբանի համալսարանի հարևանությամբ: Նյու Յորք նահանգի զգալի ներդրումներով New York Creates NY CREATES զարգացման գործակալության միջոցով՝ IBM-ը մի քանի համալսարանների և ոլորտի գործընկերների հետ սերտ համագործակցությամբ զարգացնում է կիսահաղորդչային գործընթացների գերժամանակակից տեխնոլոգիաներ աշխատանքային լաբորատորիաներում համակարգչային չիպերի հաջորդ սերնդի համար:

Կենտրոնը տրամադրում է եզակի հնարավորություն կիսահաղորդչային հետազոտությունների համար. նրա բաց միջավայրը նպաստում է սարքավորումների և նյութերի առաջատար մատակարարների, հետազոտողների, ինժեներների, գիտնականների և EDA վաճառողների համագործակցությանը: Ներկայումս IBM-ն արտադրական և հետազոտական ​​համագործակցություն ունի Samsung Electronics-ի հետ, իսկ անցյալ տարի Intel-ի հետ հայտարարվել է հետազոտական ​​համագործակցության մասին: Չիպերի արտադրության հիմնական մատակարարները, ինչպիսիք են ASML-ը, KLA-ն և Tokyo Electric-ը (TEL) ունեն սարքավորումներ և ակտիվորեն աշխատում են IBM-ի հետ՝ զարգացնելով առաջադեմ գործընթացներ և չափագիտություն առաջատար տեխնոլոգիաների համար:

Այս հարմարությունները էժան չեն: Յուրաքանչյուր նոր առաջընթացի հասնելու համար պահանջվում են միլիարդավոր դոլարների ներդրումներ և երկար տարիների հետազոտություն: Օրինակ, «High-k» մետաղական դարպասը 15 տարի պահանջեց արտադրանքի արտադրության համար. FinFET տրանզիստորը, որն այսօր անհրաժեշտ է, տևեց 13 տարի; և հաջորդ սերնդի տրանզիստորը՝ gate-all-around/nano թերթիկը, որը Samsung-ն այժմ արտադրում է, մշակվում էր 14 տարի: Ի հավելումն, յուրաքանչյուր նոր գործընթացի հանգույցում չիպերի արտադրության ծախսերն ավելանում են 20-30%-ով, իսկ հետազոտության և զարգացման ծախսերը կրկնապատկվում են յուրաքանչյուր հանգույցի զարգացման համար: Այս ռազմավարական զարգացմանն աջակցելու համար անհրաժեշտ է համագործակցություն արդյունաբերության, ակադեմիայի և կառավարության միջև:

IBM-ը կատարում է ներդրումներ

Դուք կարող եք հարցնել, թե ինչու է IBM-ը, որը տարիների ընթացքում վաճառել է իր կիսահաղորդչային արտադրամասերը, այդքան ներգրավված այս խորը և թանկ հետազոտության մեջ: Դե, առաջին հերթին, IBM-ը շատ, շատ լավ է կիսահաղորդչային գործընթացների մշակման մեջ: Ընկերությունը տասնամյակների ընթացքում առաջ է քաշել մի քանի կարևոր կիսահաղորդչային տեխնոլոգիաներ: Սակայն տեխնոլոգիայի մեջ լավ լինելը չի ​​վճարում հաշիվները, ուստի IBM-ի երկրորդ շարժառիթն այն է, որ ընկերությանն անհրաժեշտ է լավագույն տեխնոլոգիան սեփական Power և Z համակարգիչների համար: Այդ նպատակով IBM-ը հիմնականում կենտրոնացած է զարգացումների վրա, որոնք աջակցում են բարձր արդյունավետությամբ հաշվողական աշխատանքին և AI մշակմանը:

Լրացուցիչ ռազմավարական մատակարարներն ու գործընկերները օգնում են ընդլայնել այս նորարարությունները միայն IBM-ի ներդրումից դուրս: Համաշխարհային կարգի սարքավորումների մատակարարների լավագույն սարքավորումները գործընկերների համար ապահովում են փորձնական հարթակ՝ փորձարկելու և առաջ մղելու ժամանակակից տեխնոլոգիաները: IBM-ն իր սարքավորումների գործընկերների հետ միասին ստեղծել է մասնագիտացված սարքավորումներ, որտեղ անհրաժեշտ է փորձեր կատարել ստանդարտ սարքավորումների հնարավորություններից դուրս:

Սակայն IBM-ը հաջողության է հասնում միայն այն դեպքում, եթե կարողանա տեխնոլոգիան լաբորատորիաներից տեղափոխել արտադրության: Դա անելու համար IBM-ը և Samsung-ը սերտորեն աշխատում են գործընթացի զարգացումների և տեխնոլոգիաների փոխանցման վրա:

ԱՎԵԼԻ ՖՈՐԲԵՍԻIBM-ը ուղղահայաց է դարձնում տրանզիստորների մասշտաբըBy Քևին Կրևել

Նանոտեխնոլոգիաների կենտրոնը համահունչ է CHIPS օրենքին, քանի որ այն թույլ կտա Միացյալ Նահանգներին զարգացնել առաջատարությունը արտադրական տեխնոլոգիաների ոլորտում: Այն կարող է նաև թույլ տալ փոքր ընկերություններին փորձարկել նորարարական տեխնոլոգիաներ այս հաստատությունում: Ներկայիս ֆաբրիկ շենքը աշխատում է 24/7/365 և շատ օգտագործվում է, բայց կա մեկ այլ շենք կառուցելու համար, որը կարող է զգալիորեն կրկնապատկել մաքուր սենյակի տարածքը: Կա նաև մի շենքի ծրագիր, որը կկարողանա աջակցել ASML EUV-ի հաջորդ սերնդի սարքավորումներին, որը կոչվում է բարձր NA EUV:

Ապագան ուղղահայաց է

Ալբանիի կայքը նաև չիպլետի տեխնոլոգիական հետազոտությունների կենտրոն է: Քանի որ կիսահաղորդիչների մասշտաբը դանդաղում է, բազմաֆունկցիոնալ չիպերի փաթեթավորման եզակի լուծումները կդառնան նորմ բարձր արդյունավետության և էներգաարդյունավետ հաշվարկների համար: IBM Research-ն ունի եզակի 2.5D և 3D Die-stacking տեխնոլոգիաների մշակման ակտիվ ծրագիր: Այսօր այս բազմաշերտ չիպերի կառուցման համար նախընտրելի հիմքը դեռևս պատրաստված է սիլիցիումից՝ հիմնվելով գործիքների առկայության և արտադրության գիտելիքների վրա: Դեռևս կան եզակի գործընթացի քայլեր, որոնք պետք է մշակվեն մասնագիտացված մշակումը կարգավորելու համար, ներառյալ լազերային կապակցման տեխնիկան:

IBM-ը նաև աշխատում է թեստային սարքավորումներ արտադրողների հետ, քանի որ չիպլետներով 3D կառուցվածքներ կառուցելը ներկայացնում է մի քանի եզակի փորձարկման մարտահրավերներ: Երրորդ կողմի EDA վաճառողները նույնպես պետք է մաս կազմեն մշակման գործընթացին, քանի որ չիպլետի վրա հիմնված դիզայնի վերջնական նպատակը տարբեր գործընթացների հանգույցներից և տարբեր ձուլարաններից չիպսեր կարողանալն է:

Այսօր չիպլետի տեխնոլոգիան սաղմնային է, բայց ապագան այս տեխնոլոգիայի կարիքը կունենա տվյալների կենտրոնի հաջորդ սերնդի սարքաշար ստեղծելու համար: Իրավիճակ է, երբ տնտեսագիտությունն ու տեխնոլոգիան միավորվում են ճիշտ ժամանակին:

Ամփոփում

Albany NanoTech Center-ը մոդել է կիսահաղորդչային արդյունաբերության համար և ցույց է տալիս տարբեր առարկաներից և տարբեր կազմակերպություններից հետազոտողներին համախմբելու մեկ ճանապարհ՝ կիսահաղորդիչների գերժամանակակից տեխնոլոգիան առաջ մղելու համար: Բայց այս մոդելը նույնպես պետք է ընդլայնվի և կրկնօրինակվի Հյուսիսային Ամերիկայում: Ավելի մեծ ֆինանսավորման և ավելի մեծ մասշտաբի դեպքում անհրաժեշտ է նաև համապատասխան որակավորում ունեցող աշխատուժ: Այստեղ է, որ ԱՄՆ-ը պետք է ներդրումներ կատարի STEM կրթության մեջ 1950-ականների վերջին Space Race-ի և Albany-ի նման կայքերի հետ, որոնք առաջարկում են R&D առաջատար գործընթացների զարգացման համար, որը պետք է ոգեշնչի ավելի շատ ուսանողների՝ գնալ ֆիզիկայի, քիմիայի և էլեկտրատեխնիկայի, այլ ոչ: հաջորդ կրիպտոարժույթի մեկնարկի կառուցման մեջ:

_{Tirias Research-ը հետևում և խորհրդակցում է ընկերությունների համար ողջ էլեկտրոնիկայի էկոհամակարգից՝ կիսահաղորդչներից մինչև համակարգեր և սենսորներ մինչև ամպ: Tirias Research թիմի անդամները խորհրդակցել են IBM-ի, Intel-ի, GlobalFoundries-ի, Samsung-ի և այլ ձուլարանների համար:}