IBM Research Albany Nanotech Center е модел за емулирање за Законот за чипови

Со усвојувањето на Законот за CHIPS+ од страна на Конгресот и неговото неизбежно потпишување од страна на претседателот на Соединетите Држави, големо внимание беше посветено на изградбата на нови мегазити за производство на полупроводници од Intel, TSMC и Samsung. Но, надвор од производната страна на бизнисот со полупроводници, постои значителна потреба да се инвестира во сродни области како што се истражување, обука за таленти, развој на мали и средни бизниси и академска соработка. Неодамна имав можност да обиколам одличен пример на таков објект кој ги интегрира сите овие други аспекти на производство на чипови во тесна индустрија, влада и академско партнерство. Тоа партнерство трае повеќе од 20 години во Олбани Њујорк каде IBM Research има центар за нанотехнологија кој се наоѓа во непосредна близина на кампусот на Државниот универзитет во Њујорк (SUNY) во Албани. Со значителни инвестиции од државата Њујорк преку агенцијата за развој New York Creates NY CREATES, IBM во тесно партнерство со неколку универзитети и индустриски партнери развива најсовремени технологии за процес на полупроводници во работни лаборатории за следната генерација на компјутерски чипови.

Центарот обезбедува уникатен капацитет за истражување на полупроводници - неговата отворена средина ја олеснува соработката помеѓу водечките добавувачи на опрема и материјали, истражувачите, инженерите, академиците и продавачите на ЕДА. Во моментов, IBM има производствено и истражувачко партнерство со Samsung Electronics и истражувачко партнерство беше објавено со Интел минатата година. Клучните добавувачи на производство на чипови, како што се ASML, KLA и Tokyo Electric (TEL) имаат инсталирана опрема и активно работат со IBM развивајќи напредни процеси и метрологија за технологиите на најсовремените технологии.

Овие објекти не се евтини. Потребни се милијарди долари инвестиции и многу години истражување за да се постигне секој нов пробив. На пример, на металната порта High-k ѝ требаа 15 години за да влезе во производите; транзисторот FinFET, суштински денес, траеше 13 години; и следната генерација на транзистор, gate-all-around/nano листот, кој Samsung го става во производство сега, беше во развој 14 години. Дополнително, трошоците за производство на чипови на секој нов процесен јазол се зголемуваат за 20-30%, а трошоците за истражување и развој се удвојуваат за развојот на секој јазол. За да продолжи да го поддржува овој стратешки развој, треба да постои партнерство помеѓу индустријата, академската заедница и владата.

IBM ја прави инвестицијата

Можеби ќе прашате зошто IBM, која ги продаде своите производствени капацитети за полупроводници низ годините, е толку вклучена во ова длабоко и скапо истражување. Па, на пример, IBM е многу, многу добар во развојот на полупроводнички процеси. Компанијата беше пионер на неколку критични технологии за полупроводници во текот на децениите. Но, да се биде добар во технологија не ги плаќа сметките, па втората мотивација на IBM е дека на компанијата и треба најдобрата технологија за сопствените Power и Z компјутери. За таа цел, IBM е првенствено фокусиран на развојот на настаните што поддржуваат пресметување со високи перформанси и обработка на вештачка интелигенција.

Дополнителни стратешки добавувачи и партнери помагаат да се размерат овие иновации надвор од придонесот на IBM. Најдобрата опрема од добавувачите на опрема од светска класа обезбедува полигон за тестирање на партнерите за експериментирање и унапредување на најсовремената технологија. IBM заедно со своите партнери за опрема изградија специјализирана опрема онаму каде што е потребно за експериментирање надвор од можностите на стандардната опрема.

Но, IBM успева само ако може да ја пренесе технологијата од лабораториите во производство. За да го направат тоа, IBM и Samsung тесно соработуваа на развојот на процесите и трансферот на технологија.

ПОВЕЕ ОД ФОРБИIBM оди вертикално за да ги зголемува транзисторитеBy Кевин Кревел

Нанотехничкиот центар се усогласува со Законот за ЧИПС со тоа што ќе им овозможи на Соединетите држави да развијат лидерство во производствените технологии. Исто така, може да им овозможи на помалите компании да тестираат иновативни технологии во овој објект. Сегашната фантастична зграда работи 24/7/365 и е високо искористена, но има простор да се изгради уште една зграда која може двојно да го прошири значително просторот за чиста соба. Исто така, постои план за зграда која ќе може да ја поддржи следната генерација на опрема ASML EUV наречена high NA EUV.

Иднината е вертикална

Веб-страницата во Албани, исто така, е центар за истражување на технологијата на чиплет. Како што се забавува скалирањето на полупроводниците, уникатните решенија за пакување за чипови со повеќе матрици ќе станат норма за пресметување со високи перформанси и моќност. IBM Research има активна програма за развој на уникатни 2.5D и 3D технологии за редење матрици. Денес претпочитаната подлога за изградба на овие чипови со повеќе матрици е сè уште направена од силикон, врз основа на достапноста на алатките и знаењето за производство. Сè уште има уникатни процесни чекори кои мора да се развијат за да се справи со специјализираната обработка, вклучително и техниките за ласерско одврзување.

IBM работи и со производители на опрема за тестирање бидејќи градењето 3D структури со чиплети претставува некои уникатни предизвици за тестирање. Трети продавачи на EDA, исто така, треба да бидат дел од процесот на развој, бидејќи крајната цел на дизајнот базиран на чиплети е да може да комбинира чипови од различни процесни јазли и различни леарници.

Денес технологијата на чиплетите е ембрионална, но на иднината апсолутно ќе и биде потребна оваа технологија за да се изгради следната генерација на хардвер за центри за податоци. Ова е ситуација кога економијата и технологијата се спојуваат во вистинско време.

Резиме

Нанотехничкиот центар во Албани е модел за индустријата за полупроводници и демонстрира еден начин да се зближат истражувачите од различни дисциплини и различни организации за да ја унапредат најсовремената технологија за полупроводници. Но, овој модел исто така треба да се зголеми и да се реплицира низ Северна Америка. Со повеќе финансии и поголем обем, треба да има и соодветно квалификувана работна сила. Еве каде САД треба да инвестираат во образованието STEM на исто ниво со вселенската трка од доцните 1950-ти и локации како Албани кои нудат истражување и развој за развој на врвни процеси што треба да инспирираат повеќе студенти да одат во физика, хемија и електротехника, а не во изградбата на следниот стартап крипто валута.

_{Tirias Research ги следи и консултира компаниите низ електронскиот екосистем од полупроводници до системи и сензори до облакот. Членовите на тимот на Tirias Research се консултираа за IBM, Intel, GlobalFoundries, Samsung и други леарници.}