IBM Research Albany Nanotech Center არის მოდელი, რომლის ემულაციური ჩიპების აქტია

კონგრესის მიერ CHIPS+ აქტის მიღებითა და შეერთებული შტატების პრეზიდენტის მიერ მისი გარდაუვალი ხელმოწერით, დიდი ყურადღება დაეთმო ახალი ნახევარგამტარული წარმოების მეგასიტების მშენებლობას Intel-ის, TSMC-ისა და Samsung-ის მიერ. მაგრამ ნახევარგამტარული ბიზნესის წარმოების მხარის მიღმა, არსებობს მნიშვნელოვანი საჭიროება ინვესტიციების განხორციელების დაკავშირებულ სფეროებში, როგორიცაა კვლევა, ნიჭიერების ტრენინგი, მცირე და საშუალო ბიზნესის განვითარება და აკადემიური თანამშრომლობა. მე ახლახანს მქონდა შესაძლებლობა, დამეთვალიერებინა ასეთი ობიექტის მთავარი მაგალითი, რომელიც აერთიანებს ჩიპების წარმოების ყველა ამ ასპექტს მჭიდრო ინდუსტრიაში, მთავრობასა და აკადემიურ პარტნიორობაში. ეს პარტნიორობა 20 წელზე მეტია მიმდინარეობს ოლბანი ნიუ-იორკში, სადაც IBM Research-ს აქვს ნანოტექნოლოგიური ცენტრი, რომელიც მდებარეობს ნიუ-იორკის სახელმწიფო უნივერსიტეტის (SUNY) ალბანის კამპუსთან. ნიუ-იორკის შტატის მნიშვნელოვანი ინვესტიციებით New York Creates NY CREATES განვითარების სააგენტოს მეშვეობით, IBM მჭიდრო პარტნიორობით რამდენიმე უნივერსიტეტთან და ინდუსტრიის პარტნიორებთან ავითარებს ნახევარგამტარული პროცესების უახლესი ტექნოლოგიებს სამუშაო ლაბორატორიებში კომპიუტერული ჩიპების შემდეგი თაობისთვის.

ცენტრი უზრუნველყოფს უნიკალურ საშუალებას ნახევარგამტარების კვლევისთვის - მისი ღია გარემო ხელს უწყობს თანამშრომლობას აღჭურვილობისა და მასალების წამყვან მომწოდებლებს, მკვლევარებს, ინჟინრებს, აკადემიკოსებს და EDA-ს მომწოდებლებს შორის. ამჟამად, IBM-ს აქვს საწარმოო და კვლევითი პარტნიორობა Samsung Electronics-თან და კვლევითი პარტნიორობა გამოცხადდა Intel-თან გასულ წელს. ჩიპების დამზადების ძირითად მომწოდებლებს, როგორიცაა ASML, KLA და Tokyo Electric (TEL) აქვთ დამონტაჟებული აღჭურვილობა და აქტიურად მუშაობენ IBM-თან, ავითარებენ მოწინავე ტექნოლოგიების მოწინავე პროცესებსა და მეტროლოგიას.

ეს საშუალებები არ არის იაფი. ყოველი ახალი გარღვევის მიღწევას მილიარდობით დოლარის ინვესტიცია და მრავალი წლის კვლევა სჭირდება. მაგალითად, High-k ლითონის კარიბჭეს 15 წელი დასჭირდა პროდუქციაში შესვლას; FinFET ტრანზისტორი, რომელიც დღეს აუცილებელია, 13 წელი დასჭირდა; და შემდეგი თაობის ტრანზისტორი, gate-all-around/nano sheet, რომელსაც Samsung ახლა აყენებს წარმოებაში, დამუშავების პროცესში იყო 14 წლის განმავლობაში. გარდა ამისა, ყოველი ახალი პროცესის კვანძზე ჩიპების წარმოების ღირებულება იზრდება 20-30%-ით და R&D ხარჯები ორმაგდება თითოეული კვანძის განვითარებისთვის. ამ სტრატეგიული განვითარების მხარდაჭერის გასაგრძელებლად საჭიროა არსებობდეს პარტნიორობა ინდუსტრიას, აკადემიასა და მთავრობას შორის.

IBM აკეთებს ინვესტიციას

შეიძლება იკითხოთ, რატომ არის IBM, რომელმაც წლების განმავლობაში გაყიდა ნახევარგამტარების წარმოების ობიექტები, ასე ჩართული ამ ღრმა და ძვირადღირებულ კვლევაში. მაგალითად, IBM ძალიან, ძალიან კარგად მუშაობს ნახევარგამტარული პროცესის განვითარებაში. კომპანია ათწლეულების განმავლობაში იყო პიონერი რამდენიმე კრიტიკული ნახევარგამტარული ტექნოლოგია. მაგრამ ტექნოლოგიაში კარგად ყოფნა არ იხდის გადასახადებს, ამიტომ IBM-ის მეორე მოტივაცია არის ის, რომ კომპანიას სჭირდება საუკეთესო ტექნოლოგია საკუთარი Power და Z კომპიუტერებისთვის. ამ მიზნით, IBM ძირითადად ორიენტირებულია განვითარებაზე, რომელიც მხარს უჭერს მაღალი ხარისხის გამოთვლებს და AI დამუშავებას.

დამატებითი სტრატეგიული მომწოდებლები და პარტნიორები ეხმარებიან ამ ინოვაციების მასშტაბირებას მხოლოდ IBM-ის წვლილის მიღმა. საუკეთესო აღჭურვილობა მსოფლიო დონის აღჭურვილობის მომწოდებლებისგან უზრუნველყოფს პარტნიორების საცდელ ადგილს ექსპერიმენტებისთვის და უახლესი ტექნოლოგიის წინსვლისთვის. IBM-მა აღჭურვილობის პარტნიორებთან ერთად ააშენა სპეციალიზებული აღჭურვილობა, სადაც საჭიროა ექსპერიმენტების ჩასატარებლად სტანდარტული აღჭურვილობის შესაძლებლობების მიღმა.

მაგრამ IBM წარმატებას მიაღწევს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მას შეუძლია ტექნოლოგიების გადატანა ლაბორატორიებიდან წარმოებაში. ამისათვის IBM და Samsung მჭიდროდ მუშაობდნენ პროცესების განვითარებასა და ტექნოლოგიების გადაცემაზე.

მეტი FORBESIBM ვერტიკალურად მიდის ტრანზისტორების მასშტაბებზეBy კევინ კრეველი

NanoTech Center ემთხვევა CHIPS-ის აქტს იმით, რომ ის საშუალებას მისცემს შეერთებულ შტატებს განავითაროს ლიდერობა წარმოების ტექნოლოგიებში. მას ასევე შეუძლია მცირე კომპანიებს საშუალება მისცეს გამოსცადონ ინოვაციური ტექნოლოგიები ამ დაწესებულებაში. ამჟამინდელი fab შენობა მუშაობს 24/7/365 და არის ძალიან ათვისებული, მაგრამ არის ადგილი სხვა შენობის ასაშენებლად, რომელსაც შეუძლია გააორმაგოს მნიშვნელოვნად გააფართოვოს სუფთა ოთახის სივრცე. ასევე არსებობს შენობის გეგმა, რომელიც შეძლებს ASML EUV აღჭურვილობის შემდეგი თაობის მხარდაჭერას, სახელწოდებით მაღალი NA EUV.

მომავალი ვერტიკალურია

ალბანის საიტი ასევე არის ჩიპლეტების ტექნოლოგიის კვლევის ცენტრი. ნახევარგამტარული სკალირების შენელებასთან ერთად, მრავალსაფეხურიანი ჩიპების უნიკალური შესაფუთი გადაწყვეტილებები გახდება მაღალი ხარისხის და ენერგოეფექტური გამოთვლების ნორმა. IBM Research-ს აქვს უნიკალური 2.5D და 3D die-stacking ტექნოლოგიების შემუშავების აქტიური პროგრამა. დღეს ამ მრავალსაფეხურიანი ჩიპების შესაქმნელად სასურველი სუბსტრატი კვლავ მზადდება სილიკონისგან, ხელსაწყოების ხელმისაწვდომობისა და წარმოების ცოდნის საფუძველზე. ჯერ კიდევ არსებობს უნიკალური პროცესის საფეხურები, რომლებიც უნდა განვითარდეს სპეციალიზებული დამუშავების გასატარებლად, ლაზერული შებოჭვის ტექნიკის ჩათვლით.

IBM ასევე მუშაობს სატესტო აღჭურვილობის მწარმოებლებთან, რადგან ჩიპლეტებით 3D სტრუქტურების აშენება წარმოადგენს რამდენიმე უნიკალურ ტესტირებას. მესამე მხარის EDA მომწოდებლები ასევე უნდა იყვნენ განვითარების პროცესის ნაწილი, რადგან ჩიპლეტზე დაფუძნებული დიზაინის საბოლოო მიზანია შეძლონ ჩიპების გაერთიანება სხვადასხვა პროცესის კვანძებიდან და სხვადასხვა სამსხმელოდან.

დღეს ჩიპლეტის ტექნოლოგია ემბრიონულია, მაგრამ მომავალს ეს ტექნოლოგია ნამდვილად დასჭირდება მონაცემთა ცენტრის აპარატურის შემდეგი თაობის შესაქმნელად. ეს არის ვითარება, როდესაც ეკონომიკა და ტექნოლოგია ერთმანეთს ხვდებიან საჭირო დროს.

შემაჯამებელი

Albany NanoTech Center არის მოდელი ნახევარგამტარული ინდუსტრიისთვის და აჩვენებს ერთ-ერთ გზას სხვადასხვა დისციპლინისა და სხვადასხვა ორგანიზაციის მკვლევარების გაერთიანების მიზნით ნახევარგამტარების უახლესი ტექნოლოგიის წინსვლისთვის. მაგრამ ამ მოდელს ასევე სჭირდება მასშტაბირება და გამეორება მთელ ჩრდილოეთ ამერიკაში. მეტი დაფინანსებით და მეტი მასშტაბით, ასევე საჭიროა სათანადო კვალიფიკაციის მქონე სამუშაო ძალა. აქ არის ის ადგილი, სადაც აშშ-ს სჭირდება ინვესტიციების განხორციელება STEM განათლებაში, ისევე როგორც 1950-იანი წლების ბოლოს Space Race და საიტები, როგორიცაა Albany, რომლებიც გვთავაზობენ R&D პროცესების მოწინავე განვითარებას, რაც შთააგონებს უფრო მეტ სტუდენტს ფიზიკაში, ქიმიაში და ელექტროინჟინერიაში და არა. შემდეგი კრიპტოვალუტის სტარტაპის მშენებლობაში.

_{Tirias Research აკონტროლებს და კონსულტაციებს უწევს კომპანიებს ელექტრონიკის ეკოსისტემაში, ნახევარგამტარებიდან დაწყებული სისტემებით და სენსორებით ღრუბლამდე. Tirias Research ჯგუფის წევრებმა გაიარეს კონსულტაცია IBM, Intel, GlobalFoundries, Samsung და სხვა სამსხმელო ქარხნებისთვის.}