Чтобы возродить индустрию чипсов в США, приглашайте на кухню больше поваров

Подход «чем больше, тем лучше» к производству компьютерных чипов приведет к ярким и быстрым прорывам, которые необходимы Америке для успеха.

Производство компьютерных чипов следующего поколения требует в промышленных масштабах заботы о приготовлении изысканной еды. Лучшие ингредиенты, методы, инструменты и, конечно же, самые острые умы должны создать нечто преобразующее. На кухне не хватает хотя бы одного блюда, и еды не хватает.

В связи с этим Министерство торговли вскоре устроит своего рода праздник, выделив 11 миллиардов долларов на исследования и разработки в соответствии с Законом о чипах, чтобы оживить вялую американскую индустрию производства чипов, которая сейчас производит только 12 процентов чипов во всем мире. Пропустив CHIPS, Америка заявила о смелом желании вернуться на передний план производства чипов. Однако между желанием и действием лежит глубокая пропасть. Его будет непросто преодолеть.

Финансирование по Закону CHIPS требует больших денег, но цифры вряд ли гарантируют успех. Производство чипов — это почти непостижимо точный, сложный и дорогой бизнес. Чтобы обеспечить США место за столом переговоров с ведущими мировыми производителями, потребуются инновации и сотрудничество эпических масштабов.

Снижение барьеров для участия и финансирования (привлечение самых острых умов, использование лучших ингредиентов и лучшего оборудования) имеет решающее значение для будущего полупроводникового будущего Америки, вдохновленного CHIPS. Глобальная индустрия полупроводниковых чипов стоимостью почти 600 миллиардов долларов ежегодно производит более триллиона чипов, которые можно найти во всем: от автомобилей до кофеварок. Подход «чем больше, тем лучше» позволит создать динамичную и быстро развивающуюся сеть инноваций для достижения прорывов, необходимых для успеха.

До сих пор большое внимание уделялось крупнейшим и зачастую самым медлительным игрокам отрасли. Америка процветает благодаря инновациям, однако многие из самых творческих умов в небольших компаниях и университетах закрыты из-за общеизвестно высоких затрат на исследования и разработки в этой области, а также из-за отсутствия доступа к дорогим инструментам и оборудованию (часто называемым «фабриками»). нужно для прототипирования. Любой высококлассный шеф-повар скажет вам, что вы не сможете создать что-то преобразующее, если у вас нет кухни, на которой можно готовить.

Есть два способа, которыми США могут распределить эти средства на НИОКР. Во-первых, он может прибегнуть к подходу «знаменитого шеф-повара», сделав несколько крупных ставок на несколько имен в надежде на волшебный прорыв – рискованное предложение. Или мы можем построить больше кухонь и пригласить больше поваров начать готовить, сделав гораздо меньшую ставку на самые инновационные умы, чтобы создать совместную ресторанную серию инноваций в производстве чипсов, где целью является стейк, а не шипение.

Во-первых, нам понадобится больше кухонь. Мы должны построить общие экспериментальные установки, где исследователи из промышленности и научных кругов будут работать вместе. Это будет способствовать развитию исследовательских сообществ-практиков, которые объединят ведущих инженеров ради общей цели и откроют двери новаторам по всей стране. Эти технологические центры могут варьироваться от усовершенствованных университетских фабрик, которыми управляют опытные инженеры, до объектов промышленного масштаба, которые в больших масштабах демонстрируют ценность новых идей.

Во-вторых, мы должны создать вычислительные модели «цифровых двойников», которые смогут имитировать все производственные процессы, включая особенности технологических инструментов и условий процесса. Цифровые двойники позволят исследователям быстро оценить варианты и ускорить открытие процессов и технологий устройств. Собирая большие объемы данных, модели искусственного интеллекта могут помочь людям в точной настройке деликатных производственных процессов и автоматически обнаруживать аномалии во время производства, чтобы повысить производительность и качество продукции. В настоящее время это немыслимо, но такие цифровые модели станут для Америки пропуском к лидерству в области полупроводниковых технологий и производства, которое будет меньше зависеть от людей, просматривающих электронные таблицы для принятия решений.

Этому видению присуща ключевая роль обмена данными между всем сообществом. Объекты открытого доступа будут объединены в сеть по всей стране, чтобы свободно распространять данные среди всего сообщества, при этом защищая конфиденциальную информацию. Влияние этого цифрового двойника будет расти в геометрической прогрессии по мере расширения исследовательского сообщества и по мере того, как новые знания подпитывают инновации.