משרד המסחר האמריקני מקדם ארבע תוכניות מחקר ופיתוח במוליכים למחצה, במטרה לחזק את החדשנות, לשמר את העליונות הביטחונית והמסחרית ולהתחרות בעלייתה של סין
כדי לשמר את ההובלה האמריקנית בתעשיית השבבים בעידן שאחרי חוק מור, משרד המסחר האמריקני מקדם ארבע תוכניות מחקר ופיתוח גדולות במסגרת חוק CHIPS, במטרה לתמוך בחדשנות מסחרית, בתעשיות מתקדמות כמו בינה מלאכותית, מחשוב עתיר ביצועים, אנרגיה וביטחון לאומי – ולהתחרות בעלייה המטאורית של סין בתחום. כך מציע דו"ח חדש של איגוד תעשיית השבבים האמריקנית (SIA).
ארבע תוכניות הדגל החדשות:
- המרכז הלאומי לטכנולוגיות מוליכים למחצה (NSTC)
תקציב: 6.355 מיליארד דולר
המרכז מיועד להעביר מחקרים מוקדמים לטכנולוגיות מסחריות רלוונטיות ולפתח חדשנות "במעלה ובמורד השרשרת" – מעיצוב ותכנון, דרך חומרים ועד ארכיטקטורת שבבים. המתקנים יכללו קווים לפיילוט ופרוטוטייפ, מתקן EUV, ומרכז לתכנון ושיתופי פעולה. - התוכנית הלאומית לייצור מתקדם של אריזות שבבים (NAPMP)
תקציב: 3 מיליארד דולר
תוכנית זו תתמקד באריזות מתקדמות לשבבים עבור יישומים מתקדמים בבינה מלאכותית, מחשוב עתיר ביצועים ומערכות ייעודיות. מוקמת תשתית כוללת של פס ייצור ניסיוני (pilot line), שמנוהלת על ידי Natcast. - מכון SMART USA למחקר מתקדם ו"תאומים דיגיטליים"
תקציב: 285 מיליון דולר
המכון יפתח טכנולוגיות סימולציה מבוססות תאומים דיגיטליים (Digital Twins) שיאפשרו לאתר תקלות ולבצע אופטימיזציה בתהליכי ייצור, תוך הפחתת עלויות הפיתוח בכ-40% וזמני פיתוח ב-35%. יפותחו גם תקנים תעשייתיים, שווקים דיגיטליים, ותוכניות הכשרה ייעודיות. - תוכנית המטרולוגיה של NIST
תקציב: 252 מיליון דולר
תוכנית זו תתמקד במדידות קריטיות לאימות תהליכים ואבחון תקלות, ותכלול גם פיתוח של ספריות נתונים, תוכנה ומשאבים דיגיטליים נוספים.
שינוי פרדיגמה בתעשייה – מעבר מעבר לחוק מור
במשך עשורים, קידמה התעשייה את חוק מור – הכפלה של מספר הטרנזיסטורים על גבי שבב אחת לשנתיים. אך כיום, צרכים חדשים כגון חיסכון באנרגיה, רוחב פס גבוה, עמידות בטמפרטורות קיצון ועיבוד מקבילי, מחייבים חדשנות בכל שכבות התכנון – תוכנה, אלגוריתמים, ארכיטקטורה, חומרים ואריזה.
ארבע התוכניות שואפות לצמצם את הפער בין מעבדות מחקר לבין פסי ייצור ("lab-to-fab"), ולאפשר שיתוף פעולה גם בין מתחרים – במרחב פרה-תחרותי – כדי להתמודד עם אתגרים מערכיים של ממש.
מסקנה
בעידן שבו סין משקיעה סכומי עתק במחקר ופיתוח שבבים כדי לעקוף את ארה"ב, מאמצים פדרליים אלה נועדו לבנות תשתית רחבת היקף שתמנף את המחקר, ההכשרה והייצור המקומי. המפתח ליתרון טכנולוגי הוא שיתוף פעולה בין ממשל, תעשייה ואקדמיה – והאמריקנים עושים צעד אסטרטגי נרחב כדי להבטיח את עליונותם בעשורים הקרובים.
