יצרנית ציוד השבבים Lam Research ומרכז המחקר NY Creates הכריזו על תוכנית להכשרת כ־3,500 סטודנטים באינטגרציית תהליכי ייצור שבבים במהלך חמש השנים הקרובות. ההכשרה תתבסס על מפעל וירטואלי שידמה את שלבי הייצור ויאפשר לסטודנטים לצבור ניסיון מעשי ללא גישה למפעל שבבים אמיתי.

התוכנית תופעל במכללות ובאוניברסיטאות המשתייכות לרשת פיתוח כוח האדם של NY Creates בצפון־מזרח ארצות הברית. Lam Research תעמיד לרשות המוסדות את תוכנת SEMulator3D, חומרי מעבדה ותמיכה בפיתוח תוכניות הלימודים. NY Creates תרכז את הפעלת התוכנית ואת העבודה עם מוסדות ההשכלה הגבוהה.

השותפות נועדה להתמודד עם המחסור בכוח אדם מיומן בתעשיית השבבים. הקמת חדרים נקיים ורכישת ציוד ייצור הן יקרות מאוד, ולכן מוסדות אקדמיים רבים אינם יכולים לספק לסטודנטים ניסיון מעשי בתהליכים המשמשים במפעלים מתקדמים. התוצאה היא פער בין ההכשרה האקדמית לבין הידע המעשי הנדרש ממהנדסים עם כניסתם לתעשייה.

לדמות את תהליך הייצור המלא

SEMulator3D היא פלטפורמה להדמיה פיזיקלית של תהליכי ייצור מוליכים למחצה. היא מאפשרת לדמות שלבים כגון איכול, שיקוע שכבות וליתוגרפיה, ולבחון כיצד הם משפיעים זה על זה לאורך תהליך הייצור.

באמצעות התוכנה יוכלו הסטודנטים לבנות מבנים תלת־ממדיים וירטואליים של רכיבים, לשנות את פרמטרי התהליך ולבדוק כיצד כל החלטה משפיעה על התוצאה. הם יוכלו גם לנתח כשלים ולבצע אופטימיזציה של זרימת הייצור, בלי לצרוך פרוסות סיליקון, חומרים או זמן עבודה בציוד פיזי.

המערכת אינה מחליפה לחלוטין התנסות בחדר נקי, אך עשויה לאפשר לסטודנטים להגיע למפעלים עם הבנה טובה יותר של יחסי הגומלין בין שלבי הייצור ושל הפשרות הנדרשות בעת פיתוח תהליך חדש.

לדברי דייוויד פריד, מנהל הבינה המלאכותית של Lam Research וסגן נשיא חטיבת Semiverse Solutions, הכשרת מהנדסי הדור הבא אינה יכולה להסתפק בלימודים בכיתה. לדבריו, הסטודנטים צריכים להבין את ההחלטות המורכבות הקובעות כיצד ייוצרו שבבים מתקדמים, עוד לפני כניסתם הראשונה למפעל.

הרחבת תוכניות הלימודים

במסגרת התוכנית יפותחו קורסים באינטגרציית תהליכים המותאמים לטכנולוגיות לוגיקה מתקדמות ולזרימות הייצור הנהוגות בתעשייה. ההכשרה תכלול מבני התקנים מורכבים והתמודדות עם שינויים בתהליך שעלולים להשפיע על מספר שכבות ורכיבים במקביל.

NY Creates מפעילה את Albany NanoTech Complex במדינת ניו יורק, מרכז מחקר ופיתוח לפרוסות בקוטר 300 מילימטרים. הארגון משמש חוליה מקשרת בין מחקר אקדמי, פיתוח טכנולוגי והעברה לייצור, ומנהל השקעות ציבוריות ופרטיות בהיקף מצטבר של כ־25 מיליארד דולר.

התוכנית החדשה משתלבת ב־National Network for Microelectronics Education, יוזמה אמריקנית שנועדה להרחיב את מאגר העובדים עבור תעשיית המיקרואלקטרוניקה. הפעלתה בקנה מידה של אלפי סטודנטים עשויה לשמש מבחן ליכולתן של סביבות ייצור וירטואליות לצמצם את עלויות ההכשרה ולקרב את הלימודים האקדמיים לדרישות המפעלים.

הפוסט Lam Research ו־NY Creates יכשירו 3,500 סטודנטים לייצור שבבים באמצעות מפעל וירטואלי הופיע לראשונה ב-Chiportal.

"משבר הקיבולת האמיתי בתכנון שבבי AI הוא המחסור במהנדסים ולא רק המחסור הנוכחי בשבבים" כך כותב סטילוס דיאמנדיטיס מחברת סינופסיס בטור דעה. "כלכלת ההיצע וביקוש מכתיבה שכשמתרחש מחסור בהיצע, הביקוש יביא במהירות להשקעות חדשות כדי למלא את פער ההיצע. המחסור במהנדסים הוא הסיבה מדוע זה לא המצב במשבר ההיצע הנוכחי.

"משבר הקיבולת האמיתי בתכנון שבבי AI הוא המחסור במהנדסים ולא רק המחסור הנוכחי בשבבים". כך כותב סטילוס דיאמנדיטיס מחברת סינופסיס במאמר דעה ב-EETIMES. "כלכלת ההיצע וביקוש מכתיבה שכשמתרחש מחסור בהיצע, הביקוש יביא במהירות להשקעות חדשות כדי למלא את פער ההיצע. המחסור במהנדסים הוא הסיבה מדוע זה לא המצב במשבר ההיצע הנוכחי ותיקי תעשיית השבבים רגילים לאופי המחזורי של ההיצע והביקוש בשבבים, אבל המחסור המתמשך הנוכחי בשבבים קשה במיוחד לרבים. השיבושים בשרשרת האספקה כנראה יימשכו בשנים הקרובות ומגזר השבבים כנראה לא יחזור לנורמות הישנות.

אבל יש משבר יותר דחוף באופק, שיביא את תעשיית השבבים לנקודת המפנה הבאה שלה: היעדר ההספק ההנדסי יישאר אם לא נמטב את תהליך תכנון השבבים.

נראה שהמחסור המתמשך בשבבים הוא בגלל גורמים כלכליים קצרי טווח יחסית. אבל אם נתחיל לחשוב על תכנון שבבים באופן שונה, זה יאפשר הזדמנויות חדשות להתקדם בייצור השבבים. שיבושים בתכנון של שבבים לא התחילו, כמובן, את המחסור העולמי בשבבים, אבל הם תרמו את חלקם להחמרת המשבר.

כלכלת ההיצע וביקוש מכתיבה שכשמתרחש מחסור בהיצע, הביקוש יביא במהירות להשקעות חדשות כדי למלא את פער ההיצע. מדוע זה לא המצב במשבר ההיצע הנוכחי?

בחלקה, הסיבה היא שכל שבב מתוכנן וממוטב ספציפית למפרטים של תהליך ייצור. מסיכות ליתוגרפיה, המשמשות ליצירת תבנית על מצע, מאוד לא גמישות ואי אפשר לתכנן אותן מחדש בקלות כדי לאפשר מפרטים שונים. תחשבו על תקליטי וניל אנלוגיים: אחרי שחורטים מוזיקה על דיסקת הלכה, אי אפשר לשנות את הוויניל כדי להשמיע מוזיקה אחרת.

המאמץ שכרוך במיטוב של תכנון לתהליכי מטרה מרובים הוא לכל הפחות לא מסחרי ובאופן מעשי לא ניתן לביצוע. הסיבה היא שלא מספיק רק להכפיל את מספר העובדים בצוות התכנון, צריך גם גישה למומחיות. וכאן תעשיית השבבים נתקלת בעוד מכשול.

מחסור קריטי באנשים טכניים משפיע על תעשיית השבבים ועל כל מה שהיא מפעילה, וזאת כאשר הצוותים שחסרים להם אנשים מתמודדים עם אתגרים יותר מורכבים. השבבים שמאפשרים כל דבר בחיי היומיום שלנו — ממכשירים ניידים, מכשירי חשמל ביתיים ומכוניות ועד לציוד התעשייתי שבו היצרנים משתמשים כדי ליצור את המכשירים האלה – המורכבות שלהם הולכת וגדלה.

הטכנולוגיות האלה שכל הזמן מתקדמות מפעילות יותר ויותר לחץ על מתכנני השבבים לא לפגר אחרי הדרישות של הצרכנים, מובילי השוק, התחרות בין חברות ובעלי העניין, ובכך מותחות את הגבולות של מה – ובאיזו מהירות – היצרנים יכולים לייצר. הניבויים של חוק מור אורבים וגישה חדשה המבוססת על בינה מלאכותית יכולה להיות מה שצריך כדי למנוע משבר.

הבינה המלאכותית מאפשרת תחומי טכנולוגי חדשים כמו רכב אוטונומי ומכשירים חכמים. רבים מיישומים אלה המופעלים על ידי בינה מלאכותית מצריכים שבבים מורכבים וזוללי חשמל. רמת המחקר, הניסויים והניהול שדרושה כדי לתכנן התקנים אלה עולה על היכולות האנושיות.

הלקוחות ממשיכים לגלות כמה צוותי ההנדסה עמוסים מדי וללא משאבים מספיקים, וחיוני שנמצא דרכים לשחרר אותם מהמטלות שבהן יכולה לטפל הבינה המלאכותית.

הפוסט "משבר הקיבולת האמיתי בתכנון שבבי AI הוא המחסור במהנדסים ולא רק המחסור הנוכחי בשבבים" הופיע לראשונה ב-Chiportal.