IBM Research Albany Nanotech Centre Yn Fodel i'w Efelychu Ar Gyfer Deddf CHIPS

Gyda hynt Deddf CHIPS + gan y Gyngres a'i harwyddo ar fin digwydd gan Arlywydd yr Unol Daleithiau, mae llawer o sylw wedi'i roi i adeiladu megasafleoedd gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion newydd gan Intel, TSMC, a Samsung. Ond y tu hwnt i ochr weithgynhyrchu'r busnes lled-ddargludyddion, mae angen sylweddol i fuddsoddi mewn meysydd cysylltiedig megis ymchwil, hyfforddi talent, datblygu busnesau bach a chanolig, a chydweithrediad academaidd. Yn ddiweddar, cefais y cyfle i fynd ar daith o amgylch enghraifft wych o gyfleuster o’r fath sy’n integreiddio’r holl agweddau eraill hyn ar weithgynhyrchu sglodion i mewn i bartneriaeth diwydiant, llywodraeth, ac academaidd dynn. Mae'r bartneriaeth honno wedi bod yn digwydd ers dros 20 mlynedd yn Albany Efrog Newydd lle mae gan IBM Research ganolfan nanotechnoleg sydd wedi'i lleoli ger campws Albany Prifysgol Talaith Efrog Newydd (SUNY). Gyda buddsoddiad sylweddol gan dalaith Efrog Newydd trwy asiantaeth ddatblygu New York Creates NY CREATES, mae IBM mewn partneriaeth agos â nifer o brifysgolion a phartneriaid diwydiant yn datblygu technolegau proses lled-ddargludyddion o'r radd flaenaf mewn labordai gwaith ar gyfer y genhedlaeth nesaf o sglodion cyfrifiadurol.

Mae’r ganolfan yn darparu cyfleuster unigryw ar gyfer ymchwil lled-ddargludyddion – mae ei hamgylchedd agored yn hwyluso cydweithio rhwng cyflenwyr offer a deunyddiau blaenllaw, ymchwilwyr, peirianwyr, academyddion, a gwerthwyr EDA. Ar hyn o bryd, mae gan IBM bartneriaeth gweithgynhyrchu ac ymchwil gyda Samsung Electronics a chyhoeddwyd partneriaeth ymchwil gydag Intel y llynedd. Mae gan gyflenwyr gwneud sglodion allweddol fel ASML, KLA, a Tokyo Electric (TEL) offer wedi'u gosod, ac maent yn gweithio'n frwd gydag IBM i ddatblygu prosesau a mesureg uwch ar gyfer technolegau blaengar.

Nid yw'r cyfleusterau hyn yn rhad. Mae'n cymryd biliynau o ddoleri o fuddsoddiad a blynyddoedd lawer o ymchwil i gyflawni pob datblygiad newydd. Er enghraifft, cymerodd y giât fetel High-k 15 mlynedd i fynd i mewn i gynhyrchion; cymerodd y transistor FinFET, sy'n hanfodol heddiw, 13 mlynedd; ac roedd y transistor cenhedlaeth nesaf, y ddalen giât o gwmpas / nano, y mae Samsung yn ei chynhyrchu nawr, yn cael ei datblygu ers 14 mlynedd. Yn ogystal, mae'r gost i gynhyrchu sglodion ym mhob nod proses newydd yn cynyddu 20-30% ac mae'r costau Ymchwil a Datblygu yn dyblu ar gyfer datblygiad pob nod. Er mwyn parhau i gefnogi'r datblygiad strategol hwn, mae angen partneriaeth rhwng diwydiant, y byd academaidd a'r llywodraeth.

IBM Sy'n Gwneud y Buddsoddiad

Efallai y byddwch yn gofyn pam y mae IBM, a werthodd ei gyfleusterau gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion dros y blynyddoedd, yn cymryd cymaint o ran yn yr ymchwil dwfn a drud hwn. Wel, ar gyfer un, mae IBM yn dda iawn, iawn am ddatblygu prosesau lled-ddargludyddion. Arloesodd y cwmni sawl technoleg lled-ddargludyddion hanfodol dros y degawdau. Ond nid yw bod yn dda mewn technoleg yn talu'r biliau, felly ail gymhelliant IBM yw bod angen y dechnoleg orau ar y cwmni ar gyfer ei gyfrifiaduron Power a Z ei hun. I'r perwyl hwnnw, mae IBM yn canolbwyntio'n bennaf ar ddatblygiadau sy'n cefnogi cyfrifiadura perfformiad uchel a phrosesu AI.

Mae cyflenwyr a phartneriaid strategol ychwanegol yn helpu i ehangu'r datblygiadau arloesol hyn y tu hwnt i gyfraniad IBM yn unig. Mae'r offer gorau gan y cyflenwyr offer o'r radd flaenaf yn darparu gwely prawf i bartneriaid arbrofi a datblygu'r dechnoleg ddiweddaraf. Mae IBM ynghyd â'i bartneriaid offer wedi adeiladu offer arbenigol lle bo angen i arbrofi y tu hwnt i alluoedd offer safonol.

Ond dim ond os gall drosglwyddo'r dechnoleg o'r labordai i gynhyrchu y mae IBM yn llwyddo. I wneud hynny, mae IBM a Samsung wedi bod yn gweithio'n agos ar ddatblygiadau prosesau a throsglwyddo technoleg.

MWY O FforymauIBM yn Mynd Fertigol i Raddfa TransistorauBy Kevin Krewell

Mae Canolfan NanoTech yn cydblethu â Deddf CHIPS yn yr ystyr y bydd yn caniatáu i'r Unol Daleithiau ddatblygu arweinyddiaeth mewn technolegau gweithgynhyrchu. Gall hefyd ganiatáu i gwmnïau llai brofi technolegau arloesol yn y cyfleuster hwn. Mae'r adeilad gwych presennol yn rhedeg 24/7/365 ac yn cael ei ddefnyddio'n helaeth, ond mae lle i adeiladu adeilad arall a all ehangu gofod yr ystafell lân yn sylweddol ddwywaith. Mae yna hefyd gynllun ar gyfer adeilad a fydd yn gallu cefnogi'r genhedlaeth nesaf o offer ASML EUV o'r enw NA EUV uchel.

Mae'r Dyfodol yn Fertigol

Mae safle Albany hefyd yn ganolfan ar gyfer ymchwil technoleg sglodion. Wrth i raddfa lled-ddargludyddion arafu, bydd datrysiadau pecynnu unigryw ar gyfer sglodion aml-farw yn dod yn norm ar gyfer cyfrifiadura perfformiad uchel a phŵer-effeithlon. Mae gan IBM Research raglen weithredol o ddatblygu technolegau pentyrru marw 2.5D a 3D unigryw. Heddiw mae'r swbstrad a ffefrir ar gyfer adeiladu'r sglodion aml-farw hyn yn dal i gael ei wneud o silicon, yn seiliedig ar argaeledd offer a gwybodaeth gweithgynhyrchu. Mae yna gamau proses unigryw o hyd y mae'n rhaid eu datblygu i drin y prosesu arbenigol, gan gynnwys technegau dadbondio laser.

Mae IBM hefyd yn gweithio gyda gweithgynhyrchwyr offer profi oherwydd mae adeiladu strwythurau 3D gyda sglodion yn cyflwyno rhai heriau profi unigryw. Mae angen i werthwyr EDA trydydd parti hefyd fod yn rhan o'r broses ddatblygu, oherwydd nod eithaf dylunio sy'n seiliedig ar sglodion yw gallu cyfuno sglodion o wahanol nodau proses a gwahanol ffowndrïau.

Heddiw mae technoleg sglodion yn embryonig, ond bydd gwir angen y dechnoleg hon yn y dyfodol i adeiladu'r genhedlaeth nesaf o galedwedd canolfan ddata. Mae hon yn sefyllfa lle mae economeg a thechnoleg yn dod at ei gilydd ar yr amser iawn.

Crynodeb

Mae Canolfan Albany NanoTech yn fodel ar gyfer y diwydiant lled-ddargludyddion ac mae'n dangos un ffordd o ddod ag ymchwilwyr o wahanol ddisgyblaethau a sefydliadau amrywiol at ei gilydd i ddatblygu'r dechnoleg lled-ddargludyddion o'r radd flaenaf. Ond mae angen i'r model hwn hefyd gynyddu a chael ei ailadrodd ledled Gogledd America. Gyda mwy o gyllid a mwy o raddfa, mae angen gweithlu â sgiliau priodol hefyd. Dyma lle mae angen i'r Unol Daleithiau fuddsoddi mewn addysg STEM ar yr un lefel â Ras Ofod diwedd y 1950au a safleoedd fel Albany sy'n cynnig ymchwil a datblygu ar ddatblygiad prosesau blaengar a ddylai ysbrydoli mwy o fyfyrwyr i fynd i faes ffiseg, cemeg a pheirianneg drydanol ac nid i adeiladu'r cychwyniad arian crypto nesaf.

_{Mae Tirias Research yn olrhain ac yn ymgynghori ar gyfer cwmnïau ledled yr ecosystem electroneg o led-ddargludyddion i systemau a synwyryddion i'r cwmwl. Mae aelodau o dîm Ymchwil Tirias wedi ymgynghori ar gyfer IBM, Intel, GlobalFoundries, Samsung, a ffowndrïau eraill.}