V 90. letech vyráběly Spojené státy více než třetinu světových polovodičů. Dnes tento podíl klesl na 12 % a země nevyrábí žádné z nejpokročilejších čipů, které pohánějí chytré telefony, samořiditelné vozy nebo superpočítače. Právě to chce změnit iniciativa National Semiconductor Technology Center (NSTC) v rámci zákona CHIPS and Science Act, do které se nyní zapojila i Sandia National Laboratories.

Sandia se zaměřuje na vývoj pokročilých čipů, včetně tzv. „chipletů“ – modulárních součástí, které lze sestavovat do vysoce výkonných procesorů. Tato technologie umožňuje rychlou a energeticky úspornou komunikaci mezi jednotlivými částmi čipu, což je zásadní pro umělou inteligenci i kvantové výpočty. MESA, špičkové výzkumné centrum Sandie, už dnes vyrábí vysoce spolehlivé čipletové sestavy pro národní bezpečnost.

Pandemie odhalila slabinu: bez čipů se svět zastaví

Nedostatek čipů během pandemie ukázal, jak křehký je globální dodavatelský řetězec. Automobilky zastavovaly výrobu, sklady byly prázdné a zákazníci čekali měsíce na nové vozy. „Průměrné auto obsahuje 1 400 čipů, elektromobil přes 3 000,“ říká Rick McCormick, hlavní vědec Sandie pro polovodičovou strategii. Podle něj je cílem, aby USA do roku 2032 vyráběly alespoň 25 % nejmodernějších čipů na světě.

Zdroj:Shutterstock

Podle zákona CHIPS je na výzkum a vývoj vyčleněno přes 12 miliard dolarů, z toho 3 miliardy půjdou na vybudování ekosystému pro chipletové balíčky. Inspirací je současný trend v komerčních AI procesorech, které díky chipletům dosahují vysokého výkonu při nižší spotřebě energie. Sandia má know-how i infrastrukturu, které mohou tuto technologii zpřístupnit menším firmám a aplikacím v oblasti obrany.

Sandia má být lídrem inovací i školení nové generace inženýrů

Kromě technologického pokroku má Sandia přispět k řešení hrozícího nedostatku kvalifikované pracovní síly. Odhady Semiconductor Industry Association mluví o potřebě až 70 000 nových odborníků v USA. Sandia chce zapojit studenty STEM oborů, sdílet své laboratoře s partnery NSTC a podporovat přenos technologií do soukromého sektoru. „Máme před sebou 20 let, kdy se bude psát nová kapitola výroby čipů,“ říká Mary Monson, vedoucí technologických partnerství Sandie.