DARPA y otras agencias trabajan en planes para reactivar la industria de chips

por Alan Boyleel 22 de agosto de 2023 a las 15:42 23 de agosto de 2023 a las 22:54

Ejecutivos de tecnología, investigadores y funcionarios gubernamentales se reunirán en Seattle esta semana para encontrar formas de agregar una nueva dimensión a la industria de chips de Estados Unidos, en sentido figurado y literal.

"Vamos a hablar de una oportunidad única en la vida para reinventar la fabricación nacional de microelectrónica", dijo hoy Mark Rosker, director de la Oficina de Tecnología de Microsistemas de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, en la sesión inaugural de la Cumbre ERI 2.0. en el Hyatt Regency Seattle.

Más de 1.300 asistentes se inscribieron para el evento DARPA, que da seguimiento a una serie de Cumbres de la Iniciativa de Resurgimiento de la Electrónica que se llevaron a cabo antes de la pandemia de COVID-19.

El principal objetivo de la cumbre de esta semana es trabajar en formas de impulsar la investigación, el desarrollo y la fabricación para la industria de chips. DARPA es sólo una de las agencias gubernamentales involucradas en tales esfuerzos. Representantes del Departamento de Comercio, el Departamento de Energía de Estados Unidos, la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca y la Fundación Nacional de Ciencias también estarán en la cumbre de esta semana.

El papel de DARPA en el apoyo a las innovaciones en microelectrónica se financia a través del Departamento de Defensa, pero otras partes del gobierno federal están recurriendo a 52 mil millones de dólares en fondos proporcionados por la Ley bipartidista CHIPS y Ciencia del año pasado. La senadora Maria Cantwell, demócrata por Washington, dijo a los asistentes que lograr que el Congreso aprobara esa legislación no era una tarea trivial.

“Puedo decirles que realmente fue un esfuerzo hercúleo, porque es mucho dinero”, dijo. “Y no sólo es mucho dinero. Tuvimos que explicarle a la gente lo que sucedió en las últimas dos décadas, que de repente ahora estamos diciendo que necesitamos traer la cadena de suministro [de microelectrónica] de regreso a los Estados Unidos de América”.

Cantwell dijo que la pandemia y sus efectos revelaron cuánto quedaba por hacer, un factor que también mencionó el director ejecutivo de Intel, Patrick Gelsinger.

"El COVID fue una enorme llamada de atención", dijo Gelsinger. “Imagínese que nos falta un semiconductor de 2 dólares y no podemos enviar un automóvil de 30.000 dólares o un avión de 15 millones de dólares, ¿verdad? De repente nos dimos cuenta de lo frágiles que se habían vuelto nuestras cadenas de suministro”.

Hasta el año pasado, sólo el 12% de los chips del mundo se fabricaban en Estados Unidos, lo que supone una fuerte caída respecto al 37% de la década de 1990. Hoy en día, alrededor del 80% de los chips actuales se fabrican en Asia, lo que dejó a Estados Unidos vulnerable cuando la pandemia asestó un duro golpe a las cadenas de suministro transpacíficas.

La iniciativa de chips del gobierno federal tiene como objetivo cambiar esa ecuación, principalmente proporcionando incentivos para que los fabricantes de chips construyan nuevas instalaciones de fabricación en los EE. UU. Esa estrategia parece estar funcionando: Gelsinger señaló la inversión multimillonaria de Intel en nuevas fábricas de chips construidas en Arizona, Nuevo México. , Ohio y Oregón.

Las innovaciones en el diseño de chips también influyen. "Finalmente estamos al final de la era del circuito integrado monolítico", declaró Rosker. Esto no se debe sólo a que los fabricantes de chips se están acercando al límite físico para meter más transistores en una pequeña oblea, sino también a la economía de la industria, dijo.

Rosker dijo que una iniciativa de DARPA llamada Microsistemas y Fabricación de Próxima Generación, o NGMM, ofrece un camino para hacer la transición de la microelectrónica 2-D a la 3-D.

"Imaginamos capas de electrónica con interconexiones súper densas que proporcionan caminos para que la información viaje verticalmente con la misma facilidad que lo hacen hoy en día horizontalmente", dijo. Si la iniciativa resulta como espera DARPA, conduciría no sólo a chips más rápidos, sino también a nuevos tipos de materiales y dispositivos.

La industria ya está pasando de la producción en masa de chips monolíticos a la creación de “chiplets” que pueden empaquetarse juntos en tres dimensiones, como bloques de Lego, para aplicaciones personalizadas.

“Básicamente, los viejos productos de silicona se están convirtiendo en nuevos y geniales envases”, dijo Gelsinger. "Ahora estamos entrando en la era del embalaje avanzado, donde los paquetes de 2,5 y 3D se convierten en la nueva norma".

Y no tiene por qué ser sólo el viejo material de silicio: Rosker dijo que DARPA está "buscando formas de incorporar fotónica y electrónica sin silicio en estos sistemas".

DARPA está interesada en dar un impulso a la industria de los semiconductores porque el ejército estadounidense es uno de los clientes más exigentes de la industria. El Pentágono quiere asegurarse de tener un suministro confiable de chips, que el hardware no sea vulnerable a piratas informáticos extranjeros y que los chips puedan resistir condiciones extremas como la radiación espacial o las altas temperaturas en las turbinas de los aviones.

Los esfuerzos federales para apoyar a la industria de los chips apenas están comenzando. Algunos programas, como el Centro Nacional de Tecnología de Semiconductores y el programa RAMP-C del Pentágono, todavía están avanzando.

Cantwell, mientras tanto, ya está pensando en futuras iniciativas. Pidió que se aliente a los investigadores financiados por DARPA a unirse al NSTC y que se forjen más asociaciones entre DARPA y los innovadores de la industria de semiconductores.

También dijo que el poder ejecutivo debería desarrollar una estrategia de fuerza laboral a nivel gubernamental para la industria de chips. Cantwell señaló que NSF recientemente otorgó $10 millones a la Universidad de Washington para apoyar el desarrollo y la investigación de la fuerza laboral en semiconductores, un proyecto financiado por la Ley CHIPS y Ciencia.

"Preparamos dos proyectos de ley de competitividad antes de esta legislación, y no pudimos hacer una cosa después: asignar la cantidad correcta de dinero", dijo Cantwell. "Así que espero que, en la conferencia de hoy, también se centren en el hecho de que el Congreso necesita seguir siendo competitivo y continuar con los recursos además de los 52.000 millones de dólares para el programa de subvenciones para semiconductores, pero asegurándose de que contemos con los científicos para mañana".

Corrección para las 4:40 pm PT del 23 de agosto:Este informe ha sido revisado para aclarar el papel que desempeñan DARPA y otras agencias federales en el apoyo a las innovaciones en microelectrónica y para dejar claro que DARPA no recibe financiación de la Ley CHIPS y Ciencia.

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