(原标题:好意思国芯片制造,没那么简单!)
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经过几十年的零落,好意思国制造业的新一轮增长正在引起媒体的平凡关爱。尤其是半导体行业,通过《CHIPS法案》倡议,成为好意思国政府的优先维持行业,政府拨款约 500 亿好意思元。
但要增多并保管好意思国高技术制造业,需要什么呢?先进制造业(芯片是要求最高的)真的凿复苏需要的不单是是投资新工场的更先进的开导。
需要培训新一代高手段东谈主员来胜仗运营此类工场。诚然日益复杂的技艺是好多竞争性制造业的要害,但只须经过专科培训的职工在复杂的工场环境中操作才略擢升坐蓐效力。处置不善的机械化会遮挡而不是促进价值创造。
我(本文作者,下同)从半导体制造的训诫中学习到了一些东西。在 RCA 的作事生计早期,我认真想象和运营首批硅晶体监工场之一,以坐蓐 2N2102,这是我为构建筹办机和其他电子系统而开发的晶体管。
我给工场配备了实践室里的开导。其时,还莫得贸易坐蓐开导。举例,光学光刻开导是由新泽西州萨默维尔确当地影相馆以几百好意思元的价钱建造的。
当需要增多产量时,就需要新开导,咱们购买了新的、自动化进程更高的商用坐蓐开导,其时还莫得上市。我但愿这样的开导卤莽擢升产量和产量。
然则产量增多了,产物良率却下落了,咱们发现,原因是自动化开导的经由界说不充分。
咱们发现,在原本的手动经由中,坐蓐技艺东谈主员会字据需要引入变更,以便在碰到诸如化学溶液温度等轻浅变化时保捏质料和坐蓐率。
新机器的想象意见是在固定的预设条款下运行,变化无法自动调遣。为了让工场正常运转,咱们必须干涉时辰和元气心灵来界说通盘坐蓐因素,幸免立时引入东谈主为打扰来改革极端情况。
必须对机器进行高精度编程才略达到预期恶果。这需要进行精深经由商量以了解变量。
在这里,我学到了坐蓐处置中贵重的一课——极端精准的经由界说和收尾的迫切性。跟着新的、更自动化的开导被引入,产物产量开端时常会下落。
直到坐蓐经由更变到新的水平,他们才赢得更变,因为新的自动化开导需要新水平的经由学问和收尾。
为了胜仗坐蓐,坐蓐工艺工程师和开导操作员之间需要树立密切的责任相干。这些工程师必须接纳培训,以充分了解该技艺。这是一门新的工程学科。
这种势必导致的坐蓐措施改酿成本豪放,况兼关于在自动化进程较低的旧期波折受培训的坐蓐司理来说难以接纳。但跟着新一代坐蓐司理进入芯片制造业,他们如实作念出了改变。
然则,我发现,在相似的开导条款下,工场绩效在很猛进程上取决于当地处置质料和职工培训。通过自动化收尾和调遣的变量实质上是用之络续的,工场必须发展我方的工艺工程手段才略齐备经济效益。
实质上,从实践室想象的开导开动,将其干涉坐蓐是一项全新的奋勉,需要与原始想象团队一样贵重的东谈主才。
光显,跟着芯片复杂度的增多,坐蓐对本钱和东谈主力资源的要求也变得极端尖酸。关于我开端的晶体管,开导尺寸只须几分之一厘米,Photoshop 不错将开导调遣到这个尺寸。
如今,集成电路芯片上互连的晶体管多达数十亿个,尺寸接近原子级。无论我面对什么样的挑战,如今的工场都比曩昔复杂得多,成本也高得多。
时辰快进到 2024 年,我克己的简单光刻器具还是为用于最复杂的芯片坐蓐而演化为一台由 ASML(群众独一世产商)坐蓐的巨型紫外激光开导,其售价约为 3 亿好意思元,需要经过故意培训的东谈主员才略操作。
面对如斯高的成本和处置挑战,咱们不难清爽为什么这样多芯片公司的沟通以为制造难度太大,而将坐蓐外包给故意认真芯片制造的台湾台积电。
台积电的胜仗并非基于独到开导的发明,而是源于其对东谈主力和本钱资源的出色处置。该公司对职工进行高水平的培训,并运营工场以使其豪放的开导确认出最好性能。
一座开导王人全的新工场耗资 200 亿好意思元,但恰是历练有素的处置东谈主员和职工让工场运转起来。现在,台积电坐蓐了群众 90% 以上的高性能芯片。任何念念要参与竞争的东谈主都必须投资所需的东谈主力资源,而不单是是开导。
本文作者:Henry Kressel ,他是一位技艺各人、发明家、作者和行业高管。他是科技企业的长期私募股权投资者。趁机说一句,原始的 2N2102 产物仍在商场上销售。
https://asiatimes.com/2024/11/capital-equipment-not-enough-to-revive-us-chip-making/
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