La DARPA et d'autres agences travaillent sur des plans visant à relancer l'industrie des puces

par Alan Boylele 22 août 2023 à 15h42 23 août 2023 à 22h54

Des dirigeants technologiques, des chercheurs et des responsables gouvernementaux se réunissent cette semaine à Seattle pour trouver des moyens d'ajouter une nouvelle dimension à l'industrie américaine des puces, au sens figuré et littéral.

"Nous allons parler d'une opportunité unique de réinventer la fabrication nationale de produits microélectroniques", a déclaré aujourd'hui Mark Rosker, directeur du bureau de technologie des microsystèmes de la Defense Advanced Research Projects Agency, lors de la séance d'ouverture du sommet ERI 2.0. au Hyatt Regency Seattle.

Plus de 1 300 participants se sont inscrits à l’événement DARPA, qui fait suite à une série de sommets de l’Initiative pour la résurgence de l’électronique organisés avant la pandémie de COVID-19.

L'objectif principal du sommet de cette semaine est de travailler sur les moyens de stimuler la recherche, le développement et la fabrication pour l'industrie des puces. La DARPA n’est qu’une des agences gouvernementales impliquées dans de tels efforts. Des représentants du Département du Commerce, du Département américain de l'Énergie, du Bureau de la politique scientifique et technologique de la Maison Blanche et de la National Science Foundation sont également présents au sommet de cette semaine.

Le rôle de la DARPA dans le soutien aux innovations en microélectronique est financé par le ministère de la Défense, mais d'autres parties du gouvernement fédéral font appel à 52 milliards de dollars de financement fourni par la loi bipartite CHIPS et Science de l'année dernière. La sénatrice Maria Cantwell, D-Wash., a déclaré aux participants que faire adopter cette législation par le Congrès n'était pas une tâche triviale.

« Je peux vous dire que c'était vraiment un effort herculéen, car cela représente beaucoup d'argent », a-t-elle déclaré. « Et ce n’est pas seulement beaucoup d’argent. Nous avons dû expliquer aux gens ce qui s'est passé au cours des deux dernières décennies et que, tout d'un coup, nous disons que nous devons ramener la chaîne d'approvisionnement [pour la microélectronique] aux États-Unis d'Amérique.»

Cantwell a déclaré que la pandémie et ses effets ont révélé tout ce qu'il restait à faire – un facteur que Patrick Gelsinger, PDG d'Intel, a également évoqué.

"Le COVID a été un signal d'alarme massif", a déclaré Gelsinger. « Imaginez qu'il nous manque un semi-conducteur à 2 dollars et que nous ne pouvons pas expédier une voiture à 30 000 dollars ou un avion à réaction à 15 millions de dollars, n'est-ce pas ? Tout d’un coup, nous avons réalisé à quel point nos chaînes d’approvisionnement étaient devenues fragiles.

L'année dernière, seulement 12 % des puces mondiales étaient fabriquées aux États-Unis, ce qui représente une forte baisse par rapport aux 37 % des années 1990. Aujourd'hui, environ 80 % des puces électroniques sont fabriquées en Asie, ce qui a rendu l'Amérique vulnérable lorsque la pandémie a porté un coup dur aux chaînes d'approvisionnement transpacifiques.

L'initiative du gouvernement fédéral en matière de puces vise à changer cette équation, principalement en incitant les fabricants de puces à construire de nouvelles usines de fabrication aux États-Unis. Cette stratégie semble fonctionner : Gelsinger a souligné l'investissement de plusieurs milliards de dollars d'Intel dans de nouvelles usines de puces construites en Arizona, au Nouveau-Mexique. , Ohio et Oregon.

Les innovations dans la conception des puces jouent également un rôle. "Nous sommes enfin à la fin de l'ère du circuit intégré monolithique", a déclaré Rosker. Cela n'est pas seulement dû au fait que les fabricants de puces approchent de la limite physique pour entasser davantage de transistors sur une minuscule plaquette, mais également à cause de la situation économique de l'industrie, a-t-il expliqué.

Rosker a déclaré qu'une initiative de la DARPA appelée Next-Generation Microsystems and Manufacturing, ou NGMM, offre une voie pour effectuer la transition de la microélectronique 2D à la microélectronique 3D.

"Nous imaginons des couches d'électronique avec des interconnexions ultra-denses qui permettent aux informations de voyager aussi facilement verticalement qu'elles le font aujourd'hui horizontalement", a-t-il déclaré. Si l’initiative se déroule comme l’espère la DARPA, cela conduirait non seulement à des puces plus rapides, mais également à de nouveaux types de matériaux et de dispositifs.

L’industrie est déjà en train de passer de la production de masse de puces monolithiques à la création de « chiplets » qui peuvent être regroupés en trois dimensions comme des blocs Lego pour des applications personnalisées.

"Essentiellement, les vieux produits en silicone deviennent de nouveaux emballages sympas", a déclaré Gelsinger. "Nous entrons désormais dans l'ère de l'emballage avancé, où les emballages 2,5 et 3D deviennent la nouvelle norme."