Le National Institute of Standards and Technology (NIST) du département du Commerce des États-Unis a signé un accord de coopération en recherche et développement avec Google pour développer et produire des puces que les chercheurs peuvent utiliser pour développer de nouveaux dispositifs de nanotechnologie et de semi-conducteurs.
Les puces seront fabriquées par Technologie SkyWater à sa fonderie de semi-conducteurs de Bloomington, dans le Minnesota. Google paiera le coût initial de la mise en place de la production et subventionnera le premier cycle de production. Le NIST, en collaboration avec des partenaires de recherche universitaires, concevra les circuits pour les puces. Les conceptions de circuits seront open source, permettant aux chercheurs universitaires et aux petites entreprises d’utiliser les puces sans restriction ni frais de licence.
Les grandes entreprises qui conçoivent et fabriquent des semi-conducteurs ont souvent facilement accès à ces types de puces. Mais le coût peut atteindre des centaines de milliers de dollars, ce qui constitue un obstacle majeur à l’innovation par les chercheurs universitaires et en démarrage. En augmentant la production pour réaliser des économies d’échelle et en mettant en œuvre un cadre juridique qui élimine les frais de licence, la collaboration devrait réduire considérablement le coût de ces puces.
« En créant un nouvel approvisionnement national abordable en puces pour la recherche et le développement, cette collaboration vise à libérer le potentiel d’innovation des chercheurs et des startups à travers le pays », a déclaré Laurie E. Locascio, sous-secrétaire au Commerce pour les normes et la technologie et directrice du NIST. Cette collaboration a été planifiée avant l’adoption récente de l’ Loi CHIPS, mais, a déclaré Locascio, « C’est un excellent exemple de la façon dont le gouvernement, l’industrie et les chercheurs universitaires peuvent travailler ensemble pour renforcer le leadership des États-Unis dans cette industrie d’une importance cruciale. »
Les dispositifs microélectroniques modernes sont constitués de composants empilés comme des couches dans un gâteau, la couche inférieure étant une puce semi-conductrice. La collaboration NIST/Google mettra à disposition une puce de couche inférieure avec des structures spécialisées pour mesurer et tester les performances des composants placés au-dessus, y compris de nouveaux types de dispositifs de mémoire, de nanocapteurs, de bioélectronique et de dispositifs avancés nécessaires à l’intelligence artificielle et à l’informatique quantique.
Le NIST prévoit de concevoir jusqu’à 40 puces différentes optimisées pour différentes applications. Parce que les conceptions de puces seront open source, les chercheurs seront en mesure de poursuivre de nouvelles idées sans restriction et de partager librement des données et des conceptions d’appareils.
« Google a une longue histoire de leadership dans l’open-source », a déclaré Will Grannis, PDG de Secteur public google. « Le passage à un cadre open source favorise la reproductibilité, ce qui aide les chercheurs d’institutions publiques et privées à itérer sur le travail des autres. Il démocratise également l’innovation dans la nanotechnologie et la recherche sur les semi-conducteurs. »
La fonderie SkyWater produira les puces sous la forme de disques de 200 millimètres de silicium à motifs, appelés plaquettes, que les universités et autres acheteurs pourront découper en milliers de puces individuelles dans leurs propres installations de traitement.
La plaquette de 200 mm est un format standard de l’industrie compatible avec les robots de fabrication de la plupart des fonderies de semi-conducteurs. Donner aux chercheurs l’accès à des puces dans ce format leur permettra de prototyper des conceptions et des technologies émergentes qui, en cas de succès, pourront être intégrées plus rapidement dans la production, accélérant ainsi le transfert de technologie du laboratoire au marché.
Les partenaires de recherche contribuant à la conception des puces comprennent l’Université du Michigan, l’Université du Maryland, l’Université George Washington, l’Université Brown et l’Université Carnegie Mellon.
Le NIST organisera un atelier virtuel du 20 au 21 septembre 2022 sur l’utilisation des puces pour la science de la mesure et le prototypage. L’atelier comprendra une réunion du groupe de travail sur l’accord de collaboration en recherche et développement entre le NIST et Google qui sera ouverte à la participation du public. Des informations et des instructions d’inscription sont disponibles sur le site du NIST.
