미국 칩 산업에 다시 불을 붙이려면 더 많은 셰프를 주방에 초대하세요

컴퓨터 칩 제조에 대한 "더 많은 것이 더 즐겁다"는 접근 방식은 미국이 성공하는 데 필요한 활기차고 빠른 혁신을 창출할 것입니다.

차세대 컴퓨터 칩을 만들려면 산업 규모에서 맛있는 음식을 만드는 세심한 주의가 필요합니다. 최고의 재료, 기술, 도구는 물론 가장 예리한 마음이 어우러져 혁신적인 무언가를 만들어내야 합니다. 단 하나만 빠진 주방에서는 식사가 부족합니다.

이와 관련하여 상무부는 곧 미국의 부진한 칩 제조 산업을 되살리기 위해 CHIPS 법에 따른 연구 개발에 110억 달러를 할당하는 등 일종의 잔치를 벌일 것입니다. 현재 전 세계적으로 칩의 12%만 생산하고 있습니다. CHIPS를 통과하면서 미국은 칩 제조의 최전선으로 돌아가겠다는 대담한 열망을 주장했습니다. 그러나 욕망과 행동 사이에는 심오한 격차가 있습니다. 쉽게 확장되지는 않습니다.

CHIPS 법 자금은 많은 돈이지만 숫자가 성공을 보장하기는 어렵습니다. 칩 제조는 거의 이해할 수 없을 정도로 정확하고 어렵고 비용이 많이 드는 사업입니다. 미국이 세계 최고의 제조업체들과 함께 자리를 잡도록 하려면 엄청난 규모의 혁신과 협력이 필요할 것입니다.

참여 및 자금 조달에 대한 장벽을 낮추는 것, 즉 최고의 재료와 최고의 장비를 사용하여 가장 예리한 인재를 초대하는 것은 미국의 CHIPS에서 영감을 받은 반도체의 미래에 매우 중요합니다. 약 6000억 달러 규모의 전 세계 반도체 칩 산업은 자동차부터 커피 메이커까지 모든 분야에서 매년 1조 개가 넘는 칩을 생산합니다. "더 많은 것이 더 즐겁다"는 접근 방식은 성공에 필요한 돌파구를 마련하기 위해 활기차고 빠르게 움직이는 혁신 네트워크를 만들 것입니다.

지금까지는 업계에서 가장 크고 가장 느리게 움직이는 기업에 많은 관심이 집중되었습니다. 미국은 혁신을 통해 성장하고 있지만 중소기업과 대학의 가장 창의적인 인재 중 다수는 해당 분야의 악명 높은 연구 개발 비용과 고가의 도구 및 시설(흔히 "팹"이라고 함)에 대한 접근 부족으로 인해 배제되었습니다. 프로토타이핑에 필요합니다. 모든 고급 요리사가 말하듯이, 요리할 주방이 없으면 혁신적인 것을 만들 수 없습니다.

미국이 이러한 R&D 자금을 할당하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫째, "유명 셰프" 접근 방식으로 되돌아가서 마법 같은 돌파구를 기대하는 소수의 이름에 몇 가지 큰 투자를 할 수 있습니다. 이는 위험한 제안입니다. 또는 더 많은 주방을 짓고 요리를 시작하도록 더 많은 요리사를 초대하여 가장 혁신적인 마음을 가진 사람들에게 더 많은 작은 투자를 하여 지글지글 끓는 소리가 아닌 스테이크가 목표인 칩 제조 혁신의 공동 레스토랑 행을 만들 수 있습니다.

첫째, 주방이 더 필요합니다. 산학연 연구자들이 함께 일하는 공유 실험 시설을 구축해야 합니다. 이는 공통의 목적으로 최고의 엔지니어들을 통합하고 전국의 혁신가들에게 문을 열어주는 연구 실천 공동체를 육성할 것입니다. 이러한 기술 센터는 숙련된 엔지니어가 운영하는 향상된 대학 공장부터 새로운 아이디어의 제품 가치를 대규모로 선보이는 산업 규모의 시설까지 다양합니다.

둘째, 프로세스 도구 및 프로세스 조건의 세부 사항을 포함하여 전체 제조 프로세스를 에뮬레이트할 수 있는 "디지털 트윈" 계산 모델을 구축해야 합니다. 디지털 트윈을 통해 연구자는 옵션을 신속하게 평가하고 프로세스 및 장치 기술 발견을 가속화할 수 있습니다. AI 모델은 대량의 데이터를 수집함으로써 인간이 섬세한 제조 프로세스를 미세 조정하는 데 도움을 주고, 제조 중 이상 현상을 자동으로 감지하여 생산 수율과 품질을 향상시킬 수 있습니다. 현재로서는 상상할 수 없는 이러한 디지털 모델은 결정을 내리기 위해 스프레드시트를 보는 인간에 덜 의존하는 반도체 기술 및 제조 부문에서 미국이 리더십을 발휘할 수 있는 티켓이 될 것입니다.

이 비전에는 전체 커뮤니티 간의 데이터 공유의 핵심 역할이 내재되어 있습니다. 개방형 액세스 시설은 전국적으로 네트워크화되어 독점 정보를 보호하는 동시에 전체 커뮤니티에 데이터를 자유롭게 배포할 것입니다. 연구 커뮤니티가 확장되고 새로운 지식이 혁신을 불러일으킴에 따라 이 디지털 트윈의 영향력은 기하급수적으로 커질 것입니다.