アプライド マテリアルズ、研究開発コラボレーションのための EPIC センターへの 40 億ドルの投資を発表

シリコンバレーにあるアプライド マテリアルズ EPIC 施設のアーティストによるレンダリング

アプライド マテリアルズは、30 年以上にわたって半導体製造装置の最も有力なメーカーであり続けています。 同社は、チップ製造技術の大幅な進歩を促進することを目的とした、チップメーカーや大学との真に斬新なコラボレーションプロジェクトだと私が考えるものを発表したところだ。 私が話しているのは、現状よりも何年も早く新しいチップ技術を市場に投入できるようなプロセスの改善についてです。

テクノロジー業界を研究してきた数十年間で、私は多くの企業が基本的にマーケティングと販売のための美化された手段として派手な研究開発の取り組みを開始するのを見てきました。 しかし、アプライドの新しい機器およびプロセスのイノベーションおよび商品化（EPIC）センターでは、それはまったく見当たりません。 (素晴らしい略語ですね?) アプライドの経営陣と話し合い、同社のイノベーションの長い歴史、すでに提携しているパートナー、そしてこのプロジェクトに投入されている資金を踏まえると、これが本物になると信じています。コラボレーションです。それは今後何年にもわたって半導体産業に実質的な貢献をもたらすでしょう。

EPIC センターの背後にある理論的根拠

私たちは普段それらを当たり前のことだと思っていますが、現代のチップは実際、人類の歴史の中でエンジニアリングの偉大な驚異の 1 つです。 回路設計、材料、エンジニアリングソフトウェア、成膜装置、パッケージング、その他多くの分野における絶え間ない改善により、スマートフォンから医療機器、アビオニクスに至るまで、あらゆる分野で私たちが見てきた驚くべき進歩が可能になりました。

しかし、これらのデバイスがますます洗練されるにつれて、それらをサポートする機器やプロセスもますます複雑になってきています。 以下のタイムラインに示すように、基礎研究、新しい装置や製造方法の開発、そして最終的には新しいチップの大量商業化という点で、非常に長いサイクルタイムが必要となります。

半導体開発への従来のアプローチでは、基礎研究から量産化まで 10 ～ 15 年かかります。

私自身、何年も前に AMD の幹部だったときにこれを経験しました。 各段階で必要とされる作業と専門知識の量は、正直言って驚異的であり、ある意味では、サイクル全体が完了するまでに 10 ～ 15 年かかることも不思議ではありません。

それでも、アプライド社の幹部サシーシュ・クプラオ氏が言うところの、研究者と装置メーカー、そして装置メーカーとチップメーカーの間を行ったり来たりする「耐え難いほど苦痛な」反復プロセスに対処する、より良い方法が必要だ。 アプライド社で事業開発と成長のグループ副社長を務めるクプラオ氏（材料科学の博士号を取得）は、現在のやり方における摩擦やボトルネックが際限のない切断や遅延につながる可能性があると説明した。

「全員が団結しない限り、これらの課題を解決することはできません」と彼は私に言いました。 これが、Applied が EPIC を作成した理由を説明しています。

研究と開発の両方に重複するタイムラインを作成する

EPIC センターを推進する重要な洞察は、基礎研究、新しい製造装置とプロセスの開発、そして実際の商品化への展開のタイムラインが純粋に直線的である必要はなく、ドミノ倒しのように次のステップにつながるということです。 。 実際、次の図に示すように、これらは重複する可能性があります。 潜在的な時間の節約は 30% になる可能性があり、これは、最も複雑な新しいチップ テクノロジであっても、以前よりも 3 年以上早くエンド ユーザーに到達できることを意味します。

アプライド マテリアルズの EPIC アプローチは、研究開発段階を重複させて商品化までの時間を ...[+] 30% 短縮します。

アプライド社は、大学の研究室、機器会社、チップメーカーに単一の最先端施設内の専用スペースを提供することで、クプラオ氏が話していた従来の摩擦やボトルネックを軽減するつもりだ。 スタンフォード大学、マサチューセッツ工科大学、カルバークレー大学、アリゾナ州立大学、テキサス大学などのエンジニアリングの有力大学の研究者は、アプライドやその他の機器メーカー、インテル、AMD、TSMC、サムスン、 IBMとエヌビディア。

この環境では、新しい分野で重要な量の基礎研究が完了した後、プロセス開発の専門家が物理学者、材料科学者、電気工学の教授、その他の研究者と並行して作業を開始できます。 そして、適切な時期が来たら、プロセス エンジニアは、商業ファブに新しいプロセスを実装する方法を知っている実装の専門家と協力して作業します。

横並びのコラボレーション。 リアルタイム通信。 さまざまな分野の賢い人たちを同じ部屋に集めます。 概念としてはすべて単純に思えますが、アプライド マテリアルズには、考えられる限り最も複雑なエンジニアリング上の課題のいくつかを実現するためのリソースと専門知識があります。

EPIC センターの恩恵を受けるのは誰ですか

EPIC センターがアプライドの勝者になることに疑いの余地はありません。 同社は何十年にもわたってチップ開発技術の中心地に位置しており、このプロジェクトはアプライドがプロセス技術の新しい分野に次々と影響を与えることを可能にするため、その地位を強化するだけである。 長期的には、同社が投資を約束した資金（潜在的な政府奨励金を含め、今後 7 年間で最大 40 億ドル）は、その対価としては小さな代償に思えるだろうと私は予想しています。

また、新製品、特に最先端の製品をより迅速に市場に投入できるチップ メーカーにとって、EPIC は明らかな勝者となるはずです。 もし私が AMD や Nvidia などでエンジニアリングを担当していれば、製品ロードマップ全体を加速できる最先端のプロセスに早期にアクセスできるチャンスに確実に飛びつくでしょう。

関係する大学にとっても素晴らしいことだ。 企業戦略開発担当グループ副社長でアプライド マテリアルズ CEO ゲイリー ディッカーソンの首席補佐官であるトリスタン ホルタムと話をしたとき、彼は米国の半導体エコシステムの強さを維持する上での大学の重要な役割について雄弁に語ってくれました。アプライド マテリアルズが業界に参入する次世代の育成に投資したい理由は、今後数年間の成長に見合った大きな人材パイプラインに対する業界のニーズにあります。

ちなみに、大学の関与は、専用の EPIC 施設を超えて、関係するさまざまな学校でアプライドが管理するサテライト ラボにまで拡大されます。 最高のエンジニアリング プログラムであっても、研究成果を商業的に実行可能なプロセスに変換するために必要な最新の生産設備を備えていないことがよくあります。 しかし、EPIC とサテライト ラボはこの状況を変え、これらの大学の研究プログラムが、優れたツールを備えた専門的に管理されたラボ環境を最小限のコストで利用できるようにする必要があります。 アプライド マテリアルズは、これにより、これらの優れたエンジニアリング学校から生まれるイノベーションの成功率が高まるだけであると考えています。

それに加えて、アプライド、インテル、TSMC などのベテラン技術者と一緒に現実世界の問題を解決する機会を持つ、聡明な若い大学院生にとって、それがどれほど素晴らしい学習体験、そしてキャリアの機会となるか想像してみてください。

シリコンバレーから世界へ

180,000平方フィートのEPICセンターの建物は2026年初めに完成予定で、シリコンバレーのアプライド・キャンパスに位置する。 ホルタム氏が私に指摘したように、その場所から半径50マイル以内にある上場企業の市場価値は合計10兆ドルを超えており、これはS&P 500の全体価値の約3分の1に相当する。 AMD、Broadcom、Intel、Lam Research、Maxim、Nvidia、Xilinx などの Applied の近隣企業には、Apple、Google、Cisco、Meta、Oracle、Salesforce などの大手企業も含まれています。

これらの企業はすべて、自社でチップを製造していない企業も含めて、EPIC の取り組みから恩恵を受ける立場にあります。 アプライド マテリアルズは、この 10 年の終わりまでに、世界の半導体市場の年間収益は 1 兆ドルを超えると予測しています。これは現在の約 2 倍です。 その成長を推進する新技術の多く（AI、ソフトウェア定義車両、IoT、スマート電力網など）は、私たちをここまで導いた技術よりも桁違いに複雑なチップ製造技術に依存しています。 それだけでは不十分であるかのように、二酸化炭素排出量を削減するよう業界への圧力が高まることも予想され、より効率的な生産方法が開発されない限り、二酸化炭素排出量は急速に増加し続けるでしょう。

これらすべての理由から、チップ製造技術を改善するための全員参加のアプローチは完全に理にかなっています。 Applied はその先頭に立つのに理想的な企業であり、EPIC Center に対する同社の計画は非常によく考えられているようです。

プロセスの保護

私が抱いている 1 つの懸念は、私が話をしたアプライドの幹部とも共有したものですが、セキュリティに関するものです。 私たちが話している生産技術は非常にデリケートなものであり、一部のチップメーカーが共有の研究開発施設で協力することに慎重になる可能性がある市場競争の観点だけではありません。 多くの場合、高度なチップ製造方法は連邦政府によって戦略的に重要であると見なされており、アンクル・サムはこれらの技術が他国、特に中国にどのように浸透するかについて非常に注意を払っていることを意味します。 したがって、セキュリティが最も重要です。

ホルタム氏は確かにすでにこうしたリスクを警戒していた。 同氏は、アプライド社は長年にわたり大手チップメーカーへの生産設備の主要サプライヤーであったため、相互に接触すべきではない異なる企業から人や知的財産を分離するための厳格なプロトコルの開発にも数十年を要したと指摘した。

さらに、EPIC センターで計画されている作業の多くは非常に基礎的なものであるため、競争前のものになると強調しました。 言い換えれば、製造業者 X が製造業者 Y よりも 3% 早く特定の種類のチップを生産できるようにする、高度にカスタマイズされた改良ではなく、上昇傾向を生み出す種類のブレークスルーに取り組みが集中することになるでしょう。半導体業界全体にボートを持ち上げる。

目に見える成果をもたらす強力な取り組み

EPIC は、マーケティング戦略をはるかに超えたプロジェクトとして、私にとっての「匂いテスト」に合格しました。 これは、多くの企業の研究開発ショーケースが最終的にそうなる、クールなデモを提供するだけの場ではありません。 むしろ、ここは本当の画期的な仕事が行われる場所のように見えます。 そのため、EPIC は最終的には直接関与する大学や企業、そしてチップ業界全体に多大な利益をもたらす可能性があると私は信じています。

EPIC がオンラインになるまでの進捗状況に注目していきます。 真の共創を促進する環境を構築することは、特に半導体のような競争の激しい業界では簡単ではありません。 しかし、どの企業にもそれができるなら、アプライド マテリアルズにもそれは可能です。

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