《CHIPS for America计划宣布提供2.85亿美元,以资助建立美国半导体行业“数字孪生”芯片制造研究所》

  • 编译者: 李晓萌
  • 发布时间:2024-06-12
  • 近日,美国政府发布了一份资助机会通知(NOFO),寻求符合条件的申请人提出建议,以建立和运营一个专注于半导体行业数字孪生技术的美国芯片制造研究所。数字孪生是模拟物理对应物的结构、上下文和行为的虚拟模型。美国芯片计划预计将为第一个专注于半导体制造、先进封装、组装和测试过程中数字孪生的开发、验证和使用的同类研究所提供高达约2.85亿美元的资金。美国芯片制造研究所是拜登政府下商务部成立的第一个美国制造研究所。

    与传统的物理研究模型不同,数字孪生可以存在于云中,这使得全国各地的工程师和研究人员能够进行协同设计和流程开发,创造新的参与机会,加快创新,降低研发成本。基于数字孪生的研究还可以利用人工智能等新兴技术,通过改进产能规划、生产优化、设施升级和实时工艺调整,帮助加快美国新芯片开发和制造理念的设计,并大幅降低成本。

    商务部长吉娜·雷蒙多表示:“数字孪生技术有助于激发全国半导体研发和制造的创新,但前提是我们要投资于美国对这项新技术的理解和能力。”。“这个新的美国制造业研究所不仅有助于使美国成为半导体行业开发这项新技术的领导者,还将有助于培训下一代美国工人和研究人员,让他们使用数字孪生技术来推动芯片的研发和生产。”

    “在拜登总统的领导下,我们正在书写美国半导体制造业的新篇章,”总统科技助理兼白宫科技政策办公室主任Arati Prabhakar说。“芯片研发是为了确保美国制造商能够继续取得成功并蓬勃发展。数字孪生技术可以加快成本高昂且耗时的工作,为这种极其复杂的产品开发下一代强大的制造业。”

    供资活动预计包括但不一定限于管理研究所的业务活动;半导体数字孪生发展的基础与应用研究;建立和支持共享的物理和数字设施;行业相关示范项目;以及与数字孪生相关的劳动力培训。

    负责标准与技术的商务部副部长兼美国国家标准与技术研究院(NIST)所长Laurie E.Locascio表示:“数字孪生技术将有助于半导体行业的转型。”。“对美国芯片制造研究所的这项历史性投资将有助于团结半导体行业,释放数字孪生技术的巨大潜力,以实现突破性发现。这是美国芯片制造公司如何将研究机构和行业合作伙伴以公私合作的方式聚集在一起,以实现创新的快速采用,从而在未来几十年提高国内竞争力的一个典型例子。”

    美国芯片制造研究所预计将使用集成的物理和数字资产来应对半导体行业制造业的重要挑战。通过建立一个区域多元化的网络,该研究所将营造一个协作环境,以显著扩大创新,为大型和中小型制造商带来实实在在的利益,让不同的社区参与进来,并确保在全国范围内进行强有力的劳动力培训。

    CHIPS美国制造业研究所将加入由17个美国制造业机构组成的现有网络,旨在通过创新、教育和合作确保美国制造业的未来。

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    • 近日,美国政府宣布,美国商务部和半导体研究公司制造联盟公司(SRC)正在进行谈判,由美国商务部向SRC提供2.85亿美元,用于建立和运营总部位于北卡罗来纳州达勒姆的美国制造业研究所。这笔投资总计10亿美元,将支持美国首个芯片制造研究所的成立。这家名为 SMART USA (Semiconductor Manufacturing and Advanced Research with Twins USA,美国半导体制造和先进研究与数字孪生)的新研究所将专注于开发、验证和使用数字孪生,以改进国内半导体设计、制造、先进封装、组装和测试工艺。SMART USA将加入现有的17个机构网络,旨在提高美国制造业的竞争力,促进强大的研发基础设施。SRC是北卡罗来纳州研究生态系统的重要组成部分,包括与北卡罗来纳州大学长达数十年的关系。 美国商务部长Commerce Gina Raimondo表示:“美国在世界舞台上的技术领先地位取决于其与全球最优秀、最聪明的人合作的能力。”。“在拜登总统和哈里斯副总统的领导下,我们通过建立SMART美国研究所,为更好地维护美国国家安全和进一步的技术创新开辟了新的途径。凭借新的数字孪生能力,美国正在创造无与伦比的机会,与世界各地的专家和研究人员合作,开发半导体行业技术进步的下一个前沿。” 数字孪生是复制物理对象(如芯片或复杂机械)的虚拟模型。工程师和研究人员可以在将这些虚拟模型应用于现实生活之前,使用它们进行数字化设计、开发和测试过程。基于数字孪生的研究还可以利用人工智能等新兴技术来优化芯片设计,提高生产效率,并通过简化操作和减少昂贵的调整来降低成本。此外,这些技术将通过提供实时反馈、基于地点的学习和接触以前无法访问的系统来扩大劳动力机会。通过数字孪生,研究人员和技术人员可以开发新的技术技能、工具、机械系统和化学品,同时保护工作场所的安全。 总统科技助理兼白宫科技政策办公室主任Arati Prabhakar表示:“此次的宣布是拜登总统领导下的又一步,旨在将半导体制造业带回美国,并投资于赢得未来所需的研发。”。“通过《CHIPS和科学法案》,我们正在促进私营部门的投资,这些投资正在推动为许多其他行业提供食物的供应链。我们正在创造高薪工作,以支持家庭并改变人们的生活。” SMART USA将召集公司、初创公司、研究人员和学术界,提供对实物资产和新型数字能力的访问,以: ·加快开发和采用先进的半导体技术。通过简化这一流程并缩短上市时间,SMART USA将有助于加快美国芯片设计和制造的创新。 ·缩短芯片生产的时间和成本。该研究所将使用数字孪生技术实施高效的设计和验证方法,从而大幅削减开支并提高生产率。 ·为下一代半导体工人提供培训机会:这包括制定旨在技能发展和劳动力准备的计划。 美国商务部负责标准与技术的副部长兼美国国家标准与技术研究院(NIST)院长Laurie E.Locascio表示:“数字孪生技术可以为美国半导体研发生态系统的创新开辟新的前沿。”。“通过新的SMART美国研究所,美国正在扩大其半导体制造和研发能力,并加强国内半导体研发生态系统,这将成为未来几年的关键创新引擎。” SMART USA执行董事Todd Younkin表示:“我们很荣幸CHIPS美国认可SMART USA Institute在推动半导体创新方面的关键作用。作为CHIPS Manufacturing USA Institute,这一称号重申了我们致力于促进整个半导体生态系统的协作和卓越。SMART USA Manufacturing Institute的核心是将人们团结在一起,形成一个有凝聚力的团队。通过这种合作,我们利用了合作伙伴的集体优势和专业知识。团队合作是我们战略的基石,正是通过这种共同努力,我们才能成功实现我们雄心勃勃的目标。”。 SMART USA及其计划成员遍布30多个州,预计将有150多个合作伙伴实体代表工业、学术界以及供应链设计和制造的各个领域。合作伙伴还包括10个国家实验室、5个美国制造研究所、5个经济发展机构和4个工会团体。CHIPS美国制造研究所将加入现有的17个研究所网络,旨在提高美国制造业的竞争力,促进强大的研发基础设施。 SMART USA的目标是在五年内: ·召集半导体设计、制造、先进封装、组装和测试行业的利益相关者,在协作环境中应对与数字孪生相关的共同挑战; ·通过使用数字孪生改进产能规划、生产优化、设施升级和实时工艺调整,将美国芯片开发和制造成本降低35%以上; ·将半导体制造、先进封装、组装和测试的开发周期缩短30%,加快相关创新技术的开发和采用,包括突破性的工具、材料和制造工艺; ·证明与半导体制造相关的温室气体排放量减少了25%;和 ·对10多万名工人和学生进行数字孪生技术培训。 此次的公告建立在政府在经历了几十年的离岸外包后将制造业带回美国的历史性工作的基础上。对SMART USA等研发项目的投资将确保美国在未来保持制造业的前沿地位。拜登总统具有里程碑意义的“投资美国”议程包括关键的税收激励和融资机会,这有助于促进21世纪各行业近1万亿美元的私营部门投资承诺。
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    • 近日,美国政府宣布,美国商务部(DOC)正在进行谈判,将在佐治亚州、加利福尼亚州和亚利桑那州投资高达3亿美元用于先进的封装研究项目,以加快对半导体行业至关重要的尖端技术的发展。预期的接受者是佐治亚州的Absolics股份有限公司、加利福尼亚州的应用材料股份有限公司和亚利桑那州的亚利桑那州立大学。 这些竞争性授予的研究投资,每项预计总计高达1亿美元,代表了先进基质的新努力。先进的基板是物理平台,允许多个半导体芯片无缝组装在一起,实现这些芯片之间的高带宽通信,有效地输送电力,并散发不需要的热量。由先进基板实现的先进封装转化为人工智能、下一代无线通信和更高效的电力电子的高性能计算。目前,美国尚未生产此类基材,但它们是建立和扩大国内先进包装能力的基础。高达3亿美元的联邦资金将与私营部门的额外投资相结合,使所有三个项目的预期总投资超过4.7亿美元。这一共同努力将有助于确保美国制造商保持竞争力,并继续推动技术创新,使公司在全球竞争中具有更强的优势。 美国商务部长Gina Raimondo表示:“美国长期竞争力的关键在于我们超越创新和建设世界其他地区的能力。这就是为什么美国芯片计划的研发方面对我们的成功至关重要,这些拟议的先进封装投资突显了我们为优先考虑半导体供应链管道的每一步所做的工作。”“人工智能等新兴技术需要微电子领域的尖端进步,包括先进封装。在拜登总统和哈里斯副总统的领导下,通过这些拟议的投资,我们正在将美国定位为设计、制造和封装微电子的全球领导者,这将推动未来的创新。” 国家经济顾问Lael Brainard表示:“今天的奖项对于确保美国在半导体领域的全球领导地位至关重要,确保美国的供应链始终处于最前沿。”。 当前的封装技术无法解决不断上升的功耗、人工智能数据中心的计算性能和移动电子产品的可扩展性问题。在美国维持这些未来的产业将需要各个层面的创新。CHIPS国家先进包装制造计划(NAPMP)为所有三个实体有望达到或超过的基材设定了积极的技术目标。先进的基板是先进封装的基础,这将增强关键的先进封装技术,包括但不限于设备、工具、工艺和工艺集成。这些项目将在帮助确保美国创新推动半导体研发和制造的前沿发展方面发挥至关重要的作用。 美国商务部负责标准与技术的副部长兼国家标准与技术研究所所长Laurie E.Locascio表示:“先进的封装对于先进半导体的发展至关重要,这些半导体是人工智能等新兴技术的驱动力。国家先进封装制造计划的这些首批投资将推动突破,解决芯片集成系统的关键需求,以实现美国创建一个强大的国内封装行业的使命,在美国和国外制造的先进节点芯片可以在美国境内封装。” 拟议项目包括: ·位于佐治亚州科温顿的Absolics,股份有限公司:Absolics准备通过与30多个合作伙伴(包括学术机构、大小企业和非营利实体)合作开发尖端能力,彻底改变玻璃芯基板制造业,这些合作伙伴已被公认为玻璃材料和基板领域的接受者,潜在资金高达1亿美元。通过其基板和材料先进研究与技术(SMART)包装计划,Absolics旨在建立一个玻璃芯包装生态系统。除了制定SMART包装计划外,Absolics及其合作伙伴还计划通过将培训、实习和认证机会引入技术学院、HBCU CHIPS网络和退伍军人计划来支持教育和劳动力发展工作。通过这些努力,Absolics将超越目前的玻璃芯基板技术,并支持对未来大批量制造能力的投资。 ·加利福尼亚州圣克拉拉的应用材料公司:应用材料公司与一个由10名合作者组成的团队正在开发和扩展一种颠覆性的硅芯基板技术,用于下一代先进封装和3D异构集成。应用材料公司的硅芯基板技术有可能推动美国在先进封装领域的领先地位,并有助于促进美国生态系统的发展,以开发和构建下一代节能人工智能(AI)和高性能计算(HPC)系统。此外,应用材料公司的教育和劳动力发展计划旨在加强美国州立大学和半导体行业之间的培训和实习管道。 ·位于亚利桑那州坦佩的亚利桑那州立大学:亚利桑那州立大学正在通过扇出晶圆级处理(FOWLP)开发下一代微电子封装。该倡议的核心是亚利桑那州立大学先进电子和光子学核心设施,研究人员正在探索300毫米晶圆级和600毫米面板级制造的商业可行性,这项技术目前在美国还不具备商业能力。亚利桑那州立大学由行业先驱德卡技术公司领导的10多个合作伙伴组成的团队,以微电子制造的区域据点为中心,由大小企业、大学和技术学院以及非营利组织组成。该团队遍布整个美国,在材料、设备、小芯片设计、电子设计自动化和制造方面处于行业领先地位。亚利桑那州立大学将建立一个互连代工厂,将先进的封装和劳动力发展计划与半导体晶圆厂和制造商联系起来。亚利桑那州立大学的教育和劳动力发展工作带来了与行业相关的培训,如培训师培训、微证书和工作专业人员的快速入门计划。将HBCU CHIPS网络和美国印第安人企业发展国家中心纳入其劳动力发展计划是不可或缺的。