Å utvide den amerikanske halvlederindustrien er en av nøkkelbestemmelsene i den nye loven som ble godkjent av senatet.
Yellow Dog Productions/Getty Images
Mens den globale mangelen på chips fortsetter å utvide til flere bransjer, det amerikanske senatet har vedtatt en landemerkeregning som vil låse opp en imponerende 52 milliarder dollar for å øke den nasjonale produksjonen av halvledere.
Investeringen er en del av en bredere pakke på rundt $ 250 milliarder dollar som dekker vitenskapelig arbeid som strekker seg fra kunstig intelligens til kvantekommunikasjon, kalt US Innovation and Competition Act.
Spesielt å utvide den amerikanske halvlederindustrien er en av de viktigste bestemmelsene i den nye loven. Det følger av et tidligere løfte fra USAs president Joe Biden, som tidligere i år oppfordret kongressen til å investere 50 milliarder dollar i halvlederproduksjon og forskning for å støtte den passende navnet CHIPS Act (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors).
Byens samtale ble bredt støttet av bransjen, med en sektoroverskridende allianse av halvlederselskaper som ble dannet umiddelbart etter kunngjøringen i et forsøk på å presse for at pengene raskt ble sikret.
Med senatet som lyser regningen, er finansieringen nå et skritt nærmere å bli en realitet. Loven ledes nå til Representantenes hus, der den vil bli diskutert før den blir sendt til Det hvite hus for presidentens underskrift.
“Vi er i en konkurranse om å vinne det 21. århundre, og startpistolen har gått. Ettersom andre land fortsetter å investere i egen forskning og utvikling, kan vi ikke risikere å komme etter,” sa Biden i en pressemelding. “Jeg ser frem til å samarbeide med Representantenes hus om denne viktige topartslovgivningen, og jeg ser frem til å signere den i lov så snart som mulig.”
Hvis lovforslaget blir vedtatt, vil det store flertallet av investeringen bli tildelt et CHIPS for America-fond som vil øke forsknings- og utviklingsprogrammer over hele landet i løpet av de neste fem årene for å utvikle neste generasjons halvledere. En del av budsjettet vil også bli tildelt spesielt for å støtte behovene til Forsvarsdepartementet (DoD) og etterretningsbyråer.
Lovforslaget søker også å etablere et nytt program som skal identifisere sårbarheter i USAs halvlederforsyningskjede, og arbeide for å løse og redusere disse hullene.
For øyeblikket er faktisk produksjonen av brikker stort sett konsentrert i regioner utenfor USA. Spesielt er halvlederstøperier – som skriver ut silisiumplatene som inneholder integrerte kretser på nanometer-skala – hovedsakelig basert i Sørøst-Asia.
Dette er fordi, i stedet for å gjennomgå den komplekse prosessen med å produsere halvledere internt for sine produkter, har de fleste selskaper de siste årene outsourcet jobben til to ledende selskaper: Samsung og TSMC. Som et resultat kommer omtrent tre fjerdedeler av verdens produksjonskapasitet for halvleder fra Kina, Japan, Sør-Korea og Taiwan.
Samtidig har produksjonskapasiteten i USA redusert betydelig. I følge en fersk rapport utført av Semiconductor Industry Association (SIA) hadde USA 37% av den globale produksjonskapasiteten for brikker i 1990 – et tall som har gått ned til 12% i dag, hovedsakelig på grunn av stagnasjonen av statlige subsidier til hjelpe industrien til å blomstre.
Den siste finansieringsrunden som er inkludert i innovasjons- og konkurranseloven, vil derfor sannsynligvis bidra til å øke den innenlandske produksjonen av halvledere.
“Hovedutfordringen i halvlederindustrien for øyeblikket er at den ledende prosessorteknologien er sentrert i Asia, i TSMC og Samsung,” sier Alan Priestley, visepresidentanalytiker hos Gartner, til ZDNet. “Dette handler om at USA prøver å oppmuntre til mer støperi og produksjonskapasitet i USA for å redusere dette.”
De siste månedene har bare understreket risikoen for å stole på at en håndfull utenlandske selskaper skal levere komponenter som er like kritiske som halvledere. COVID-19-pandemien har faktisk utløst en økning i etterspørselen etter produkter som krever et stort antall sofistikerte brikker – tenk PC-er, bærbare datamaskiner eller spillkonsoller. Støperi har imidlertid for øyeblikket ikke kapasitet til å produsere nok halvledere for å imøtekomme den globale etterspørselen, noe som betyr at mange bransjer har mangel på komponenter.
Nylige analyser spår at utstyrsprodusenter vil stå over seks til 12 måneders ledetid for leveranser av wafer de neste månedene, noe som betyr at forbrukerne vil oppleve forsinkelser når de bestiller produkter. Det som nå beskrives som en global mangel på brikker forventes å vare langt ut i 2022.
Den nye regningens investering på 52 milliarder dollar ville selvfølgelig komme for sent til å løse den nåværende saken. “USA ønsker å utvide kapasiteten, men det tar tid,” sier Priestley. “På kort sikt vil dette ikke ha noen innvirkning overhodet. Det vil ta mange år å følge gjennom.”
Det gjenstår at et slikt budsjett på lengre sikt kan ha en betydelig innvirkning på den innenlandske produksjonen av halvledere. SIA estimerte tidligere at en investering på 50 milliarder dollar i bransjen ville muliggjøre bygging av 19 støperier, og sikre at USA kan dekke den innenlandske etterspørselen etter chips brukt i nasjonale sikkerhetssystemer, romfart og kritisk infrastruktur.
SIAs administrerende direktør John Neuffer hyllet faktisk innføringen av den nye lovforslaget som et “sentralt skritt” i retning av å styrke landets halvlederindustri, og ba representanthuset om å passere investeringene raskt for å bli signert i lov.
Men på toppen av byggestøperi og produksjonskapasitet, er lovforslaget også designet for å drive langsiktige forsknings- og utviklingsprogrammer som skal levere ledende halvlederteknologier. I følge Priestley, til tross for det enorme budsjettet, vil dette være lettere sagt enn gjort.
“Det er et stort antall aspekter som går inn i forsyningskjeden, fra å dyrke silisium til å lage vafler, bygge støperier, montere, teste eller emballere. Det er en alvorlig kompleks kjede som for tiden er spredt over et bredt spekter av forskjellige steder, sier Priestley.
Budsjettet på 52 milliarder dollar må derfor spres over en rekke akademiske institusjoner som takler forskjellige deler av forsyningskjeden. “Det vil bidra og akselerere utviklingen, men det vil ikke gjøre en radikal endring i bransjen,” avslutter Priestley. “Du trenger mer enn det.”
Selv om styrking av USAs halvlederindustri utgjør en stor del av innovasjons- og konkurranseloven, tok den nye lovforslaget også opp mange andre nasjonale mål når det gjelder ny teknologi.
For eksempel foreslår loven at det opprettes en ny arbeidsgruppe for å koordinere utviklingen av kunstig intelligens og kvantevitenskap; og inkluderer særlig fokus på å bygge opp en solid kvantenettinfrastruktur, som lenge har vært en prioritet for USA.
Relaterte emner:
Teknologiindustri Maskinvare Intel ARM kunstig intelligensinnovasjon 