Applied Materials kündigt 4-Milliarden-Dollar-Investition in das EPIC Center for R&D Collaboration an

Künstlerische Darstellung der Applied Materials EPIC-Einrichtung im Silicon Valley

Applied Materials ist seit mehr als 30 Jahren der führende Hersteller von Halbleiterproduktionsanlagen. Es wurde gerade ein meiner Meinung nach wirklich neuartiges Kooperationsprojekt mit Chipherstellern und Universitäten angekündigt, das darauf abzielt, große Fortschritte bei den Chipproduktionstechniken voranzutreiben. Ich spreche von Prozessverbesserungen, die neue Chiptechnologien um Jahre schneller als bisher auf den Markt bringen könnten.

Während meiner jahrzehntelangen Beschäftigung mit der Technologiebranche habe ich viele Unternehmen gesehen, die auffällige F&E-Initiativen starteten, im Grunde genommen als verherrlichtes Vehikel für Marketing und Vertrieb. Aber das sehe ich beim neuen Equipment and Process Innovation and Commercialization (EPIC) Center von Applied überhaupt nicht. (Tolles Akronym, nicht wahr?) Nach Gesprächen mit Führungskräften von Applied und basierend auf der langen Innovationsgeschichte des Unternehmens, den Partnern, die es bereits zusammengestellt hat, und den Mitteln, die es in dieses Projekt investiert, bin ich davon überzeugt, dass dies der wahre Deal sein wird: eine Zusammenarbeit das noch viele Jahre lang wesentliche Beiträge zur Halbleiterindustrie leisten wird.

Der Grundgedanke hinter dem EPIC Center

Normalerweise halten wir sie für selbstverständlich, aber moderne Chips sind tatsächlich eines der großen technischen Wunderwerke der Menschheitsgeschichte. Kontinuierliche Verbesserungen bei Schaltungsdesign, Materialien, technischer Software, Beschichtungsausrüstung, Verpackung und vielen anderen Bereichen haben all die unglaublichen Fortschritte ermöglicht, die wir in allen Bereichen gesehen haben, von Smartphones über medizinische Geräte bis hin zur Avionik.

Da diese Geräte jedoch immer ausgefeilter werden, sind auch die sie unterstützenden Geräte und Prozesse immer komplexer geworden. Wie in der Zeitleiste unten gezeigt, führt dies zu sehr langen Zykluszeiten in Bezug auf die Grundlagenforschung, die Entwicklung neuer Geräte und Produktionsmethoden und letztendlich die Massenvermarktung neuer Chips.

Der traditionelle Ansatz zur Halbleiterentwicklung erfordert 10–15 Jahre von der Grundlagenforschung bis zur Massenkommerzialisierung.

Ich selbst habe vor vielen Jahren, als ich leitender Angestellter bei AMD war, einen Vorgeschmack darauf bekommen. Der Aufwand an Arbeit und Fachwissen, der in jeder Phase erforderlich ist, ist wirklich atemberaubend, und in gewisser Weise ist es kein Wunder, dass der gesamte Zyklus 10 bis 15 Jahre dauern kann.

Dennoch muss es einen besseren Weg geben, mit dem umzugehen, was Satheesh Kuppurao, Geschäftsführer von Applied, die „unerträglich schmerzhaften“ iterativen Prozesse des Hin und Her zwischen Forschern und Geräteherstellern und dann Geräteherstellern und Chipherstellern nennt. Kuppurao, der als Group Vice President für Geschäftsentwicklung und Wachstum bei Applied fungiert (und einen Doktortitel in Materialwissenschaften besitzt), erklärte, dass die Reibungen und Engpässe in der aktuellen Vorgehensweise zu endlosen Unterbrechungen und Verzögerungen führen können.

„Man kann diese Herausforderungen nur lösen, wenn alle an einem Strang ziehen“, sagte er mir. Das erklärt, warum Applied EPIC entwickelt hat.

Erstellen überlappender Zeitpläne für Forschung und Entwicklung

Die wichtigste Erkenntnis hinter dem EPIC Center ist, dass die Zeitpläne für die Grundlagenforschung, die Entwicklung neuer Produktionsanlagen und -prozesse und die anschließende Einführung in die Kommerzialisierung nicht rein linear sein müssen, bei dem eins zum nächsten führt wie eine Reihe von Dominosteinen . Tatsächlich können sie sich überlappen, wie das folgende Diagramm zeigt. Die potenzielle Zeitersparnis könnte 30 % betragen, was bedeutet, dass selbst die komplexesten neuen Chiptechnologien drei oder mehr Jahre schneller als bisher beim Endverbraucher ankommen könnten.

Der EPIC-Ansatz von Applied Materials wird die Forschungs- und Entwicklungsphasen überlappen, um die Zeit bis zur Kommerzialisierung um ... (+) 30 % zu verkürzen.

Durch die Bereitstellung spezieller Räume für Universitätslabore, Gerätehersteller und Chiphersteller in einer einzigen hochmodernen Einrichtung möchte Applied die traditionellen Reibungen und Engpässe reduzieren, von denen Kuppurao sprach. Forscher von Ingenieurs-Giganten wie Stanford, MIT, Cal-Berkeley, Arizona State und der University of Texas werden die Möglichkeit haben, mit Branchenprofis von Applied und anderen Geräteherstellern sowie Chipunternehmen wie Intel, AMD, TSMC, Samsung usw. in Kontakt zu treten. IBM und Nvidia.

In diesem Umfeld können die Prozessentwicklungsexperten, nachdem eine kritische Masse an Grundlagenforschung in einem neuen Bereich durchgeführt wurde, beginnen, parallel mit den Physikern, Materialwissenschaftlern, Elektrotechnikprofessoren und anderen Forschern zu arbeiten. Und wenn der richtige Zeitpunkt gekommen ist, werden die Prozessingenieure mit den Implementierungsprofis zusammenarbeiten, die wissen, wie man neue Prozesse in kommerziellen Fabriken implementiert.

Seite an Seite Zusammenarbeit. Kommunikation in Echtzeit. Alle klugen Leute aus verschiedenen Bereichen in einen Raum bringen. Vom Konzept her klingt alles einfach, aber Applied verfügt über die Ressourcen und das Fachwissen, um einige der komplexesten technischen Herausforderungen, die man sich vorstellen kann, zu meistern.

Wer profitiert vom EPIC Center?

Ich habe keinen Zweifel, dass das EPIC Center ein Gewinner für Applied sein wird. Das Unternehmen befindet sich seit Jahrzehnten im Epizentrum der Chip-Entwicklungstechnologie und dieses Projekt wird seine Position nur stärken, da es Applied ermöglicht, einen neuen Bereich der Prozesstechnologie nach dem anderen zu beeinflussen. Langfristig erwarte ich, dass das Geld, das das Unternehmen investiert hat – bis zu 4 Milliarden US-Dollar in den nächsten sieben Jahren, einschließlich möglicher staatlicher Anreize – wie ein geringer Preis dafür erscheinen wird.

EPIC dürfte auch ein klarer Gewinner für die Chiphersteller sein, die neue Produkte – insbesondere die fortschrittlichsten Produkte – viel schneller auf den Markt bringen können. Wenn ich für Unternehmen wie AMD oder Nvidia im Engineering tätig wäre, würde ich die Chance sicherlich nutzen, frühzeitig Zugang zu hochmodernen Prozessen zu erhalten, die meine gesamte Produkt-Roadmap beschleunigen könnten.

Es ist auch großartig für die beteiligten Universitäten. Als ich mit Tristan Holtam, Group Vice President für Unternehmensstrategie und -entwicklung und Stabschef von Applied Materials CEO Gary Dickerson, sprach, sprach er eloquent über die entscheidende Rolle der Universitäten bei der Aufrechterhaltung der Stärke des Halbleiter-Ökosystems in den USA. Die Bedeutung der Universitäten Zusammen mit dem Bedarf der Branche an einer großen Talent-Pipeline, um ihrem Wachstum in den kommenden Jahren gerecht zu werden, möchte Applied in die Ausbildung der nächsten Generation investieren, die in die Branche kommt.

Übrigens wird sich die Beteiligung der Universitäten über die spezielle EPIC-Einrichtung hinaus auf Satellitenlabore erstrecken, die von Applied an den verschiedenen beteiligten Schulen verwaltet werden. Selbst die besten Ingenieurstudiengänge verfügen oft nicht über die neueste Produktionsausrüstung, die sie benötigen würden, um ihre Forschungsergebnisse in kommerziell realisierbare Prozesse umzusetzen. Aber EPIC und die Satellitenlabore sollten das ändern und diesen universitären Forschungsprogrammen Zugang zu professionell verwalteten Laborumgebungen ermöglichen, die mit großartigen Werkzeugen ausgestattet sind, und das zu niedrigsten Kosten. Applied glaubt, dass dies die Erfolgsquote der Innovationen dieser großartigen Ingenieurschulen nur erhöhen wird.

Stellen Sie sich außerdem vor, was für eine unglaubliche Lernerfahrung – und Karrierechance – es für kluge junge Absolventen sein wird, die die Chance haben, an der Seite erfahrener Technologen von Applied, Intel, TSMC usw. reale Probleme zu lösen.

Vom Silicon Valley in die Welt

Das 180.000 Quadratmeter große EPIC Center-Gebäude, das voraussichtlich Anfang 2026 fertiggestellt wird, wird auf einem Applied-Campus im Silicon Valley errichtet. Wie Holtam mir gegenüber betonte, haben die börsennotierten Unternehmen im Umkreis von 50 Meilen um diesen Standort einen Gesamtmarktwert von mehr als 10 Billionen US-Dollar – etwa ein Drittel des Gesamtwerts des S&P 500. Abgesehen von Chip- und Chipausrüstungsunternehmen Zur Unternehmensnachbarschaft von Applied gehören neben AMD, Broadcom, Intel, Lam Research, Maxim, Nvidia und Xilinx auch andere große Namen wie Apple, Google, Cisco, Meta, Oracle und Salesforce.

Alle diese Unternehmen, auch diejenigen, die keine eigenen Chips herstellen, werden von der Arbeit von EPIC profitieren. Applied prognostiziert, dass der weltweite Halbleitermarkt bis zum Ende dieses Jahrzehnts einen Jahresumsatz von über einer Billion US-Dollar erzielen wird – etwa doppelt so viel wie heute. Viele der neuen Technologien, die dieses Wachstum vorantreiben (KI, softwaredefinierte Fahrzeuge, IoT, intelligente Stromnetze, was auch immer), werden auf Chip-Produktionstechniken basieren, die um Größenordnungen komplexer sind als diejenigen, die uns an diesen Punkt gebracht haben. Als ob das nicht genug wäre, können wir auch mit einem zunehmenden Druck auf die Industrie rechnen, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren, der ohne die Schaffung effizienterer Produktionsmethoden weiter schnell wachsen wird.

Aus all diesen Gründen ist ein All-Hands-on-Deck-Ansatz zur Verbesserung der Chip-Produktionstechnologie absolut sinnvoll. Applied ist das ideale Unternehmen, um dies voranzutreiben, und seine Pläne für das EPIC Center scheinen sehr gut durchdacht zu sein.

Absicherung des Prozesses

Der einzige Vorbehalt, den ich habe – den ich mit den Führungskräften von Applied, mit denen ich gesprochen habe, geteilt habe – betrifft die Sicherheit. Die Produktionstechnologien, über die wir sprechen, sind äußerst sensibel, und zwar nicht nur im Hinblick auf den Marktwettbewerb, der einige Chiphersteller möglicherweise davor zurückschrecken lässt, in einer gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungseinrichtung zusammenzuarbeiten. Fortschrittliche Chip-Herstellungsmethoden werden von der Bundesregierung in vielen Fällen auch als strategisch wichtig angesehen, was bedeutet, dass Uncle Sam sehr wachsam ist, wie diese Technologien auf andere Länder, insbesondere China, durchsickern. Sicherheit steht also an erster Stelle.

Holtam war sich dieser Risiken sicherlich bereits bewusst. Er wies darauf hin, dass Applied, da es schon so lange ein wichtiger Lieferant von Produktionsanlagen für die größten Chiphersteller sei, auch Jahrzehnte Zeit gehabt habe, strenge Protokolle zur Trennung von Personen oder geistigem Eigentum verschiedener Unternehmen zu entwickeln, die nicht miteinander in Kontakt kommen sollten.

Darüber hinaus betonte er, dass viele der für das EPIC Center geplanten Arbeiten so grundlegend sein werden, dass sie vorwettbewerblichen Charakter haben werden. Mit anderen Worten: Es wird nicht um hochgradig maßgeschneiderte Verbesserungen gehen, die es Hersteller um Boote in der gesamten Halbleiterindustrie anzuheben.

Eine starke Initiative, die greifbare Ergebnisse bringen sollte

EPIC besteht für mich den „Geruchstest“ als Projekt, das weit mehr als nur ein Marketingtrick ist. Dies wird nicht nur ein Ort sein, an dem coole Demos gezeigt werden, wie es bei so vielen F&E-Showcases von Unternehmen der Fall ist. Vielmehr sieht es nach einem Ort aus, an dem wirklich bahnbrechende Arbeit geleistet wird. Aus diesem Grund glaube ich, dass EPIC am Ende großen Nutzen für die direkt beteiligten Universitäten und Unternehmen sowie für die Chipindustrie insgesamt bringen könnte.

Ich werde den Fortschritt im Auge behalten, sobald EPIC online geht. Es ist nicht einfach, ein Umfeld zu schaffen, das echte Co-Creation fördert, insbesondere in einer so wettbewerbsintensiven Branche wie der Halbleiterindustrie. Aber wenn irgendein Unternehmen das kann, dann ist es Applied Materials.

Moor Insights & Strategy bietet oder hat kostenpflichtige Dienstleistungen für Technologieunternehmen wie alle Forschungs- und Analyseunternehmen der Technologiebranche bereitgestellt. Zu diesen Dienstleistungen gehören Recherche, Analyse, Beratung, Consulting, Benchmarking, Akquise-Matchmaking sowie Video- und Vortragssponsoring. Das Unternehmen hatte oder unterhält derzeit bezahlte Geschäftsbeziehungen mit 8×8, Accenture, A10 Networks, Advanced Micro Devices, Amazon, Amazon Web Services, Ambient Scientific, Ampere Computing, Anuta Networks, Applied Brain Research, Applied Micro, Apstra, Arm, Aruba Networks (jetzt HPE), Atom Computing, AT&T, Aura, Automation Anywhere, AWS, A-10 Strategies, Bitfusion, Blaize, Box, Broadcom, C3.AI, Calix, Cadence Systems, Campfire, Cisco Systems, Clear Software, Cloudera , Clumio, Cohesity, Cognitive Systems, CompuCom, Cradlepoint, CyberArk, Dell, Dell EMC, Dell Technologies, Diablo Technologies, Dialogue Group, Digital Optics, Dreamium Labs, D-Wave, Echelon, Ericsson, Extreme Networks, Five9, Flex, Foundries .io, Foxconn, Frame (jetzt VMware), Fujitsu, Gen Z Consortium, Glue Networks, GlobalFoundries, Revolve (jetzt Google), Google Cloud, Graphcore, Groq, Hiregenics, Hotwire Global, HP Inc., Hewlett Packard Enterprise, Honeywell, Huawei Technologies, HYCU, IBM, Infinidat, Infoblox, Infosys, Inseego, IonQ, IonVR, Inseego, Infosys, Infiot, Intel, Interdigital, Jabil Circuit, Juniper Networks, Keysight, Konica Minolta, Lattice Semiconductor, Lenovo, Linux Foundation, Lightbits Labs , LogicMonitor, LoRa Alliance, Luminar, MapBox, Marvell Technology, Mavenir, Marseille Inc, Mayfair Equity, Meraki (Cisco), Merck KGaA, Mesophere, Micron Technology, Microsoft, MiTEL, Mojo Networks, MongoDB, Multefire Alliance, National Instruments, Neat , NetApp, Nightwatch, NOKIA, Nortek, Novumind, NVIDIA, Nutanix, Nuvia (jetzt Qualcomm), NXP, onsemi, ONUG, OpenStack Foundation, Oracle, Palo Alto Networks, Panasas, Peraso, Pexip, Pixelworks, Plume Design, PlusAI, Poly (ehemals Plantronics), Portworx, Pure Storage, Qualcomm, Quantinuum, Rackspace, Rambus, Rayvolt E-Bikes, Red Hat, Renesas, Residio, Samsung Electronics, Samsung Semi, SAP, SAS, Scale Computing, Schneider Electric, SiFive, Silver Peak (jetzt Aruba-HPE), SkyWorks, SONY Optical Storage, Splunk, Springpath (jetzt Cisco), Spirent, Splunk, Sprint (jetzt T-Mobile), Stratus Technologies, Symantec, Synaptics, Syniverse, Synopsys, Tanium, Telesign, TE Connectivity , TensTorrent, Tobii Technology, Teradata, T-Mobile, Treasure Data, Twitter, Unity Technologies, UiPath, Verizon Communications, VAST Data, Ventana Micro Systems, Vidyo, VMware, Wave Computing, Wellsmith, Xilinx, Zayo, Zebra, Zededa, Zendesk , Zoho, Zoom und Zscaler. Patrick Moorhead, Gründer, CEO und Chefanalyst von Moor Insights & Strategy, ist Investor in dMY Technology Group Inc. VI, Fivestone Partners, Frore Systems, Groq, MemryX, Movandi und Ventana Micro., MemryX, Movandi und Ventana Micro.