अमेरिकी चिप निर्माण को मजबूत करना – एआई नेतृत्व की कुंजी

पिछले कई हफ्तों से, हेडलाइंस अमेरिकी आयात शुल्क के लooming खतरे और संभावित प्रभाव के बारे में चिल्ला रहे हैं जो सेमीकंडक्टर पर लगाए जा सकते हैं। सच में, मुझे लगता है कि इन शुल्कों को लागू करने की संभावना नहीं है क्योंकि इससे आपूर्ति श्रृंखला में इतना बड़ा व्यवधान होगा, जिसके परिणाम अभी भी कोविड-19 से बहुत ताज़ा हैं। कौन भूल सकता है उन हज़ारों अधूरी कारों को जो अधूरी ऑटोमोबाइल निर्माताओं के लॉट में खड़ी हैं? निश्चित रूप से, कोई भी ऐसा दोहराव नहीं चाहता है!

उस कहा, मुझे लगता है कि यह अभी भी अमेरिकी व्यवसायों और अमेरिकी अर्थव्यवस्था के लिए सेमीकंडक्टर निर्माण के क्षेत्र में अधिक लचीला और स्व-निर्भर बनने के लिए उपयुक्त है, और मैं इन प्रयासों की प्रशंसा करता हूं। यहाँ, हम यह देखेंगे कि यह स्व-निर्भरता क्यों इतनी महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से अमेरिका की क्षमता के संदर्भ में, जो वर्तमान में सीमित नेतृत्व को बनाए रखने में सक्षम है राज्य-ऑफ-द-आर्ट कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) में।

एआई रेस, इसके मूल में, एक चिप रेस है

सेमीकंडक्टर एआई मॉडल को प्रशिक्षित करने वाले सर्वर को शक्ति प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि इन मॉडलों को प्रशिक्षित करने के लिए विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है जो केवल सेमीकंडक्टर (पारंपरिक प्रोसेसर के बजाय) प्रदान कर सकते हैं। अनुमान है कि इस वर्ष के अंत तक, एआई से संबंधित सेमीकंडक्टर दुनिया भर में कुल सेमीकंडक्टर बाजार के 19 प्रतिशत के लिए जिम्मेदार होंगे, जो 2017 में 7 प्रतिशत से काफी अधिक है।

एआई के लिए सेमीकंडक्टर पर बढ़ती निर्भरता का अर्थ है कि अमेरिका विदेशी संस्थाओं पर सेमीकंडक्टर आपूर्ति के लिए कम निर्भर होगा, जो बेहतर है। जैसे ही वैश्विक एआई रेस गर्म होती है, घरेलू सेमीकंडक्टर उत्पादन आर्थिक और राष्ट्रीय सुरक्षा के साथ-साथ तकनीकी स्वतंत्रता जैसे महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। वर्तमान में, कांग्रेस में एक बिल पारित किया जा रहा है जिसे “सेमीकंडक्टर सप्लाई चेन अधिनियम 2025” कहा जाता है, जिसे द्विदलीय समर्थन प्राप्त है और जिसका उद्देश्य विदेशी आपूर्ति श्रृंखलाओं पर निर्भरता को कम करना है।

हम यह कैसे करते हैं?

संभावित अमेरिकी आयात शुल्क के खतरे के जवाब में, कई लोगों ने चिंता व्यक्त की है कि अमेरिका वर्तमान में सेमीकंडक्टर मांग को पूरा करने के लिए तैयार नहीं है, जो जनरेटिव एआई और एआई डेटासेंटर निर्माण द्वारा संचालित है। एआई के व्यावसायिक उपयोग, जैसे कि कोडिंग और सॉफ्टवेयर विकास, विशेष रूप से जोखिम में हैं। सेमीकंडक्टर पहुंच में कोई भी व्यवधान एआई और डाउनस्ट्रीम बाजारों जैसे स्वायत्त वाहनों, एज कंप्यूटिंग और रोबोटिक्स जैसे निर्भर अनुप्रयोग क्षेत्रों में एक प्रभाव पैदा कर सकता है।

अमेरिका की सेमीकंडक्टर-निर्भर उद्योगों में नवाचार को बढ़ावा देने की क्षमता, जिसमें एआई भी शामिल है, सामग्री खोज में त्वरण की आवश्यकता होगी। “पुराने तरीके” से सामग्री खोज और अपनाने में आमतौर पर विदेशी फाउंड्री में केंद्रित किया जाता था और फोटोलिथोग्राफी, एचिंग, जमाव और क्लीन रूम जैसी कई चरणों की आवश्यकता होती थी। यह एक धीमी और महंगी प्रक्रिया हो सकती है, जिससे लंबे डिज़ाइन चक्र और महत्वपूर्ण सामग्री अपशिष्ट हो सकता है।

घरेलू सेमीकंडक्टर मांग को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए, अमेरिका को चिप डिज़ाइन में प्रगति का लाभ उठाना चाहिए, एक तकनीक है जिसे स्थानीय परमाणु स्तर पर प्रसंस्करण कहा जाता है। यह एक डिजिटल, परमाणु स्तर पर सटीक निर्माण प्रक्रिया है जो परमाणुओं से सीधे उपकरणों का निर्माण करती है, जिससे पारंपरिक निर्माण प्रक्रिया में शामिल कई चरणों की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जबकि जटिलता और अपशिष्ट को कम किया जा सकता है। यह विभिन्न प्रकार के माइक्रोडिवाइस, जिनमें एआई सेमीकंडक्टर भी शामिल हैं, के डिज़ाइन और प्रोटोटाइप के लिए अभूतपूर्व लचीलापन और सटीकता प्रदान करता है।

पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के प्रति प्रतिबद्धता के साथ घरेलू निर्माण को बढ़ाना

एक अतिरिक्त (और महत्वपूर्ण) लाभ के रूप में, नई तकनीकें सेमीकंडक्टर निर्माण के पर्यावरणीय प्रभाव को भी कम कर सकती हैं। अब तक, इस उद्योग ने एक गंभीर दुविधा का सामना किया है क्योंकि इसका पर्यावरणीय प्रभाव बहुत बड़ा है, जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन, जल सेवन और रासायनिक अपशिष्ट, विशेष रूप से विषाक्त ‘फॉरएवर केमिकल्स’ जैसे पीएफएएस में योगदान करता है। ये रसायन पानी को प्रदूषित करते हैं, टूटते नहीं हैं और दशकों तक पर्यावरण (और लोगों!) में रहते हैं।

यह आश्चर्य की बात नहीं है कि हाल के संघीय कार्यों जैसे बिल्डिंग चिप्स इन अमेरिका एक्ट और चिप्स एक्ट ने महत्वपूर्ण पर्यावरणीय चिंताओं को उठाया है। चिप्स को डिज़ाइन, प्रोटोटाइप और निर्माण के लिए आवश्यक समय को कम करके – और रासायनिक-तीव्र साफ़ कमरे के वातावरण की आवश्यकता को समाप्त करके – नई तकनीकें मांग को संतुष्ट करने और जिम्मेदारी से घरेलू संसाधनों का उपयोग करके स्केल करने का उत्तर हो सकती हैं, और पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के साथ समझौता किए बिना।

अमेरिका के सामूहिक संसाधनों का उपयोग करना

नई निर्माण तकनीकों को तैनात करने के अलावा, अमेरिका को अपने समग्र दृष्टिकोण को अद्यतन करना चाहिए। इसका अर्थ है एक मॉडल से दूर जाना जो उत्पादन को कुछ बहु-अरब डॉलर की फाउंड्री में भारी रूप से आउटसोर्स करता है, और इसके बजाय राष्ट्र के व्यापक और समृद्ध शस्त्रागार का लाभ उठाना जो अग्रणी विश्वविद्यालयों, स्टार्टअप्स और औद्योगिक अनुसंधान और विकास फर्मों को एक साथ लाने के लिए है, जो सहयोग, खोज में त्वरण और पूरे ‘लैब-टू-फैब’ प्रक्रिया (अनुसंधान, प्रोटोटाइप और निर्माण) का समर्थन करता है। यह सब लागत को नियंत्रित करते हुए और इन संगठनों के बुनियादी ढांचे में सीधे सक्षम तकनीकों को एकीकृत करके प्राप्त किया जा सकता है।

आगे देखना

एआई और सेमीकंडक्टर के बीच संबंध वास्तव में पारस्परिक है। जैसा कि हमने उल्लेख किया है, सेमीकंडक्टर एआई मॉडल को प्रशिक्षित करने वाले सर्वर को शक्ति प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण हैं; दूसरी ओर, एआई सेमीकंडक्टर सामग्री की खोज को तेज़ कर रहा है जो मशीन लर्निंग का उपयोग करके नए सामग्रियों के गुणों की भविष्यवाणी करने और डिज़ाइन प्रक्रिया को तेज़ करने की अनुमति देता है। इस दृष्टिकोण को उल्टा सामग्री डिज़ाइन के रूप में जाना जाता है, जो शोधकर्ताओं को विशिष्ट लक्षित गुणों वाली सामग्रियों को डिज़ाइन करने की अनुमति देता है, जैसे कि बेहतर चालकता, ऊर्जा दक्षता और स्थिरता।

नई सामग्रियों की खोज को तेज़ करना सेमीकंडक्टर निर्माण में सबसे कठिन चुनौतियों में से एक है, हालांकि यह एआई सेमीकंडक्टर के लिए विशेष रूप से मांग है, क्योंकि उद्योग लगातार गणना शक्ति, दक्षता और गति को बढ़ाने की कोशिश कर रहा है, जबकि चिप के आकार को कम करता है।

जबकि एआई नए, सैद्धांतिक सामग्रियों के गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, इन सफलताओं को अभी भी शारीरिक मान्यकरण की धीमी गति से सीमित किया जाता है। नई तकनीकें उच्च-थ्रूपुट प्रयोग का समर्थन करने के लिए उपयोग की जा सकती हैं, जो अंतर को बंद करने में मदद करती हैं; तेज़, अधिक लक्षित सामग्री विकास को सक्षम बनाती हैं, और अंततः अगली पीढ़ी की सामग्री को अनलॉक करती हैं। एआई की शक्ति के साथ सीधे परमाणु स्तर पर प्रसंस्करण जैसी नई तकनीकों को जोड़ने से जादू हो सकता है, जो एआई के विकास में तेज़ी ला सकता है, जो पहले सोचा नहीं जा सकता था, सभी अमेरिका की अपनी सीमाओं के भीतर केंद्रित हैं।