Investissement dans l’Avenir des Semi-conducteurs

La National Science Foundation (NSF) des États-Unis, en collaboration avec Ericsson, Intel Corporation, Micron Technology et Samsung, a récemment annoncé un financement de 42,4 millions de dollars pour son concours Future of Semiconductors (NSF FuSe2). Cet investissement vise à soutenir des recherches novatrices et des initiatives éducatives dans le domaine des semi-conducteurs, renforçant ainsi la position des États-Unis en matière de recherche et d’innovation dans ce secteur crucial, tout en répondant à des défis majeurs tels que les nouvelles applications informatiques, l’efficacité énergétique, la performance, ainsi que les chaînes d’approvisionnement.

Objectifs et Impact des Subventions FuSe2

Les subventions FuSe2 financeront des projets de recherche sur les semi-conducteurs pour propulser la technologie et renforcer l’industrie américaine des semi-conducteurs. Elles soutiendront également les objectifs plus larges de la loi « CHIPS and Science Act de 2022 », qui vise à garantir un leadership durable dans le secteur des microélectroniques et à stimuler la croissance économique régionale. Avec l’augmentation de la demande pour des capacités de calcul avancées, notamment dans les domaines de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique, il est essentiel de développer des technologies de semi-conducteurs plus efficaces, évolutives et fiables. Les projets financés exploreront des approches innovantes pour surmonter les limitations actuelles en matière de conception et de fabrication de semi-conducteurs, assurant ainsi que les États-Unis demeurent à la pointe des avancées technologiques mondiales.

Ce financement représente une nouvelle étape dans le programme FuSe. Il y a un an, la NSF avait lancé le programme initial FuSe, qui avait alloué 45,6 millions de dollars à 24 projets de recherche et d’éducation, soutenus par la loi « CHIPS and Science Act de 2022 » de l’administration Biden.

Importance de l’Innovation dans le Secteur des Semi-conducteurs

« L’innovation dans la recherche sur les semi-conducteurs est essentielle pour notre compétitivité mondiale dans les domaines de l’électronique moderne, de l’informatique et des chaînes d’approvisionnement, » a déclaré Sethuraman Panchanathan, directeur de la NSF. « Ces investissements soutiennent non seulement l’avenir des semi-conducteurs en tant que moteur de notre économie, mais aussi notre sécurité nationale. Il est donc crucial de tirer parti du potentiel des technologies émergentes et de former une main-d’œuvre qualifiée prête à relever de nouveaux défis et à saisir des opportunités. »

Conséquences Positives des Projets Financiers

• Technologie de calcul avancée : Les projets visent à transformer le calcul en développant des technologies de pointe telles que des semi-conducteurs à oxyde ultra-fins, des conceptions de puces novatrices et des algorithmes avancés. Ces innovations amélioreront l’efficacité des charges de travail en intelligence artificielle et permettront un accès démocratisé à des solutions de calcul avancées.
• Efficacité énergétique et impacts environnementaux : Les projets se concentreront sur l’amélioration de l’efficacité énergétique des systèmes informatiques, y compris le matériel pour les réseaux neuronaux profonds et les circuits intégrés 3D à haute densité, contribuant ainsi à la durabilité environnementale.
• Électronique haute performance : Les initiatives viseront à accélérer l’adoption de dispositifs électroniques avancés et hybrides, intégrant de nouveaux composants compatibles avec les technologies futures.
• Nouveaux matériaux et dispositifs : Les projets se concentreront sur le développement de matériaux et de dispositifs innovants pour surmonter les limitations existantes en matière de stockage et de traitement des données.

Projets de Recherche et Institutions Impliquées

Le programme FuSe2 soutient 23 projets de recherche de pointe dans 15 États différents et 20 institutions, incluant neuf lauréats pour la première fois et sept institutions au service des minorités.

Recherche Collaborative en Informatique Spécifique au Domaine

• Plateforme de calcul neural polyvalente à base d’oxyde d’indium : Université de Purdue.
• Co-conception de mémoriseurs ferromagnétiques et de circuits de calcul en mémoire : Université du Minnesota, Twin Cities.
• Informatique probabiliste spécifique au domaine avec des jonctions tunnel antiferromagnétiques : Université Northwestern.
• Apprentissage par renforcement en périphérie avec co-conception d’algorithmes et de circuits : Texas A&M University.
• Intégration hétérogène pour des systèmes de détection de santé : Université du Texas à Austin.
• Architecture CMOS+X pour l’accélération matérielle des DNN : Arizona State University.
• Paradigme de calcul analogique pour le traitement radar RF-MIMO : Université de Washington.

Fonctionnalités Avancées et Haute Performance par Intégration Hétérogène

• Réseaux intégrés pour des communications sub-THz : Université d’État de Pennsylvanie.
• Intégration 3D d’électronique économe en énergie : Université de Stanford.
• Photonique intégrée avec commutation optique reconfigurable : Université du Michigan.
• Intégration de microélectronique à large bande pour l’alimentation des processeurs AI : Virginia Tech.
• Imagerie haute résolution des défauts dans les semi-conducteurs : Université de Purdue.
• Dispositifs de mémoire et de logique combinatoires magnoniques : Université de Californie, Riverside.
• Co-conception d’une plateforme d’architecture quantique : Massachusetts Institute of Technology.

Nouveaux Matériaux pour des Systèmes Basés sur des Semi-conducteurs Durables

• Co-conception de Boron Arsenide comme semi-conducteur de nouvelle génération : Université de Californie, Santa Barbara.
• Co-conception de mémristors à large bande pour le calcul neuromorphique : Université du Kansas.
• Précurseurs sol-gel à base d’indium pour l’électronique nano : Université du Texas à Dallas.
• Transistors magnétoélectriques compatibles CMOS : Université de Buffalo.
• Dispositifs de calcul en mémoire économe en énergie : Université du Maryland, College Park.
• Matériaux avancés pour la résistance : Université d’État de Louisiane.
• Technologies d’interconnexion évolutives et fiables : Texas A&M University.
• Traitement ex-situ des oxydes ferroélectriques : Université de Purdue.
• Jonctions tunnel antiferromagnétiques écoénergétiques : Université de l’Arizona.

En outre, ces projets incluront des programmes éducatifs complets, allant d’ateliers à des cours en ligne, en passant par de nouvelles offres de diplômes. Ils mettront également l’accent sur la participation de tous les Américains, y compris ceux sous-représentés dans les domaines STEM, afin de favoriser une main-d’œuvre diversifiée et qualifiée dans le secteur des semi-conducteurs.