Ulaganje Europske unije u potrazi za sve manjim i snažnijim mikročipovima podupire inovacije u umjetnoj inteligenciji, svemirskoj industriji i šire
NAPAJANJE SUTRAŠNJICE
EU ulaže u vrhunsku tehnologiju mikročipova za primjenu kod AI i istraživanja svemira
Čitanje članka:
5
min
Dana 1. lipnja 2024. svemirska letjelica sletjela je na Mjesec u sklopu kineske svemirske misije Chang’e 6. Cilj misije bio je istražiti tamnu stranu mjeseca i vratiti prve uzorke s mjeseca.
Edouard Lepape, izvršni direktor francuske tvrtke koja razvija napredne mikročipove za upotrebu u svemirskoj industriji NanoXplore, ponosan je na ulogu koju je njegova tvrtka odigrala u toj misiji.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
01:50
Do mjeseca i natrag
- Jedna od naših komponenti trenutačno je na mjesecu - rekao je Lepape.
Komponenta o kojoj govori je računalni čip, sličan onima koje upotrebljavamo u pametnim telefonima, automobilima i prijenosnim računalima.
Međutim, ovo je posebna vrsta čipa koji se zove programabilna polja logičkih sklopova sa sustavom na čipu koji ima široku primjenu u zrakoplovnoj i obrambenoj industriji.
Lepape predvodi DUROC, istraživački tim koji financira EU, čiji je cilj unaprijediti tehnologiju takvih čipova za upotrebu u svemiru. Tim okuplja vodeće stručnjake iz Njemačke, Francuske, Grčke i Švedske kako bi podigli tehnologiju procesora čipova u EU na sljedeću razinu.
Partneri na ovom pothvatu uključuju Airbus i Thales, najveće europske proizvođače satelita.
- U svemiru ne možete upotrijebiti komercijalne uređaje jer je okoliš vrlo agresivan - rekao je Lepape. - Ima puno zračenja, vibracija i temperature su vrlo niske. - govori.
Elektronika za svemir mora biti iznimno robusna i raditi uz minimalno napajanje. Ne možete popraviti elektroniku na svemirskom vozilu ili satelitu, puniti uređaj električnom energijom ili natočiti gorivo.
Maleni, ali značajni
Mikročip je u biti skup sitnih elektroničkih krugova sastavljenih na maloj, ravnoj silicijskoj pločici. Ove malene elektronske komponente služe kao 'mozak' elektroničkih uređaja. Njihovi integrirani krugovi obavljaju temeljne funkcije računanja i upravljanja u sustavu.
Od 1959., kad je Jack Kilby stvorio prvi integrirani krug, ove komponente postaju sve manje i sve snažnije.
Mikročipovi se sastoje od milijardi tranzistora povezanih krugovima koji nisu vidljivi golim okom te su ključni za svakodnevni život. Od osnovnih čipova za jednostavne uređaje do vrlo složenih čipova za superračunala, nalaze se u svemu, od pametnih telefona i računala do primjene u naprednoj elektronici i umjetnoj inteligenciji.
Stalni napredak u performansama potreban je da bi se zadovoljili zahtjevi novih visokotehnoloških uređaja. A kod čipova je svaki nanometar bitan. Što se više tranzistora može postaviti u što manji prostor, to se brzina i snaga čipova može više povećati.
Otprilike svake 2 godine industrija uvodi novu generaciju čipova koji sadrže više manjih tranzistora od prethodne generacije. Čip od sedam nanometara (7 nm) uveden je na tržište oko 2018. godine, što predstavlja korak naprijed u odnosu na prethodnu generaciju, čvor od 10 nm. Svaki novi korak omogućava poboljšanu učinkovitost u snazi i radu u uređajima.
- Potražnja kupaca za više funkcionalnosti pokreće potražnju za sve manjim tranzistorima - rekao je Marc Assinck, glasnogovornik u ASML-u, europskoj tvrtki specijaliziranoj za dizajn i proizvodnju naprednih litografskih strojeva, koji su bitni alati za proizvodnju mikročipova.
- Pametni telefoni i umjetna inteligencija zahtijevaju najnovije i najnaprednije čipove. - govori.
Njegova tvrtka koordinirala je konzorcij SeNaTe od 2015. do 2018. godine, kao dio istraživanja koje financira EU za razvoj tehnoloških rješenja za usvajanje tehnologije proizvodnje mikročipova od 7 nm.
- SeNaTe je značajan jer su njegovi rezultati omogućili industriji napredak do sljedeće generacije - rekao je Jos Benschop, izvršni potpredsjednik tehnologije u ASML-u.
- Istraživanje konzorcija SeNaTe dovelo je 2019. godine do uvođenja tehnologije od 7 nm - priča.
Danas je industrija napredovala prema još snažnijoj tehnologiji od 3 nm – trenutačno najnaprednijim čipovima na tržištu, koji se upotrebljavaju u najnovijim vrhunskim pametnim telefonima.
Europska neovisnost
Iako su čipovi nekada bili važni za računala i prijenosna računala, a kasnije za pametne telefone i automobile, sada su ključni za povezivanje uređaja i za umjetnu inteligenciju.
To je područje u kojem Europa ne želi biti u potpunosti ovisna o drugima. Iako je Europska unija kroz povijest igrala bitnu ulogu u istraživanju i razvoju poluvodiča, njen položaj u proizvodnji čipova s godinama je opadao.
Oko bilijun mikročipova proizvedeno je diljem svijeta 2020. godine, ali udio EU-a na globalnom tržištu iznosio je samo 10 %. Azija, posebice Tajvan, Južna Koreja i Kina, dominira s udjelom od preko 70 %. SAD također drži značajan udio zbog tvrtki kao što su Intel i NVIDIA.
Da bi osigurala svoju konkurentnost, Europska je unija pokrenula nekoliko inicijativa, uključujući Europski akt o čipovima, koji je stupio na snagu u rujnu 2023. Cilj je udvostručiti globalni tržišni udio poluvodiča u Europi na 20 % do 2030. godine i osigurati 43 milijarde eura javnih i privatnih ulaganja u istraživanje i razvoj te proizvodnju čipova.
Izgradnja kapaciteta
Usmjerenost EU-a na privlačenje naprednih postrojenja za proizvodnju mikročipova u Europu već donosi rezultate.
TMSC je počeo s izgradnjom svoje prve europske tvornice 2024. godine. Nova Europska tvrtka za proizvodnju poluvodiča (European Semiconductor Manufacturing Company, ESMC) bit će izgrađena u Dresdenu kao zajednički pothvat jedne tajvanske i tri europske tvrtke – njemačkih tvrtki Bosch i Infineon te nizozemske tvrtke NXP. Očekuje se da će proizvodnja započeti 2027. godine.
Na svečanosti početka gradnje ESMC-a u kolovozu 2024., predsjednica Europske komisije Ursula von der Leyen napomenula je da je činjenica da 'najveći svjetski proizvođač čipova dolazi na naš kontinent i udružuje snage s tri europska predvodnika (...) potvrda za Europu kao globalnu inovacijsku silu.'
U tijeku su i pregovori s Intelom o izgradnji velikog proizvodnog pogona za mikročipove u Magdeburgu u Njemačkoj, za koji se predviđa da će biti najveći proizvodni pogon za poluvodiče u Europi.
TSMC i Intel jedine su tvrtke na svijetu koje mogu proizvoditi najsuvremenije čipove od 3 nm, zajedno s južnokorejskim Samsungom.
Prostor za promjenu
Čipovi za svemir, međutim, nisu isti kao čipovi u telefonima. Prilagođeni su za obradu velikih količina podataka, kao što je prijenos informacija s kamere na satelitu, uz malu potrošnju energije. Također moraju biti otporni na zračenje i sposobni nastaviti funkcionirati čak i ako je dio čipa uništen zračenjem.
Trenutačno čipovi za svemir koji se nalaze u našim satelitima uglavnom rade na čvorovima od 65 i 28 nm. NanoXplore i njegovi partneri u DUROC-u imaju za cilj prebaciti svemirske čipove na sljedeću razinu, što u ovom području znači 7 nm. Lepape predviđa uspješnu budućnost svemirskim čipovima, unatoč izazovima.
- Svemir je tržište malog volumena i teško je razviti najnaprednije čvorove - rekao je.
- Ako uspijemo doći do 7 nm, utvrdit ćemo svoj položaj u svemirskoj industriji i čak će i SAD htjeti imati takvu tehnologiju - govori Lepape koji se nada se da će takav čip moći držati u rukama oko 2027. godine, s prvim lansiranjem u svemir također oko 2027. godine.
Lepape priznaje da je položaj Europe u utrci čipova pao. Međutim, vjeruje da će stalna suradnja i podrška na razini EU-a, uključujući i Program rada za istraživanje i inovacije u području svemira, pomoći u izgradnji sljedećeg dizajna čipova i osigurati da EU zadrži svoje mjesto u utrci čipova.
- Počeli smo zaostajati 2000.-tih godina - rekao je.
- Ako niste samostalni po pitanju elektronike, tada ćete za sve kritične tehnologije, uključujući umjetnu inteligenciju, ovisiti o stranim zemljama - govori.
Autor: Anthony King
Istraživanja u ovom članku financira EU-ov program Horizon. Stavovi sugovornika ne odražavaju nužno stavove Europske komisije.
Više informacija:
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a.
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
