कैसे एक विशिष्ट तकनीक एआई के लिए एक कठिन बिंदु बन गई | प्रौद्योगिकी समाचार

ताइवान सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग कंपनी, जो एनवीडिया और अन्य एआई लीडर्स के लिए अत्याधुनिक चिप्स बनाती है, उनमें से लगभग सभी को पैकेज भी करती है। इसके प्रमुख आपूर्तिकर्ता और साझेदार मुख्य रूप से ताइवान में हैं, उन्हें भी चीन से उसी खतरे का सामना करना पड़ रहा है, जिसके कारण अमेरिकी नीति निर्माताओं को घरेलू चिप निर्माण को बढ़ावा देने के लिए अरबों डॉलर खर्च करने पड़े।

सिलिकॉन वैली में पैकेजिंग बाधा एक गर्म विषय बन गई है क्योंकि टीएसएमसी को मांग को पूरा करने के लिए संघर्ष करना पड़ रहा है। अय्यर ने एक पैकेजिंग अनुसंधान और विकास केंद्र के लिए योजना विकसित करके मदद करने की कोशिश की, जो बिडेन प्रशासन से $1.1 बिलियन से वित्त पोषित था और एरिजोना में बनाया जाना था, लेकिन ट्रम्प प्रशासन ने पिछले साल इस प्रयास को प्रभावी ढंग से खत्म कर दिया।

अय्यर ने कहा, “मुख्य बात यह है कि उन्होंने बच्चे को नहाने के पानी के साथ बाहर फेंक दिया है।” “हम ऐसी जगह पहुंच गए हैं जहां हम टीएसएमसी पर और भी अधिक निर्भर हैं।”

बाधा इस बात को रेखांकित करती है कि कैसे बिडेन और ट्रम्प प्रशासन के प्रयासों के बावजूद ताइवान पर अमेरिका की निर्भरता कम नहीं हुई है। बिडेन प्रशासन ने 2022 चिप्स और विज्ञान अधिनियम के तहत घरेलू चिप उत्पादन को तेजी से शुरू करने के लिए $50 बिलियन से अधिक का आवंटन किया। अध्यक्ष डोनाल्ड ट्रंपचिप निर्माताओं को अनुदान पर आपत्ति जताते हुए, इसके बजाय अमेरिकी कंपनियों के साथ सौदे के लिए दबाव डाला है जिसमें इक्विटी हिस्सेदारी शामिल है और अनिवार्य रूप से उसी चीज़ को पूरा करने के लिए विदेशी कंपनियों को टैरिफ की धमकी दी है।

चिप्स अधिनियम की पैरवी करने वाले इंटेल के पूर्व सीईओ पैट्रिक जेल्सिंगर ने कहा, चिप्स के निर्माण के बाद, “पैकेजिंग सबसे महत्वपूर्ण चीज है।” “और हमारी पैकेजिंग आपूर्ति श्रृंखलाएं और भी अधिक अनिश्चित हो सकती हैं।”

ट्रम्प प्रशासन के एक अधिकारी ने इस बात पर विवाद किया कि पैकेजिंग सर्वोच्च प्राथमिकता नहीं थी। अधिकारी ने नाम न छापने की शर्त पर बताया कि नौ पैकेजिंग विनिर्माण परियोजनाओं को CHIPS एक्ट फंडिंग प्राप्त हुई है, और वाणिज्य विभाग क्षेत्र में कुछ महत्वपूर्ण अनुसंधान परियोजनाओं का मूल्यांकन कर रहा है।

गतिरोध को दूर करने के लिए, कुछ बड़ी अमेरिकी कंपनियाँ आगे बढ़ने की कोशिश कर रही हैं। टेक्नोलॉजी में लंबे समय से अग्रणी इंटेल ने पैकेजिंग ग्राहकों को चुना है और पिछले हफ्ते कहा था कि उसने उन्नत पैकेजिंग का नेतृत्व करने के लिए एक नए कार्यकारी की भर्ती की है। चिप निर्माण उपकरण बनाने वाली सबसे बड़ी निर्माता कंपनी एप्लाइड मटेरियल्स, भागीदारों के साथ सिलिकॉन वैली में 5 बिलियन डॉलर की अनुसंधान सुविधा का निर्माण कर रही है, जिसमें पैकेजिंग मुख्य भूमिका होगी।

पैकेजिंग विशेषज्ञ एमकोर टेक्नोलॉजी, एरिजोना में अपनी पहली अमेरिकी फैक्ट्री साइट का निर्माण कर रही है और 10 साल के सौदे के तहत टीएसएमसी के लिए कुछ पैकेजिंग कार्य करने की उम्मीद है। एमकोर, जिसे बिडेन प्रशासन ने 407 मिलियन डॉलर का अनुदान दिया था, ने ट्रम्प प्रशासन के अधिकारियों के साथ बातचीत और एनवीडिया और ऐप्पल से खरीदारी में दिलचस्पी के संकेतों के बाद साइट पर अपने संभावित निवेश को 7 बिलियन डॉलर तक बढ़ा दिया।

ऐसे ग्राहक “बहुत मजबूत मांग दिखा रहे हैं, एक अमेरिकी पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण करना चाहते हैं,” एमकोर के अध्यक्ष और सीईओ केविन एंगेल ने कहा।

पैकेजिंग को लंबे समय से एक बाद का विचार माना जाता था क्योंकि अमेरिकी चिप निर्माता कम वेतन वाले एशिया के देशों में खेती करते थे। ग्लोबल इलेक्ट्रॉनिक्स एसोसिएशन के अनुसार, चिप पैकेजिंग में अमेरिकी हिस्सेदारी लगभग 3% है।

पैकेजिंग के बिना चिप्स काम नहीं करते. प्रक्रिया, जिसे असेंबली भी कहा जाता है, आम तौर पर सर्किट बोर्ड पर अन्य चिप्स को सिग्नल पास करने के लिए कनेक्टर्स के साथ सुरक्षात्मक प्लास्टिक में सिलिकॉन के नंगे टुकड़े लपेटती है।

इन दिनों, चिप्स को अक्सर एक मध्यस्थ परत पर रखा जाता है जिसे सब्सट्रेट कहा जाता है, जो आम तौर पर प्लास्टिक और ग्लास फाइबर और एम्बेडेड तांबे के तारों से बना होता है।

1981 में आईबीएम में शामिल होने से पहले यूसीएलए में डॉक्टरेट की उपाधि हासिल करने वाले अय्यर ने एक और महत्वपूर्ण प्रगति की। आईबीएम में, उन्होंने पहले “इंटरपोज़र्स” में से एक विकसित किया, जो सिलिकॉन से बनी एक परत है जो कई चिप्स को एक साथ रखती है और उनके बीच अधिक गति से सिग्नल भेजती है।

बड़े पैकेजों के लिए जिनकी कुछ एआई प्रोसेसर को आवश्यकता होती है, टीएसएमसी और इंटेल चिप्स के बीच संचार पुल के रूप में कार्य करने के लिए सब्सट्रेट में सिलिकॉन के छोटे टुकड़े एम्बेड करते हैं।

इंटेल के उपाध्यक्ष और पैकेजिंग और परीक्षण के महाप्रबंधक मार्क गार्डनर ने कहा, “आप उन्हें उन्नत पैकेजिंग के बिना नहीं बना सकते।” “इसके बिना हम एआई दुनिया में एक बहुत अलग जगह पर होते।”

TSMC CoWoS नामक उन्नत पैकेजिंग प्रदान करता है, जो सब्सट्रेट पर वेफर पर चिप का संक्षिप्त रूप है। उदाहरण के लिए, एनवीडिया का नया रुबिन प्रोसेसर, दो बड़े AI चिप्स को हाई-स्पीड मेमोरी के आठ स्टैक के साथ बंडल करने के लिए CoWoS का उपयोग करता है, जिनमें से प्रत्येक में 12 चिप्स होते हैं, एक पैकेज में 336 बिलियन ट्रांजिस्टर एकत्रित होते हैं। टीएसएमसी ने 2024 की तुलना में 2029 तक प्रति पैकेज कंप्यूटिंग ट्रांजिस्टर में 48 गुना वृद्धि की भविष्यवाणी की है।

लेकिन कंपनी, जिसे एरिजोना में प्रमुख चिप कारखाने बनाने के लिए CHIPS एक्ट फंडिंग प्राप्त हुई, 2028 या 2029 तक राज्य में CoWoS का उपयोग करने की योजना नहीं बनाती है। अब वहां जो भी चिप्स बनाती है उसे पैकेजिंग के लिए ताइवान भेजा जाना चाहिए।

टीएसएमसी पहले से ही एआई-संचालित ऑर्डरों को पूरा करने के लिए संघर्ष कर रहा है। इंटरनेशनल बिजनेस स्ट्रैटेजीज़ के एक विश्लेषक हैंडेल जोन्स का अनुमान है कि इसका CoWoS उत्पादन मांग से लगभग 30% कम है, जिन्होंने कहा कि टीएसएमसी सभी उन्नत पैकेजिंग का लगभग 95% हिस्सा है।

टीएसएमसी के वरिष्ठ उपाध्यक्ष केविन चांग ने कहा, “मैं देख रहा हूं कि मांग लगातार बढ़ती जा रही है।” “यह निश्चित रूप से बहुत सारी बाधाएँ पैदा करने वाला है।”

और लागत अधिक रहती है. रिसर्च फर्म टेकसर्च इंटरनेशनल के अध्यक्ष जान वर्दमान ने कहा, एक उन्नत चिप पैकेज की कीमत 500 डॉलर हो सकती है। उद्योग के अधिकारियों ने कहा कि सरल पैकेज की कीमत $40 के करीब हो सकती है।

कुछ चिप स्टार्टअप जानबूझकर CoWoS पर निर्भर डिज़ाइन से बच रहे हैं, जिसके लिए आवश्यक इंटरपोज़र को डिज़ाइन करने में महीनों की आवश्यकता हो सकती है।

“मैं इसे छूना नहीं चाहता था,” मैजेस्टिक लैब्स के सह-संस्थापक और अध्यक्ष शा रबी ने कहा, जो एक एआई प्रोसेसर डिजाइन कर रहा है जो सरल पैकेजिंग और सस्ते मेमोरी चिप्स का उपयोग कर सकता है। “यह आपूर्ति श्रृंखला की चुनौती का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हटा देता है।”

अय्यर और उद्योग के अधिकारियों ने कहा, लंबी अवधि में नई पैकेजिंग अवधारणाओं की जरूरत है। कंपनी के सीईओ जेकातेरिना विक्टोरोवा ने कहा, एक ऑस्ट्रेलियाई स्टार्टअप, सियेंटा ने एक प्रस्ताव दिया है जो कम विनिर्माण चरणों के साथ अतिरिक्त बड़े पैकेज बनाने और संचार बैंडविड्थ में बीस गुना वृद्धि के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल तकनीकों का उपयोग करता है।

अन्य पैकेजिंग अनुसंधान के लिए मार्शलिंग भागीदार हैं। जापानी रसायन निर्माता रेसोनैक ने हाल ही में सिलिकॉन वैली के पास 12-कंपनी पैकेजिंग कंसोर्टियम और पायलट उत्पादन लाइन की घोषणा की।

लेकिन सरकारी समर्थन अनिश्चित बना हुआ है। बिडेन प्रशासन ने एक गैर-लाभकारी संस्था, नैटकास्ट को CHIPS अधिनियम से 7.4 बिलियन डॉलर की अनुसंधान निधि की देखरेख करने के लिए, पैकेजिंग को फोकस उम्मीदवार के रूप में नामित किया था।

2023 में, अय्यर वाणिज्य विभाग के चिप कार्यक्रम में शामिल हो गए, और एक ऐसी सुविधा की योजना तैयार की जहां शोधकर्ता नई अर्धचालक सामग्री, चिप्स और पैकेजिंग का विकास और परीक्षण कर सकें। वह 2024 के अंत में यूसीएलए में लौट आए।

वाणिज्य विभाग ने जनवरी 2025 तक एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी रिसर्च पार्क में सुविधा की प्रस्तावित फंडिंग और स्थान की घोषणा नहीं की। ट्रम्प के तहत, तब तक बहुत कम कार्रवाई हुई जब तक कि वाणिज्य सचिव हॉवर्ड लुटनिक ने अगस्त में घोषणा नहीं की कि नैटकास्ट एक अवैध रूप से बनाया गया संगठन था और इसकी फंडिंग वापस ले ली। समूह ने उस दावे का खंडन किया लेकिन पिछली बार वह भंग हो गया।

सभी उद्योग अधिकारी भावी एरिज़ोना पैकेजिंग सुविधा पर शोक नहीं मना रहे हैं। जेल्सिंगर, जो अब वेंचर कैपिटल फर्म प्लेग्राउंड वेंचर्स में एक सामान्य भागीदार है, का तर्क है कि इसे शून्य से शुरू करने के बजाय मौजूदा अनुसंधान सुविधा में होना चाहिए था।

अय्यर, जो साइट चयन में शामिल नहीं थे, सहमत हुए। लेकिन, उन्होंने आगे कहा, “मुझे लगा कि मैंने एक अच्छा कार्यक्रम तैयार किया है। मुझे उम्मीद नहीं थी कि यह टूट जाएगा।”