Per rilanciare l’industria delle patatine negli Stati Uniti, invita più chef in cucina

Un approccio “più è meglio” alla produzione di chip per computer creerebbe le scoperte vivaci e rapide di cui l’America ha bisogno per avere successo

Produrre la prossima generazione di chip per computer richiede la stessa attenzione, su scala industriale, necessaria per preparare un pasto gourmet. Gli ingredienti, le tecniche, gli strumenti migliori e, naturalmente, le menti più acute, devono mettere insieme qualcosa di trasformativo. Nelle cucine ne manca solo uno e il pasto risulta insufficiente.

A questo proposito, il Dipartimento del Commercio organizzerà presto una sorta di banchetto, distribuendo 11 miliardi di dollari per la ricerca e lo sviluppo nell'ambito del CHIPS Act per rilanciare la stagnante industria americana della produzione di chip, che ora produce solo il 12% dei chip in tutto il mondo. Passando a CHIPS, l'America ha affermato il coraggioso desiderio di tornare in prima linea nella produzione di chip. Tra il desiderio e il fare, però, c’è un divario profondo. Non sarà facilmente attraversabile.

I finanziamenti del CHIPS Act sono ingenti, ma i numeri difficilmente garantiscono il successo. La produzione di chip è un'attività quasi incomprensibilmente precisa, difficile e costosa. Per garantire agli Stati Uniti un posto al tavolo con i principali produttori mondiali ci vorranno innovazione e collaborazione di proporzioni epiche.

Abbassare le barriere alla partecipazione e ai finanziamenti, invitando le menti più brillanti a utilizzare gli ingredienti migliori e le migliori attrezzature, è fondamentale per il futuro dei semiconduttori americani ispirati al CHIPS. L’industria globale dei chip per semiconduttori, che vale quasi 600 miliardi di dollari, produce ogni anno più di un trilione di chip, presenti ovunque, dalle automobili alle macchinette del caffè. Un approccio “più è meglio” creerebbe una rete di innovazione vivace e in rapido movimento per produrre le scoperte necessarie per avere successo.

Finora, molta attenzione si è invece concentrata sugli attori più grandi, e spesso più lenti, del settore. L’America prospera grazie all’innovazione, ma molte delle menti più creative delle aziende più piccole e delle università sono state escluse dai costi notoriamente elevati di ricerca e sviluppo del settore e dalla mancanza di accesso a strumenti e strutture costosi (spesso chiamati “fab”). necessari per la prototipazione. Come ti dirà qualsiasi chef di alto livello, non puoi creare qualcosa di trasformativo se non hai una cucina in cui cucinare.

Ci sono due modi in cui gli Stati Uniti possono allocare questi fondi per la ricerca e lo sviluppo. In primo luogo, può ricorrere all'approccio dello "chef famoso", piazzando alcune grandi scommesse su una manciata di nomi sperando in una svolta magica: una proposta rischiosa. Oppure possiamo costruire più cucine e invitare più chef a iniziare a cucinare, piazzando molte piccole scommesse sulle menti più innovative per creare una serie di ristoranti collaborativi di innovazione nella produzione di patatine dove l’obiettivo è la bistecca, e non lo sfrigolio.

Innanzitutto, avremo bisogno di più cucine. Dobbiamo costruire strutture sperimentali condivise in cui i ricercatori dell’industria e del mondo accademico lavorino insieme. Ciò coltiverebbe comunità di pratica di ricerca che uniscono i migliori ingegneri in uno scopo comune e aprirebbero le porte agli innovatori a livello nazionale. Questi centri tecnologici possono variare da fabbriche universitarie potenziate gestite da ingegneri esperti a strutture su scala industriale che dimostrano la validità del prodotto di nuove idee su larga scala.

In secondo luogo, dobbiamo costruire modelli computazionali “gemelli digitali” in grado di emulare l’intero processo di fabbricazione, comprese le specifiche degli strumenti di processo e le condizioni di processo. I gemelli digitali consentiranno ai ricercatori di valutare rapidamente le opzioni e di accelerare la scoperta della tecnologia dei processi e dei dispositivi. Raccogliendo grandi quantità di dati, i modelli di intelligenza artificiale possono assistere gli esseri umani nella messa a punto di delicati processi di fabbricazione e nel rilevamento automatico di anomalie durante la produzione per migliorare la resa e la qualità della produzione. Attualmente impensabili, tali modelli digitali rappresenteranno il biglietto per l’America verso la leadership nella tecnologia e nella produzione dei semiconduttori che sarà meno dipendente dal fatto che gli esseri umani guardino i fogli di calcolo per prendere decisioni.

Inerente a questa visione è il ruolo chiave della condivisione dei dati tra l’intera comunità. Le strutture ad accesso aperto sarebbero collegate in rete a livello nazionale per distribuire liberamente i dati all’intera comunità, il tutto proteggendo le informazioni proprietarie. L’impatto di questo gemello digitale aumenterebbe in modo esponenziale man mano che la comunità di ricerca si espande e le nuove conoscenze alimentano l’innovazione.