Applied Materials gab bekannt, dass das Unternehmen eine innovative Partnerschaft mit seinem langjährigen Partner TSMC geschlossen hat, um in seinem EPIC-Zentrum (Equipment and Process Innovation and Collaboration) im Silicon Valley, USA, gemeinsam wichtige Halbleitertechnologien für die neue Generation der künstlichen Intelligenz zu entwickeln. Die Gesamtinvestition beläuft sich auf bis zu 5 Milliarden US-Dollar. Die beiden Parteien werden in diesem Zentrum gemeinsame Forschung und Entwicklung rund um Materialtechnik, Geräteinnovation und Prozessintegration durchführen, mit dem Ziel, eine energieeffizientere Chipleistung über die gesamte Verbindung von Cloud-Rechenzentren bis hin zu Endgeräten zu erreichen.

Gary Dickerson, Präsident und CEO von Applied Materials, sagte, dass das Unternehmen und TSMC seit mehr als 30 Jahren an der Spitze der fortschrittlichen Halbleitertechnologie intensiv zusammenarbeiten. Diese „Innovation am selben Standort“ im EPIC Center wird beiden Parteien helfen, die beispiellose Komplexität der Prozess-Roadmap schneller zu bewältigen und die Weiterentwicklung bahnbrechender Technologien von der frühen Forschung bis zur Massenproduktion im großen Maßstab zu beschleunigen. Wei Zhejia, Executive Vice President und Co-Chief Operating Officer von TSMC, wies darauf hin, dass mit der Weiterentwicklung jeder Generation der Halbleiterbauelementarchitektur die Schwierigkeit der Materialentwicklung und Prozessintegration immer weiter zunimmt. Um den explosionsartigen Bedarf an KI-Rechenleistung auf globaler Ebene zu decken, ist eine engere Zusammenarbeit innerhalb der Industriekette erforderlich. Er betonte, dass das EPIC Center ein ideales Umfeld biete, um die Reife von Geräten und Prozessen der neuen Generation zu beschleunigen.

Nach Angaben der beiden Parteien werden sich Applied Materials und TSMC durch die Zusammenarbeit des EPIC Center auf eine Reihe wichtiger Herausforderungen konzentrieren, denen sich aktuelle fortschrittliche Logikprozesse gegenübersehen, während sie weiterhin „schrumpfen, stapeln und die Effizienz verbessern“. Zu den Hauptrichtungen gehören: erstens die Entwicklung neuer Prozesstechnologien, die den Stromverbrauch, die Leistung und die Fläche (PPA) auf führenden Prozessknoten kontinuierlich verbessern können, um die höheren Anforderungen von KI und Hochleistungsrechnen auf Chips zu unterstützen; zweitens die Einführung neuer Materialien und Fertigungsanlagen der neuen Generation, um eine präzise Konstruktion komplexer 3D-Transistoren und Verbindungsstrukturen zu erreichen; Drittens: Verbesserung der Ausbeute, Kontrolle von Prozessschwankungen und Zuverlässigkeit durch fortschrittliche Prozessintegrationslösungen, wodurch der Grundstein für die Entwicklung hin zu vertikalen Stapel- und extrem skalierbaren Architekturen gelegt wird.

Das EPIC Center gilt als die bisher größte Einzelinvestition in die Forschung und Entwicklung moderner Halbleiterausrüstung in den Vereinigten Staaten. Der Gesamtplan zielt darauf ab, den Technologietransformationszyklus vom Labor zur Massenproduktionsfabrik deutlich zu verkürzen. Das Zentrum wird voraussichtlich noch in diesem Jahr in Betrieb gehen und seine Einrichtungen wurden von Anfang an für das Ziel optimiert, „schnell von der frühen Forschung und Entwicklung zur Verifizierung der Massenproduktion überzugehen“. Für Wafer-Fab-Kunden, darunter TSMC, wird das EPIC Center einen früheren Zugang zum F&E-Portfolio von Applied Materials ermöglichen, Testiterationen beschleunigen und die Einführung von Technologien der nächsten Generation in Produktionslinien mit hoher Kapazität in einer sicheren und kontrollierbaren kollaborativen Umgebung beschleunigen.

Applied Materials sagte, dass das Unternehmen durch das Co-Creation-Modell des EPIC Centers nicht nur eine höhere F&E-Effizienz und Wertteilung für Partner erreichen kann, sondern auch eine zukunftsweisende Perspektive mit längeren Zyklen und mehreren Prozessknoten für eine gezieltere Gestaltung interner F&E-Ressourcen gewinnen kann. Angetrieben durch KI wird der Trend, dass sich Chips hin zu komplexen 3D-Geräten und Verbindungsstrukturen entwickeln, immer deutlicher. Die Branche geht allgemein davon aus, dass das Überschreiten der als „3D-Transistorwand“ bekannten technischen Schwelle weitgehend die Obergrenze der Leistung und Energieeffizienz von KI-Chips in der nächsten Stufe bestimmen wird. Die Zusammenarbeit zwischen Applied Materials und TSMC im EPIC Center gilt als einer der wichtigen Bausteine ​​der Industriekette in dieser Richtung.