Applied Materials a annoncé avoir conclu un partenariat innovant avec son partenaire de longue date TSMC pour développer conjointement des technologies de semi-conducteurs clés pour la nouvelle génération de l'ère de l'intelligence artificielle dans son centre EPIC (Equipment and Process Innovation and Collaboration) de la Silicon Valley, aux États-Unis, avec un investissement total pouvant atteindre 5 milliards de dollars. Les deux parties mèneront des recherches et développements collaboratifs dans ce centre autour de l'ingénierie des matériaux, de l'innovation des équipements et de l'intégration des processus, dans le but d'atteindre des performances de puces plus économes en énergie sur l'ensemble du lien depuis les centres de données cloud jusqu'aux terminaux.
Gary Dickerson, président et chef de la direction d'Applied Materials, a déclaré que la société et TSMC entretiennent depuis plus de 30 ans une coopération approfondie à la pointe de la technologie avancée des semi-conducteurs. Cette « innovation sur le même site » au Centre EPIC aidera les deux parties à faire face plus rapidement à la complexité sans précédent de la feuille de route du processus et à accélérer l'avancement des technologies de rupture, depuis la recherche précoce jusqu'à la production de masse à grande échelle. Wei Zhejia, vice-président exécutif et co-directeur de l'exploitation de TSMC, a souligné qu'à mesure que chaque génération d'architecture de dispositifs à semi-conducteurs continue d'évoluer, la difficulté de l'ingénierie des matériaux et de l'intégration des processus continue d'augmenter. Pour répondre à la demande explosive de puissance de calcul de l’IA à l’échelle mondiale, une collaboration plus étroite au sein de la chaîne industrielle est nécessaire. Il a souligné que le Centre EPIC offre un environnement idéal pour accélérer la maturité des équipements et des processus de nouvelle génération.
Selon les deux parties, grâce à la coopération du Centre EPIC, Applied Materials et TSMC se concentreront sur une série de défis clés auxquels sont confrontés les processus logiques avancés actuels alors qu'ils continuent de « rétrécir, s'empiler et améliorer leur efficacité ». Les principales orientations comprennent : premièrement, le développement de nouvelles technologies de processus capables d'améliorer continuellement la consommation d'énergie, les performances et la surface (PPA) sur les principaux nœuds de processus afin de répondre aux exigences plus élevées de l'IA et du calcul haute performance sur puces ; deuxièmement, l'introduction de nouveaux matériaux et d'équipements de fabrication de nouvelle génération pour réaliser une construction précise de transistors 3D complexes et de structures d'interconnexion ; troisièmement, l'amélioration du rendement, du contrôle des fluctuations des processus et de la fiabilité grâce à des solutions avancées d'intégration des processus, jetant les bases de l'évolution vers des architectures d'empilement vertical et d'évolutivité extrême.
Le Centre EPIC est connu à ce jour comme le plus grand investissement dans la recherche et le développement d’équipements avancés à semi-conducteurs aux États-Unis. Le plan global vise à raccourcir considérablement le cycle de transformation technologique du laboratoire à l’usine de production de masse. Le centre devrait être opérationnel cette année et ses installations ont été optimisées dès le début dans le but de « passer rapidement de la R&D initiale à la vérification de la production de masse ». Pour les clients de la fabrication de plaquettes, dont TSMC, l'EPIC Center offrira un accès plus rapide au portefeuille de R&D sur les matériaux appliqués, accélérera les itérations de tests et accélérera l'introduction de technologies de nouvelle génération dans les lignes de production à haute capacité dans un environnement collaboratif sûr et contrôlable.
Applied Materials a déclaré que grâce au modèle de co-création de l'EPIC Center, l'entreprise peut non seulement apporter une plus grande efficacité en R&D et un partage de valeur plus élevé aux partenaires, mais également acquérir une perspective prospective de cycles plus longs et de multiples nœuds de processus pour une disposition plus ciblée des ressources internes de R&D. Poussée par l’IA, la tendance des puces à évoluer vers des dispositifs 3D complexes et des structures d’interconnexion est devenue de plus en plus claire. L'industrie estime généralement que la manière de franchir le seuil technique connu sous le nom de « mur de transistors 3D » déterminera en grande partie la limite supérieure des performances et de l'efficacité énergétique des puces d'IA au cours de la prochaine étape. La coopération entre Applied Materials et TSMC au sein du Centre EPIC est considérée comme l'un des schémas importants de la chaîne industrielle dans cette direction.