Соединенные Штаты сталкиваются с нехваткой рабочей силы в производстве полупроводниковых чипов, и даже информирование людей о существовании этой области оказалось трудным. В ответ Apple и другие компании потратили значительные деньги и время на устранение дефицита навыков и устранение сбоев в конвейере.
Apple запустила New Silicon Initiative — серию грантов технологическим университетам по всей стране для подготовки более квалифицированных специалистов в области проектирования и производства чипов. Инициатива финансирует образование и обучение в области микроэлектронных схем и проектирования аппаратного обеспечения. В нем участвуют восемь университетов, выбранных за их инженерные знания и стремление разрабатывать курсы по созданию интегральных схем.
Одним из участников является Школа электротехники и компьютерной инженерии Технологического института Джорджии. Ариджит Рэйчоудхури, президент школы ECE, рассказал TechRepublic о том, как поддержка Apple изменила предложения школы и потенциальное место учащихся в меняющейся области инженерии и производства компьютерных чипов.
Что такое NSI в Технологическом институте Джорджии?
В октябре Технологический институт Джорджии отпраздновал начало своего участия в NSI, представляя собой расширенное сотрудничество, основанное на успешном записываемом курсе, уже предлагаемом в университете.
«Мы рады представить инициативу New Silicon Initiative в Технологическом институте Джорджии, расширяя наши отношения с его Школой электротехники и компьютерной инженерии», — заявил в своем заявлении Джаред Зербе, директор по аппаратным технологиям Apple. пресс-релиз. «Интегральные схемы используются в бесчисленных продуктах и услугах во всех аспектах нашего мира сегодня, и нам не терпится увидеть, как студенты Технологического института Джорджии помогают создавать и изобретать будущее».
Полноценное партнерство начнется в январе 2025 года. Инженеры Apple будут читать лекции, рассматривать проекты на нескольких курсах по проектированию микросхем, предоставлять отзывы студентам, а также участвовать в наставничестве и сетевых мероприятиях. Apple также финансирует помощников преподавателей. Эти наставники могут ответить на вопросы студентов о том, какая работа им будет доступна после того, как они освоят навыки проектирования микросхем.
Одной из сильных сторон программы является то, что магнитофонный курс дает студентам возможность не только спроектировать свой собственный чип, но также собрать его и протестировать на наличие ошибок. Это позволяет им получить опыт капитального ремонта и устранения неполадок в условиях, аналогичных тем, которые встречаются в реальном мире. Выпускники курсы по компьютерной архитектуре, схемотехнике и аппаратным технологиям В ECE можно стать инженерами-проектировщиками интегральных схем, инженерами-проектировщиками микросхем и разработчиками аналоговых устройств.
СМОТРЕТЬ: Чип Apple M4 обеспечивает функции искусственного интеллекта в будущих устройствах.
«Среди студентов был огромный интерес», — сказал Рэйчоудхури. «В первом семестре они разработали микропроцессор RISC-V с несколькими ускорителями – и поняли, что они старшеклассники. Они не аспиранты. Они студенты бакалавриата.
Эти конструкции были изготовлены на 65-нм техпроцессе TSMC и возвращены студентам. Затем студенты могли написать тестовые модули для своих собственных чипов.
«В итоге Apple наняла группу студентов из того первого класса», — добавил Рэйчоудхури.
Подготовка рабочей силы для экономики завтрашнего дня
Успех первоначального кассетного курса побудил Apple еще активнее сотрудничать со школой для удовлетворения ее потребностей в рабочей силе. Рэйчоудхури сказал, что школа имеет аналогичные соглашения с такими компаниями, как Texas Instruments, GlobalFoundries и Absolics.
В противном случае, по его словам, «очень трудно найти студентов с таким опытом» в области проектирования микросхем.
Когда компании участвуют в учебной программе, часть того, что обычно представляет собой обучение на рабочем месте, может проводиться в классе. «Это сокращает время подготовки студентов, когда они присоединяются к одной из этих компаний», — добавил Рэйчоудхури.
За это время студенты обнаружат, что они приобретают навыки, которые ведут непосредственно к востребованной работе.
У них есть возможность «выяснить, действительно ли они увлечены этим», — сказал Рэйчоудхури. «Даже в такой широкой области полупроводниковых вакансий, что именно их интересует? Будь то дизайн, фабричная работа, упаковка и т. д.
Исследовательские проекты исследуют передовые возможности использования искусственного интеллекта
Одним из компонентов, которые студенты создают на курсе магнитофонной записи, является микропроцессор RISC-V с ускорителем. Этот ускоритель, созданный для более быстрого решения задач линейной алгебры, может стать первым шагом студентов в горячую область проектирования аппаратного обеспечения, лежащую в основе генеративного искусственного интеллекта. Усилия Технологического института Джорджии и Apple не сосредоточены на генеративном искусственном интеллекте, если только они не рассматривают его как более продвинутый исследовательский проект.
«Есть некоторые сложные темы исследований — они еще не рассматриваются в классе — в которых студенты ищут способы использования ИИ, особенно языковых моделей, для разработки чипов, включая написание RTL», — сказал Рэйчоудхури. «Популярность этой области растет».
Профессор Сунг-Кью Лим из Технологического института Джорджии работает над использованием искусственного интеллекта для ускорения внутренних процессов проектирования микросхем, таких как создание макетов и маршрутизация, чтобы сократить время выхода на рынок. Некоторые аспиранты имеют возможность совместно работать над этим проектом.
Предоставление ресурсов, необходимых для устранения дефицита навыков
В Технологическом институте Джорджии начинающие инженеры могут работать с технологиями, аналогичными передовым инструментам производства и обработки, которые они используют в повседневной жизни в качестве разработчика микросхем. AI Maker Space компании Georgia Tech, запущенный в сотрудничестве с NVIDIA, предоставляет студентам доступ к графическим процессорам H100 и H200. Это, в свою очередь, дает им больше вычислительной мощности для решения сложных задач проектирования чипов.
В конечном счете, план состоит в том, чтобы подготовить достаточное количество квалифицированных работников, чтобы ликвидировать дефицит навыков. В 2024 году McKinsey обнаружила, что количество людей, работающих в производстве полупроводников в США, упало на 43% по сравнению с пиком в 2000 году. К 2029 году стране может потребоваться 88 000 инженеров-водителей-полупроводников, но каждый год к рабочей силе присоединяются только около 1000 новых технических специалистов.
Как объясняет Рэйчоудхури: «Нам нужно гораздо больше инженеров, которые могут работать на заводе-изготовителе, в проектировании и тестировании. »
