برنامه طراحی تراشه فناوری جورجیا نیروی کار فردای اپل را تقویت می کند

ایالات متحده با کمبود کارگر در ساخت تراشه های نیمه هادی دست و پنجه نرم کرده است و حتی آموزش مردم در مورد وجود این حوزه چالش برانگیز بوده است. در پاسخ، اپل و سایر شرکت ها پول و زمان قابل توجهی را برای رسیدگی به شکاف مهارت ها و خط لوله شکسته اختصاص داده اند.

اپل ابتکار سیلیکون جدید را آغاز کرد، مجموعه ای از کمک های مالی به دانشگاه های متمرکز بر فناوری در سراسر کشور، تا کارگران ماهر بیشتری در طراحی و ساخت تراشه ها توسعه دهند. این ابتکار به آموزش و آموزش مدارهای میکروالکترونیک و طراحی سخت افزار کمک مالی می کند. هشت دانشگاه شرکت می کنند که به دلیل مهارت مهندسی و تعهد خود به افزایش دوره های آموزشی در ایجاد مدارهای مجتمع انتخاب شده اند.

یکی از شرکت کنندگان دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر جورجیا تک است. Arijit Raychowdhury، رئیس مدرسه ECE، در مورد اینکه چگونه پشتیبانی اپل، پیشنهادات مدرسه و مکان‌های بالقوه دانش‌آموزان را در زمینه در حال تغییر مهندسی و ساخت تراشه‌های کامپیوتری تغییر داده است، با TechRepublic صحبت کرد.

NSI در Georgia Tech چیست؟

در ماه اکتبر، Georgia Tech آغاز مشارکت خود در NSI را جشن گرفت، که نشان دهنده یک همکاری گسترده بر اساس یک دوره آموزشی موفقیت آمیز نوار چیپ است که قبلا در دانشگاه ارائه شده بود.

جرد زربه، مدیر فناوری‌های سخت‌افزار اپل، در مصاحبه‌ای گفت: «ما بسیار هیجان‌زده هستیم که ابتکار سیلیکون جدید را به فناوری جورجیا بیاوریم و روابط خود را با دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر آن گسترش دهیم. بیانیه مطبوعاتی. مدارهای مجتمع، محصولات و خدمات بی‌شماری را در هر جنبه‌ای از دنیای امروز ما تامین می‌کنند، و ما نمی‌توانیم منتظر باشیم تا ببینیم دانش‌آموزان فناوری جورجیا چگونه به ایجاد و ابداع آینده کمک خواهند کرد.

این همکاری کامل در ژانویه 2025 آغاز می شود. مهندسان اپل سخنرانی های مهمان ارائه می کنند، پروژه ها را در چندین دوره طراحی IC بررسی می کنند، به دانشجویان بازخورد می دهند و در جلسات مشاوره و شبکه شرکت می کنند. اپل همچنین به دستیاران آموزشی کمک مالی می کند. این مربیان می توانند به سؤالات دانش آموزان در مورد مشاغلی که پس از کسب مهارت های طراحی تراشه برای آنها در دسترس خواهد بود پاسخ دهند.

نکته برجسته این برنامه این است که دوره حذف نوار به دانش آموزان این فرصت را می دهد که نه تنها تراشه خود را طراحی کنند، بلکه آن را نیز ساخته و برای اشکالات آزمایش کنند. این به آنها اجازه می دهد تا در شرایطی مشابه شرایط موجود در دنیای واقعی، در بازنگری و عیب یابی تجربه کسب کنند. فارغ التحصیلان از دوره های معماری کامپیوتر، طراحی مدار و فناوری سخت افزار در ECE می توانند مهندسان طراحی مدار مجتمع، مهندسان طراحی تراشه و طراحان آنالوگ باشند.

ببینید: قدرت های تراشه M4 اپل ویژگی های هوش مصنوعی در دستگاه های آینده

ریچودری گفت: “علاقه زیادی در بین دانش آموزان وجود داشت.” “در ترم اول، آنها یک ریزپردازنده RISC-V با تعدادی شتاب دهنده طراحی کردند – و متوجه شدند که اینها سالمندان هستند. اینها دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد نیستند. اینها دانشجویان ارشد هستند.»

این طرح ها بر روی گره فرآیند 65 نانومتری TSMC ساخته شده و برای دانش آموزان ارسال شد. سپس، دانش‌آموزان می‌توانند ماژول‌های آزمایشی را برای تراشه‌های خود بنویسند.

Raychowdhury افزود: “اپل در نهایت تعدادی از دانش آموزان را از اولین کلاس افتتاحیه استخدام کرد.”

تربیت نیروی کار برای اقتصاد فردا

موفقیت اولین کلاس نواری باعث شد که اپل حتی بیشتر درگیر هماهنگی با مدرسه برای رفع نیازهای نیروی کار خود شود. Raychowdhury گفت که این مدرسه با شرکت هایی مانند Texas Instruments، GlobalFoundries و Absolics هماهنگی های مشابهی داشته است.

او گفت در غیر این صورت، «پیدا کردن دانش‌آموزانی که چنین تخصص‌هایی در طراحی تراشه دارند، بسیار سخت است.

وقتی شرکت‌ها در برنامه درسی نقشی دارند، برخی از آنچه معمولاً آموزش حین کار است را می‌توان در کلاس درس انجام داد. Raychowdhury افزود: «این باعث کاهش زمان افزایش دانش‌آموزان در هنگام پیوستن به هر یک از این شرکت‌ها می‌شود».

در همین حال، دانش آموزان خواهند دید که مهارت هایی را به دست می آورند که مستقیماً به مشاغل پر تقاضا منجر می شود.

Raychowdhury گفت: آنها فضای لازم را دارند تا بفهمند آیا این چیزی است که آنها واقعاً به آن علاقه دارند یا خیر. حتی در این حوزه عظیم مشاغل نیمه هادی، دقیقاً به چه چیزی علاقه دارند؟ چه طراحی باشد، چه در فاب، چه بسته بندی و غیره.»

پروژه های تحقیقاتی کاربردهای پیشرفته هوش مصنوعی را بررسی می کنند

یکی از اجزایی که دانش آموزان در کلاس tape-out می سازند، یک ریزپردازنده RISC-V با یک شتاب دهنده است. این شتاب‌دهنده که برای حل سریع‌تر مسائل جبر خطی طراحی شده است، می‌تواند اولین قدم دانش‌آموزان در زمینه طراحی سخت‌افزاری باشد که در پشت هوش مصنوعی مولد قرار دارد. تلاش‌های جورجیا تک و اپل بر روی هوش مصنوعی مولد تمرکز نمی‌کنند مگر اینکه آن را به عنوان یک پروژه تحقیقاتی پیشرفته‌تر دنبال کنند.

Raychowdhury گفت: “برخی موضوعات تحقیقاتی پیشرفته وجود دارد – آنها هنوز در یک محیط کلاس درس نیستند – که در آن دانش آموزان در واقع راه هایی را برای استفاده از هوش مصنوعی، به ویژه مدل های زبان، برای طراحی تراشه ها، از جمله نوشتن RTL دنبال می کنند.” “این یکی از حوزه‌هایی است که در حال افزایش محبوبیت است.”

پروفسور سونگ-کیو لیم جورجیا تک در حال کار بر روی استفاده از هوش مصنوعی برای تسریع فرآیندهای باطن برای طراحی تراشه، مانند تولید طرح و مسیریابی، برای کاهش زمان عرضه به بازار است. برخی از دانشجویان فارغ التحصیل این فرصت را دارند که به صورت مشترک روی آن پروژه کار کنند.

فراهم کردن منابع برای عبور از شکاف مهارتی

در Georgia Tech، مهندسان جدید می توانند با فناوری هایی مشابه با ابزارهای پیشرفته تولید و پردازش که در زندگی روزمره به عنوان طراح تراشه استفاده می کنند، کار کنند. فضای سازنده هوش مصنوعی Georgia Tech که با همکاری NVIDIA راه اندازی شد، به دانش آموزان امکان دسترسی به پردازنده های گرافیکی H100 و H200 را می دهد. این به نوبه خود به آنها قدرت پردازش بیشتری می‌دهد تا مشکلات طراحی تراشه‌های دشوار را کشف کنند.

در نهایت، برنامه تولید نیروی ماهر کافی برای عبور از آن است شکاف مهارتی. مک کینزی در سال 2024 دریافت که تعداد افرادی که در نیروی کار تولید نیمه هادی ها در ایالات متحده کار می کنند نسبت به اوج خود در سال 2000، 43 درصد کاهش یافته است. این کشور ممکن است تا سال 2029 به 88000 مهندس نیمه هادی نیاز داشته باشد، اما سالانه تنها حدود 1000 تکنسین جدید به نیروی کار می پیوندند.

همانطور که Raychowdhury توضیح داد: “ما به مهندسان بسیار بیشتری نیاز داریم که بتوانند در کارخانه کار کنند، کسانی که می توانند در طراحی کار کنند، کسانی که می توانند در تست کار کنند.”