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Dopo che i problemi della catena di approvvigionamento legati alla pandemia hanno causato una carenza globale di semiconduttori e paralizzato l’economia statunitense per oltre 200 miliardi di dollari nel solo 2021, l’Amministrazione Biden ha preso un impegno significativo per promuovere la produzione di semiconduttori su territorio americano.
Firmato nell’agosto 2022, il CHIPS Act destina oltre 50 miliardi di dollari all’industria statunitense dei semiconduttori. Questo sostegno finanziario senza precedenti ha innescato una vera e propria «fab renaissance» negli USA, con giganti del settore come Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) e Samsung che hanno annunciato la costruzione di nuovi impianti in tutto il paese. Tuttavia, una preoccupazione crescente è la disponibilità di personale qualificato necessario per soddisfare la domanda di posti di lavoro nei prossimi anni. Resta questo il principale rischio che potrebbe compromettere la ripresa di un settore vitale a livello globale.
Per affrontare la carenza di manodopera specializzata nel settore dei semiconduttori — evidenziata da diversi studi e rapporti dell’ultimo anno — produttori di semiconduttori, governi statali e università stanno collaborando per rilanciare percorsi formativi e programmi di istruzione superiore su tutto il territorio americano. Di seguito, una raccolta delle iniziative più rilevanti avviate in tutto il paese per rafforzare il bacino universitario e far crescere la forza lavoro nazionale nel settore dei semiconduttori. (Nota: questo elenco non è esaustivo né include i 45 milioni di dollari in sovvenzioni assegnati dalla National Science Foundation a varie università.)
1. Istituzione: The Ohio State University
Stato: Ohio
Finanziatore: Intel
Investimento: 4,5 milioni di dollari
Descrizione: Nell’ottobre scorso, Intel ha assegnato tre sovvenzioni per un totale di 4,5 milioni di dollari a The Ohio State University e ad altre istituzioni partner. Con 3 milioni della somma, Ohio State collaborerà con diversi college e università dell’Ohio per istituire il Center for Advanced Semiconductor Fabrication Research and Education (CAFE), un centro di ricerca e formazione interdisciplinare mirato allo sviluppo della forza lavoro nel settore manifatturiero dei semiconduttori a livello statale, tramite programmi di apprendimento esperienziale. Tra le istituzioni coinvolte figurano Ohio University, University of Cincinnati, Oberlin College e Kenyon College.
Una seconda sovvenzione, inferiore a 1,5 milioni di dollari, sarà destinata alla partnership guidata da Ohio State per favorire maggiore diversità nel settore della produzione di semiconduttori. Chiamato Ohio Partnership for a Diverse and Inclusive Semiconductor Ecosystem and Workforce, questo programma statale coinvolgerà istituzioni di istruzione superiore di vario tipo, inclusi college storicamente afroamericani (HBCU) e centri tecnici. L'obiettivo è diversificare la forza lavoro dei semiconduttori in Ohio attraverso lo sviluppo di nuovi curricula, corsi introduttivi ampliati e percorsi di realtà virtuale verso le strutture e le tecnologie dei semiconduttori, includendo le camere bianche.
Infine, Intel ha assegnato una terza sovvenzione a un team Ohio State dedicato alle nuove applicazioni innovative nel quantum computing. Tra i focus del progetto, l’integrazione del Quantum Software Developer Kit (SDK) di Intel nei programmi formativi.
2. Istituzione: University of Illinois Urbana-Champaign
Stato: Illinois
Finanziatore: Samsung Austin Semiconductor
Investimento: contributo annuale di 1 milione di dollari
Descrizione: Lo scorso agosto, Samsung Austin Semiconductor ha annunciato il 5-star workforce development plan. Questa iniziativa nazionale punta a creare un bacino di talenti per la produzione di semiconduttori, collaborando con scuole K-12 e istituzioni accademiche per facilitare l’accesso a programmazioni ingegneristiche e discipline STEM.
Nell’ambito di questo piano, l’impegno annuale del produttore di chip verso la Grainger College of Engineering dell’University of Illinois Urbana-Champaign consentirà all’ateneo di potenziare risorse e programmi per gli studenti interessati al settore dei semiconduttori. In particolare, verrà istituito il “Samsung Semiconductor Technology Program” che offrirà supporto accademico fondamentale a 50 studenti selezionati, favorendo lo sviluppo delle loro competenze tecniche e specialistiche attraverso il nuovo minor in semiconduttori di UIUC.
3. Istituzione: Michigan State University e Lansing Community College
Stato: Michigan
Finanziatore: Michigan Economic Development Corporation (MEDC)
Investimento: 3,6 milioni di dollari
Descrizione: Nell’ottobre 2023, la MEDC ha annunciato un investimento di 3,6 milioni di dollari per promuovere opportunità formative e professionali nella filiera dei semiconduttori regionale. L’iniziativa distribuisce fondi a diverse istituzioni del Michigan, tra cui Michigan State University, Lansing Community College, Wayne State University, Michigan Technological University e Oakland University.
MSU, destinataria di 148.000 dollari, utilizzerà i fondi per realizzare un programma rivolto a studenti delle scuole medie e superiori del Michigan, volto a mostrare che il settore dei semiconduttori è un’opportunità concreta anche per chi lo ritiene troppo complesso o distante. Secondo Leo Kempel, decano MSU College of Engineering, tali fondi «promuoveranno la preparazione al lavoro e aumenteranno le conoscenze sul settore tra gli studenti delle medie e delle superiori del Michigan».
Lansing Community College, invece, utilizza i suoi 300.000 dollari per dare il via al “Technician Quick Start Boot Camp”, un programma di 10 giorni che rilascia una certificazione per lavorare come tecnico entry-level nel settore dei semiconduttori.
4. Istituzione: College of Western Idaho
Stato: Idaho
Finanziatore: Idaho Workforce Development Council (IWDC)
Investimento: 4,2 milioni di dollari
Descrizione: Nello scorso autunno, il produttore di semiconduttori Micron Technology, Inc., specializzato in DRAM, NAND e NOR memory, ha svelato i piani per la costruzione di un nuovo impianto produttivo da 15 miliardi di dollari a Boise, Idaho. Dopo poco più di un anno, l’Idaho Workforce Development Council ha assegnato al College of Western Idaho 4,2 milioni di dollari per aiutare lo stato a formare professionalità in grado di lavorare nello stabilimento e sostenere l’ecosistema in crescita dei semiconduttori in Idaho.
Il College of Western Idaho destinerà i fondi all’espansione del proprio programma Advanced Mechatronics Engineering Technology (AMET): un corso interdisciplinare che combina ingegneria meccanica e informatica con lo sviluppo software, formando tecnici per la produzione di semiconduttori e altri settori tecnologici avanzati. Secondo Wendi Secrist, Direttore Esecutivo IWDC, il finanziamento «raddoppierà la capacità» del programma CWI. Gli studenti iscritti ad AMET potranno candidarsi per un apprendistato presso Micron Technology, Inc. nei quartieri generali di Boise.
5. Istituzione: Virginia Tech
Stato: Virginia
Finanziatore: Growth and Opportunity for Virginia (GO Virginia)
Investimento: 3,3 milioni di dollari
Descrizione: GO Virginia, iniziativa di sviluppo economico guidata da leader d’impresa dello Stato, fornirà fondi iniziali a Virginia Tech e a un’ampia coalizione di college e università per fondare la Virginia Alliance for Semiconductor Technology (VAST). Con sede presso il Virginia Tech Research Center, ma con nodi satelliti in varie istituzioni, VAST si propone di potenziare efficienza e collaborazione all’interno degli ecosistemi statali dei semiconduttori e delle nanotecnologie. A tal fine, VAST sta creando una rete di strutture che permetterà a studenti, professionisti e PMI di utilizzare laboratori, camere bianche e strumentazione microelettronica favorendo la connettività e ampliando l’accesso a questi spazi ad alta specializzazione.
In aggiunta a questa rete di strutture, VAST introdurrà anche il programma Fast Track to Semiconductor Careers, destinato all’apprendimento per adulti e articolato in tre percorsi certificati da dieci settimane: Chip Fabrication and Nano Characterization, Semiconductor Packaging and Characterization e Semiconductor Equipment Maintenance and Repair. Il programma, con particolare attenzione a veterani e comunità sottorappresentate, si pone l’obiettivo di formare 600 adulti in due anni.
6. Istituzione: University of Texas at Austin
Stato: Texas
Finanziatore: Samsung Electronics e Samsung Austin Semiconductor
Investimento: 3,7 milioni di dollari
Descrizione: La Cockrell School of Engineering di UT Austin riceve in realtà due finanziamenti separati dal gigante della produzione di semiconduttori. Il primo, da Samsung Electronics, ammonta a 2,7 milioni di dollari e ha l’obiettivo di ampliare il flusso di studenti verso l’industria dei semiconduttori, finanziando borse di studio per studenti triennali e borse di ricerca per studenti magistrali, oltre a supporto per progetti di fine corso. Una parte dei fondi servirà anche a modernizzare il Fab Lab dell’università, offrendo formazione pratica a un maggior numero di studenti e favorendo ricerca e innovazione.
Al finanziamento di Samsung Electronics si aggiunge un ulteriore contributo da 1 milione di dollari da parte di Samsung Austin Semiconductor nell’ambito del 5-star workforce development plan già citato. Tale iniziativa promuoverà curricula sui semiconduttori in tutta l’accademia e rafforzerà la pipeline di talenti verso il settore. Entrambe le sovvenzioni sono state annunciate a settembre.
7. Istituzione: Georgia Tech
Stato: Georgia
Finanziatore: Semiconductor Research Corporation (SRC) e Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
Investimento: 65,7 milioni di dollari
Descrizione: L’ingente investimento in Georgia Tech rappresenta qualcosa di radicalmente diverso rispetto ai fondi offerti da altri produttori di chip e agenzie statali. Nel corso dell’ultimo anno, SRC, consorzio di ricerca sui semiconduttori, e DARPA, agenzia di ricerca del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, hanno annunciato il programma Joint University Microelectronics Program 2.0 (JUMP 2.0). Si tratta di un progetto ambizioso e di ampia portata, con importanti ricadute sia sull’economia statunitense che sulla difesa nazionale, che mira a finanziare la ricerca universitaria sulla prossima generazione di «elettronica avanzata per applicazioni sia commerciali che militari».
In particolare, JUMP 2.0 finanzia «ricerca ad alto rischio e ad alto impatto in sette centri tematici» dedicati allo sviluppo delle tecnologie critiche del futuro. Georgia Tech è stata selezionata per guidare due di questi centri focalizzati rispettivamente su cognizione artificiale e sensori intelligenti. Il primo, Center for the Co-Design of Cognitive Systems (CoCoSys), sarà dedicato ad avanzare le capacità dell’AI per applicazioni mission-critical. Il secondo, Center on Cognitive Multispectral Sensors (CogniSense), si concentrerà su nuove metodologie per sviluppare sensori elettronici più dinamici e adattivi rispetto agli standard attuali. Entrambi saranno ospitati presso la School of Electrical and Computer Engineering (ECE).
Nel loro insieme, questi due centri di ricerca dimostrano quanto la ricerca nel campo dei semiconduttori sia diventata oggi diversificata e centrale. Con investimenti di questa portata nelle aree più specializzate, DARPA e il Dipartimento della Difesa sottolineano l’importanza strategica di queste tecnologie, destinate a influenzare settori quali radar, sistemi d’arma e le future guerre della microelettronica a livello globale.
