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Após os problemas na cadeia de abastecimento decorrentes da pandemia, que originaram uma escassez global de semicondutores e causaram prejuízos superiores a 200 mil milhões de dólares só em 2021 nos EUA, a Administração Biden assumiu um compromisso de grande dimensão para impulsionar a produção de semicondutores em solo americano.
Sancionada em agosto de 2022, a CHIPS Act prevê um investimento superior a 50 mil milhões de dólares no setor norte-americano dos semicondutores. Este incentivo financeiro sem precedentes deu origem a uma verdadeira «renascença fab» nos EUA, com gigantes como a Intel, a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) e a Samsung a anunciarem a construção de unidades fabris de grande escala em todo o país. Porém, surge uma preocupação cada vez mais premente: será que a América dispõe de trabalhadores qualificados em número suficiente para responder à crescente procura de profissionais nos próximos anos? Este continua a ser o principal fator de risco para uma potencial revitalização doméstica de uma indústria global de importância vital.
Para responder à iminente escassez de mão de obra no setor dos semicondutores — evidenciada em diversos estudos e relatórios dos últimos anos — fabricantes de semicondutores, governos estaduais e universidades estão a unir esforços para dinamizar o ensino, a formação e iniciativas de programação avançada em todo o ensino superior. Apresentamos abaixo algumas das iniciativas mais relevantes lançadas nos EUA para reforçar o acesso universitário e expandir a futura força de trabalho nacional de semicondutores. (Nota: Esta lista não é exaustiva, nem inclui os 45 milhões de dólares em subsídios atribuídos pela National Science Foundation a diferentes universidades.)
1. Instituição: The Ohio State University
Estado: Ohio
Financiador: Intel
Investimento: 4,5 milhões de dólares
Âmbito: Em outubro do ano passado, a Intel atribuiu três bolsas, num total de 4,5 milhões de dólares, à Ohio State University e a várias instituições parceiras. Com 3 milhões dessa verba, a Ohio State colaborará com outros estabelecimentos de ensino superior do estado para criar o Center for Advanced Semiconductor Fabrication Research and Education (CAFE). O CAFE será um centro interdisciplinar de investigação e formação, dedicado ao desenvolvimento de profissionais qualificados para o fabrico de semicondutores a nível estadual, através de programas de aprendizagem prática. Entre as instituições participantes estão a Ohio University, a University of Cincinnati, Oberlin College e Kenyon College.
Uma segunda bolsa, de valor ligeiramente inferior a 1,5 milhões de dólares, apoiará uma parceria liderada pela Ohio State para reforçar a diversidade no setor do fabrico de semicondutores. Denominado Ohio Partnership for a Diverse and Inclusive Semiconductor Ecosystem and Workforce, este programa estadual promoverá a colaboração entre instituições de ensino superior de diferentes origens, incluindo HBCUs (instituições historicamente afro-americanas) e centros tecnológicos. O objetivo da parceria é diversificar a força de trabalho no setor dos semicondutores em Ohio, recorrendo a novos currículos para colmatar lacunas no ensino, expandir cursos introdutórios e proporcionar acesso virtual a instalações e tecnologia da indústria, incluindo salas limpas.
Por fim, a Intel atribuiu uma terceira bolsa a uma equipa da Ohio State focada em novas aplicações inovadoras de computação quântica. Um dos objetivos do projeto passa por integrar o Quantum Software Developer Kit (SDK) da Intel nos currículos das disciplinas.
2. Instituição: University of Illinois Urbana-Champaign
Estado: Illinois
Financiador: Samsung Austin Semiconductor
Investimento: Contribuição anual de 1 milhão de dólares
Âmbito: Em agosto passado, a Samsung Austin Semiconductor anunciou o 5-star workforce development plan. Este programa nacional pretende criar um pipeline de talento para o fabrico de semicondutores, em cooperação com escolas de ensino básico e secundário, universidades e institutos superiores, promovendo a participação em programas de engenharia e outras áreas STEM.
No âmbito do plano, o compromisso anual do fabricante com a Grainger College of Engineering da University of Illinois Urbana-Champaign permite à instituição reforçar recursos e programas dirigidos a estudantes interessados no setor dos semicondutores. Especificamente, será lançado o «Samsung Semiconductor Technology Program», que proporcionará apoio académico fundamental a 50 alunos selecionados, permitindo-lhes desenvolver competências técnicas através da nova especialização em semicondutores da UIUC.
3. Instituições: Michigan State University e Lansing Community College
Estado: Michigan
Financiador: Michigan Economic Development Corporation (MEDC)
Investimento: 3,6 milhões de dólares
Âmbito: Em outubro de 2023, a MEDC anunciou que irá investir 3,6 milhões de dólares para impulsionar oportunidades de ensino e carreira na indústria regional dos semicondutores. O financiamento será distribuído por diversas instituições de ensino em Michigan, incluindo, para além da Michigan State University e da Lansing Community College, também a Wayne State University, a Michigan Technological University e a Oakland University.
A MSU, que irá receber 148 000 dólares, vai aplicar este valor num programa dirigido a alunos do ensino básico e secundário do Michigan, com o objetivo de dar visibilidade à indústria dos semicondutores junto de adolescentes que poderiam considerar o setor demasiado complexo ou inacessível. Segundo Leo Kempel, diretor da College of Engineering da MSU, os fundos servirão para «promover a preparação para carreiras e a sensibilização para a indústria dos semicondutores entre os alunos do ensino básico e secundário do Michigan».
Por sua vez, a Lansing Community College utiliza os 300 000 dólares atribuídos para lançar o «Technician Quick Start Boot Camp». Este programa intensivo de 10 dias conferirá aos participantes uma certificação que os habilita a trabalhar como técnicos de entrada no setor dos semicondutores.
4. Instituição: College of Western Idaho
Estado: Idaho
Financiador: Idaho Workforce Development Council (IWDC)
Investimento: 4,2 milhões de dólares
Âmbito: No outono passado, a Micron Technology, Inc., fabricante de semicondutores especializada em memória DRAM, NAND e NOR, divulgou planos para iniciar a construção de uma nova fábrica avaliada em 15 mil milhões de dólares em Boise, Idaho. Um pouco mais de um ano depois, o Idaho Workforce Development Council atribuiu ao College of Western Idaho 4,2 milhões de dólares para ajudar o estado a formar mão de obra qualificada capaz de operar essa unidade fabril e desenvolver o setor local de semicondutores.
O College of Western Idaho irá utilizar este financiamento para expandir o seu programa Advanced Mechatronics Engineering Technology. O AMET, uma licenciatura interdisciplinar que combina engenharia mecânica e informática com desenvolvimento de software, prepara estudantes para funções técnicas no fabrico de semicondutores e noutros setores tecnológicos avançados. Segundo Wendi Secrist, diretora executiva do IWDC, o financiamento irá «duplicar a capacidade» do programa CWI. Os alunos do AMET podem candidatar-se a estágios na Micron Technology, Inc. na sede em Boise.
5. Instituição: Virginia Tech
Estado: Virgínia
Financiador: Growth and Opportunity for Virginia (GO Virginia)
Investimento: 3,3 milhões de dólares
Âmbito: GO Virginia, iniciativa de desenvolvimento económico liderada pelo setor empresarial do estado, irá financiar a Virginia Tech e um vasto consórcio de instituições para a criação da Virginia Alliance for Semiconductor Technology (VAST). O VAST terá sede no Virginia Tech Research Center e pontos de presença em instituições parceiras. A missão central passa por melhorar a eficiência e colaboração em todo o ecossistema estadual de semicondutores e nanotecnologia. Para tal, o VAST está a criar uma rede de infraestruturas que permitirá a estudantes, profissionais e pequenas empresas utilizar laboratórios, salas limpas e equipamentos microeletrónicos, promovendo a conectividade e o acesso alargado a estes espaços altamente técnicos.
Além desta rede única de infraestruturas, o VAST irá ainda lançar o Fast Track to Semiconductor Careers, um programa de aprendizagem para adultos composto por três cursos intensivos de 10 semanas. Os cursos incluem «Chip Fabrication and Nano Characterization», «Semiconductor Packaging and Characterization» e «Semiconductor Equipment Maintenance and Repair». O Fast Track to Semiconductor Careers, especialmente dirigido a veteranos e comunidades menos representadas, pretende formar 600 adultos ao longo de dois anos.
6. Instituição: University of Texas at Austin
Estado: Texas
Financiador: Samsung Electronics e Samsung Austin Semiconductor
Investimento: 3,7 milhões de dólares
Âmbito: A Cockrell School of Engineering da UT Austin está a receber duas bolsas distintas do gigante do fabrico de semicondutores. A primeira, da Samsung Electronics, no valor de 2,7 milhões de dólares, visa expandir o pipeline de talento da instituição, captando mais alunos para o setor. Esta bolsa financiará bolsas para licenciados, fellowships para pós-graduados interessados em carreiras no setor e apoio académico em projetos finais. Parte da verba será também utilizada para modernizar o Fab Lab, permitindo formar mais estudantes em contexto laboratorial e impulsionar nova investigação e inovação.
Além do apoio da Samsung Electronics, a Samsung Austin Semiconductor avançará com uma contribuição de 1 milhão de dólares como parte do seu 5-star workforce development plan. Esta iniciativa irá promover currículos de semicondutores em todo o ensino superior e reforçar o pipeline de talento no setor. Ambas as bolsas foram anunciadas em setembro.
7. Instituição: Georgia Tech
Estado: Geórgia
Financiador: Semiconductor Research Corporation (SRC) e Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
Investimento: 65,7 milhões de dólares
Âmbito: O investimento substancial na Georgia Tech representa uma perspetiva distinta das financiadas por grandes fabricantes e agências estatais. No último ano, a SRC, um consórcio de investigação em semicondutores, e a DARPA, agência de investigação do Departamento de Defesa dos EUA, anunciaram o programa Joint University Microelectronics Program 2.0 (JUMP 2.0). Este projeto ambicioso, de grande escala e implicações profundas para a economia e a defesa nacionais, pretende apoiar investigação universitária para impulsionar o desenvolvimento de «amplas classes de sistemas eletrónicos para aplicações comerciais e militares»
Mais concretamente, o JUMP 2.0 financia «projetos de investigação de alto risco e elevado potencial, distribuídos por sete centros temáticos» dedicados a tecnologias críticas do futuro. A Georgia Tech foi selecionada para coordenar dois destes centros, orientados respetivamente para cognição e sensores inteligentes para ação. O centro de cognição — Center for the Co-Design of Cognitive Systems (CoCoSys) — irá centrar-se no avanço da IA aplicada a sistemas críticos. O polo de sensores inteligentes — Center on Cognitive Multispectral Sensors (CogniSense) — irá investigar métodos de desenvolvimento de sensores eletrónicos mais dinâmicos e adaptáveis do que a tecnologia atual. Ambos estarão integrados na School of Electrical and Computer Engineering (ECE).
No seu conjunto, estes dois centros de investigação na Georgia Tech evidenciam de forma expressiva a vitalidade e diversificação que a investigação em semicondutores atingiu nesta década. Ao investir de forma tão significativa nestes domínios hiper-especializados, a DARPA e o Departamento de Defesa sublinham o papel central que estas tecnologias terão em áreas desde os sistemas de radar e armas até potenciais cenários de conflito global em microeletrónica.
