ช่องว่างด้านบุคลากร: 7 มหาวิทยาลัยกับการแก้ไขปัญหาขาดแคลนแรงงานเซมิคอนดักเตอร์

หลังปัญหาห่วงโซ่อุปทานที่เกี่ยวข้องกับโรคระบาดส่งผลให้เกิดภาวะขาดแคลนเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกและส่งผลกระทบรุนแรงต่อเศรษฐกิจสหรัฐมากกว่า 200 พันล้านดอลลาร์ในปี 2021 เพียงปีเดียว รัฐบาลสหรัฐภายใต้การนำของประธานาธิบดีไบเดนจึงได้ให้คำมั่นครั้งสำคัญเพื่อส่งเสริมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในสหรัฐอเมริกา

CHIPS Act ซึ่งลงนามบังคับใช้เมื่อเดือนสิงหาคม 2022 ได้จัดสรรเงินกว่า 50 พันล้านดอลลาร์ให้กับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐ ความเคลื่อนไหวที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนนี้จุดประกาย "ยุคฟื้นฟูโรงงานผลิต (fab renaissance)" ในสหรัฐ โดยยักษ์ใหญ่วงการอย่าง Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) และ Samsung ได้ประกาศสร้างโรงงานขนาดใหญ่หลายแห่งทั่วประเทศ อย่างไรก็ตาม ปัญหาสำคัญที่กำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วคือ สหรัฐจะมีแรงงานทักษะสูงเพียงพอกับความต้องการที่พุ่งสูงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าหรือไม่ ซึ่งยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญต่อโอกาสฟื้นตัวของอุตสาหกรรมหลักนี้ในประเทศ

เพื่อรับมือปัญหาขาดแคลนแรงงานด้านเซมิคอนดักเตอร์ที่เริ่มเห็นชัดจาก หลากหลายงานวิจัย ในช่วงปีที่ผ่านมา ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ รัฐบาลระดับรัฐ และมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ได้ร่วมมือกันเร่งพัฒนาหลักสูตร การฝึกอบรม และโปรแกรมต่าง ๆ ทั่วระดับอุดมศึกษา ด้านล่างนี้ Z2Data ได้รวบรวมรายชื่อโครงการเด่นที่เกิดขึ้นทั่วประเทศเพื่อเสริมสร้างบุคลากรใหม่เข้าสู่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ภายในประเทศ (หมายเหตุ: รายชื่อนี้ไม่สมบูรณ์ทั้งหมด และไม่รวมถึง เงินทุนสนับสนุน 45 ล้านดอลลาร์ จาก National Science Foundation ที่มอบให้สถาบันต่าง ๆ)

‍

1. สถาบัน: The Ohio State University

รัฐ: Ohio

ผู้สนับสนุน: Intel

เงินลงทุน: 4.5 ล้านดอลลาร์

ขอบเขตโครงการ: ในเดือนตุลาคมปีที่ผ่านมา Intel มอบทุน 3 กองทุนรวม 4.5 ล้านดอลลาร์ให้ The Ohio State University และสถาบันพันธมิตรอื่น ๆ ใช้เงินทุน 3 ล้านดอลลาร์เพื่อร่วมกับวิทยาลัยในรัฐโอไฮโอ ก่อตั้งศูนย์ Center for Advanced Semiconductor Fabrication Research and Education (CAFE) ซึ่งจะเป็นศูนย์วิจัยและการศึกษาข้ามศาสตร์ มุ่งสร้างแรงงานด้านการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในระดับรัฐผ่านโครงการเรียนรู้แบบลงมือจริง โดยมี Ohio University, University of Cincinnati, Oberlin College และ Kenyon College เข้าร่วมด้วย

สำหรับทุนที่สองเกือบ 1.5 ล้านดอลลาร์จะสนับสนุนโครงการนำโดย Ohio State เพื่อเพิ่มความหลากหลายให้กับอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ statewide program นี้มีชื่อว่า Ohio Partnership for a Diverse and Inclusive Semiconductor Ecosystem and Workforce จะร่วมมือกับสถาบันอุดมศึกษาทุกประเภท ทั้งมหาวิทยาลัยที่มีนักศึกษาผิวดำเป็นส่วนใหญ่ (HBCUs) และศูนย์ฝึกอบรมสายอาชีพ ดำเนินงานผ่านการพัฒนาหลักสูตรใหม่ เพื่อปิดช่องว่างการศึกษา ขยายบทเรียนขั้นต้น และเข้าถึงโรงงานเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ด้วยระบบเสมือนจริง รวมถึงห้องคลีนรูม

ท้ายสุด Intel ได้ให้ทุนที่สามแก่ทีม Ohio State ที่มุ่งเน้นการใช้งานคอมพิวเตอร์ควอนตัมใหม่ ๆ หนึ่งในหัวข้อวิจัยคือ การบูรณาการ Intel’s Quantum Software Developer Kit (SDK) เข้าในหลักสูตรการเรียน

‍

2. สถาบัน: University of Illinois Urbana-Champaign 

รัฐ: Illinois

ผู้สนับสนุน: Samsung Austin Semiconductor 

เงินลงทุน: สนับสนุนประจำปี 1 ล้านดอลลาร์

ขอบเขตโครงการ: เดือนสิงหาคมที่ผ่านมา Samsung Austin Semiconductor เปิดตัว 5-star workforce development plan โครงการพัฒนาทักษะแรงงานทั่วประเทศนี้มีเป้าหมายสร้างบุคลากรวิศวกรรมเซมิคอนดักเตอร์ผ่านความร่วมมือกับโรงเรียน K-12 และสถาบันอุดมศึกษาเพื่อเปิดโอกาสให้นักเรียนเข้าร่วมหลักสูตรวิศวกรรมศาสตร์และสายงาน STEM อื่น ๆ

ส่วนหนึ่งของโครงการนี้คือการสนับสนุนประจำปีที่ Samsung มอบให้กับ Grainger College of Engineering แห่ง University of Illinois Urbana-Champaign ช่วยให้สถาบันมีโอกาสเพิ่มทรัพยากรและโปรแกรมสนับสนุนนักศึกษาที่สนใจเซมิคอนดักเตอร์โดยเฉพาะ จะผลักดัน “Samsung Semiconductor Technology Program” เพื่อมอบทุนการศึกษา 50 ทุน พร้อมสนับสนุนการพัฒนาทักษะและความเชี่ยวชาญผ่านสาขา minor ด้านเซมิคอนดักเตอร์ใหม่ของ UIUC

‍

3. สถาบัน: Michigan State University และ Lansing Community College 

รัฐ: Michigan 

ผู้สนับสนุน: Michigan Economic Development Corporation (MEDC)

เงินลงทุน: 3.6 ล้านดอลลาร์

ขอบเขตโครงการ: ตุลาคม 2023 MEDC ประกาศลงทุน 3.6 ล้านดอลลาร์เพื่อพัฒนาโอกาสการศึกษากับอาชีพในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ภูมิภาค โดยเงินทุนนี้จะกระจายสู่โรงเรียนหลายแห่งใน Michigan รวมถึง Michigan State University, Lansing Community College, Wayne State University, Michigan Technological University และ Oakland University

MSU จะได้รับเงินสนับสนุน 148,000 ดอลลาร์ เพื่อจัดโครงการให้นักเรียนมัธยมศึกษาตอนต้นและปลายในรัฐมิชิแกน ทำความรู้จักกับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สำหรับผู้ที่เคยมองว่าทางสายนี้ยากเกินไปหรือเข้าถึงยาก โดยอ้างอิงจาก Leo Kempel คณบดีวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์ MSU ระบุว่าเงินนี้จะช่วย “เสริมสร้างความพร้อมด้านอาชีพและสร้างความตระหนักในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ให้เยาวชน Michigan”

ขณะเดียวกัน Lansing Community College จะนำเงิน 300,000 ดอลลาร์เริ่ม “Technician Quick Start Boot Camp” โปรแกรมเร่งรัด 10 วันสำหรับอบรมช่างเทคนิค พร้อมมอบใบประกาศนียบัตรซึ่งทำให้ผู้สำเร็จมีคุณสมบัติเข้าทำงานระดับเริ่มต้นในสายงานเซมิคอนดักเตอร์

‍

4. สถาบัน: College of Western Idaho  

รัฐ: Idaho

ผู้สนับสนุน: Idaho Workforce Development Council (IWDC)

เงินลงทุน: 4.2 ล้านดอลลาร์

ขอบเขตโครงการ: ฤดูใบไม้ร่วงที่ผ่านมา บริษัทผลิตเซมิคอนดักเตอร์ Micron Technology, Inc. ผู้นำด้าน DRAM, NAND และ NOR memory เปิดแผนสร้างโรงงานผลิต (fab) มูลค่า 15 พันล้านดอลลาร์ที่ Boise, Idaho หนึ่งปีถัดมา Idaho Workforce Development Council ได้ให้ทุน 4.2 ล้านดอลลาร์แก่ College of Western Idaho เพื่อสร้างบุคลากรทักษะสูงเข้าสู่โรงงานดังกล่าวและรองรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่เติบโตในไอดาโฮ

College of Western Idaho จะใช้เงินนี้ขยายหลักสูตร Advanced Mechatronics Engineering Technology (AMET) หลักสูตรข้ามศาสตร์ระหว่างวิศวกรรมเครื่องกล คอมพิวเตอร์ และซอฟต์แวร์ พัฒนาช่างเทคนิคสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และสายเทคโนโลยีขั้นสูง ผู้บริหาร Wendi Secrist จาก IWDC ระบุว่าทุนนี้จะ “เพิ่มขีดความสามารถ” ของ CWI เป็นเท่าตัว นักศึกษา AMET สามารถสมัครฝึกงานกับ Micron Technology, Inc. ที่สำนักงานใหญ่ Boise ได้

‍

5. สถาบัน: Virginia Tech  

รัฐ: Virginia

ผู้สนับสนุน: Growth and Opportunity for Virginia (GO Virginia)

เงินลงทุน: 3.3 ล้านดอลลาร์

ขอบเขตโครงการ: GO Virginia โครงการพัฒนาธุรกิจที่นำโดยผู้นำท้องถิ่นจะมอบเงินให้ Virginia Tech และกลุ่มพันธมิตรสถาบันอุดมศึกษาเริ่มโครงการ Virginia Alliance for Semiconductor Technology (VAST) ซึ่งมีฐานที่ Virginia Tech Research Center พร้อมขยาย node สู่หลายสถาบัน เป้าหมายหลักคือยกระดับประสิทธิภาพและความร่วมมือในระบบนิเวศเซมิคอนดักเตอร์และนาโนเทคโนโลยีทั่วรัฐ โดยเน้นเชื่อมโยงทรัพยากรผ่านเครือข่ายห้องแล็บ คลีนรูม และอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้ผู้เรียน ผู้เชี่ยวชาญ และธุรกิจขนาดเล็กเข้าถึงและเชื่อมต่อโครงสร้างพื้นฐานพิเศษนี้

VAST ยังจะเปิดตัว Fast Track to Semiconductor Careers โครงการอบรมผู้ใหญ่ที่ประกอบด้วย 3 หลักสูตรประกาศนียบัตรระยะเวลา 10 สัปดาห์ ได้แก่ Chip Fabrication and Nano Characterization, Semiconductor Packaging and Characterization และ Semiconductor Equipment Maintenance and Repair โดยเน้นกลุ่มทหารผ่านศึกกับผู้ขาดโอกาสตั้งเป้าอบรมผู้ใหญ่ 600 คนภายใน 2 ปี

‍

6. สถาบัน: University of Texas at Austin 

รัฐ: Texas

ผู้สนับสนุน: Samsung Electronics และ Samsung Austin Semiconductor 

เงินลงทุน: 3.7 ล้านดอลลาร์

ขอบเขตโครงการ: Cockrell School of Engineering แห่ง UT Austin ได้รับเงินทุน 2 กองทุนแยกจากผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ โดยจาก Samsung Electronics มอบ 2.7 ล้านดอลลาร์เพื่อขยาย pipeline ด้านเซมิคอนดักเตอร์ ผลักดันนักศึกษาเข้าสู่อุตสาหกรรม ระดมทุนเป็นทุนการศึกษานักศึกษาปริญญาตรี ทุนวิจัยสำหรับบัณฑิตศึกษา และสนับสนุนโครงงานสำคัญ ส่วนหนึ่งยังจะใช้ปรับปรุง Fab Lab ให้ทันสมัย ฝึกอบรมนักศึกษาเพิ่มขึ้นและผลักดันงานวิจัยกับนวัตกรรมใหม่

ส่วนอีก 1 ล้านดอลลาร์ผ่าน Samsung Austin Semiconductor เป็นส่วนหนึ่งของ 5-star workforce development plan ที่กล่าวแล้ว จะเน้นการรณรงค์หลักสูตรเซมิคอนดักเตอร์ในระดับการศึกษา และต่อยอด pipeline สู่สายงานนี้ โดยทั้งสองกองทุนนั้นได้รับการประกาศเมื่อเดือนกันยายน

‍

7. สถาบัน: Georgia Tech  

รัฐ: Georgia

ผู้สนับสนุน: Semiconductor Research Corporation (SRC) และ Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) 

เงินลงทุน: 65.7 ล้านดอลลาร์

ขอบเขตโครงการ: เงินลงทุนจำนวนมากสำหรับ Georgia Tech แสดงให้เห็นถึงมุมมองที่แตกต่างจากเงินทุนของบริษัทผู้ผลิตหรือหน่วยงานรัฐทั่วไป โดยปีที่ผ่านมา SRC สมาคมวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ และ DARPA หน่วยงานวิจัยของกระทรวงกลาโหมสหรัฐ ได้ประกาศโครงการ Joint University Microelectronics Program 2.0 (JUMP 2.0) โครงการขนาดใหญ่ซึ่งมีเป้าหมายส่งเสริมการวิจัยมหาวิทยาลัยเพื่อขับเคลื่อน "ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายทั้งเชิงพาณิชย์และกลาโหม"

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง JUMP 2.0 จะสนับสนุน "งานวิจัยความเสี่ยงสูงแต่ตอบแทนสูงในศูนย์วิจัยเชิงหัวข้อ 7 แห่ง" ที่มุ่งผลักดันเทคโนโลยีอนาคตที่สำคัญ Georgia Tech ได้รับเลือกให้บริหารศูนย์วิจัย 2 แห่ง ได้แก่ ด้านปัญญาประดิษฐ์ (AI) (ศูนย์ Center for the Co-Design of Cognitive Systems หรือ CoCoSys) และด้าน intelligent sensing to action (ศูนย์ Center on Cognitive Multispectral Sensors หรือ CogniSense) CoCoSys จะเน้นยกระดับศักยภาพ AI สำหรับการประยุกต์ใช้ที่สำคัญต่าง ๆ ขณะที่ CogniSense จะวิจัยการพัฒนาเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ให้พลวัตและปรับตัวได้ดีกว่าเทคโนโลยีปัจจุบัน ทั้งสองศูนย์อยู่ภายใต้ School of Electrical and Computer Engineering (ECE)

ศูนย์วิจัยทั้งสองแห่งที่ดำเนินการโดย Georgia Tech เป็นตัวอย่างสำคัญแสดงให้เห็นว่า งานวิจัยด้านเซมิคอนดักเตอร์ในยุคนี้มีความหลากหลายและสำคัญอย่างไร ด้วยเงินลงทุนมหาศาลจาก DARPA และกระทรวงกลาโหม เทคโนโลยีเหล่านี้จะมีบทบาทยิ่งใหญ่ตั้งแต่ระบบเรดาร์และอาวุธ ไปจนถึงการแข่งขัน microelectronics ระดับโลกในอนาคต