Ten 22-latek buduje żetony w garażu swoich rodziców.

W sierpniu producent chipów Intel ujawnił nowe szczegóły dotyczące swojego planu budowy „megafabryki” w USA, fabryki o wartości 100 miliardów dolarów, w której 10 000 pracowników będzie produkować nową generację potężnych procesorów z miliardami tranzystorów. W tym samym miesiącu 22-letni Sam Zeluf ogłosił swój kamień milowy w dziedzinie półprzewodników. Dokonano tego sam w rodzinnym garażu w New Jersey, około 30 mil od miejsca, w którym w Bell Labs wyprodukowano pierwszy tranzystor w 1947 roku.

Z kolekcją odzyskanego i domowej roboty sprzętu Zeloof stworzył chip z 1200 tranzystorami. Pokroił płytki silikonowe, namalował na nich mikroskopijne wzory światłem ultrafioletowym i zanurzył je ręcznie w kwasie, dokumentując proces na YouTube i na swoim blogu . „Może to być zbytnia pewność siebie, ale mam mentalność, że druga osoba to rozgryzła, więc ja też mogę, nawet jeśli zajmie mi to więcej czasu” — mówi.

Zeloof ma teraz nadzieję, że dorówna skalą rewolucyjnego chipa Intela z 1971 roku 4004, pierwszego komercyjnego mikroprocesora, który miał 2300 tranzystorów i był używany w kalkulatorach i innych urządzeniach biznesowych. W grudniu rozpoczął prace nad układem czasowym zdolnym do wykonywania prostych dodawań.

Poza garażem Zelufa pandemia spowodowała globalny niedobór półprzewodników, spowalniając dostawy produktów od samochodów po konsole do gier wideo . To wywołało ponowne zainteresowanie polityków odbudową zdolności USA do produkcji własnych chipów komputerowych po dziesięcioleciach offshoringu.

Chipy zbudowane w garażu nie pomogą twojej PlayStation, ale Zeluf mówi, że jego niecodzienne hobby przekonało go, że społeczeństwo odniosłoby korzyści, gdyby produkcja chipów stała się bardziej dostępna dla wynalazców bez wielomilionowych budżetów. „Ta naprawdę wysoka bariera wejścia sprawi, że będziesz wyjątkowo niechętny do ryzyka, co jest niekorzystne dla innowacji” – mówi Zeluf.

Zeluf zaczął tworzyć własne chipy w szkole średniej w 2016 roku. Był pod wrażeniem filmów na YouTube wynalazcy i przedsiębiorcy Jeri Ellsworth, w których stworzyła własne tranzystory wielkości kciuka , w procesie obejmującym wycinanie szablonów. z naklejek winylowych i butelki odplamiacza rdzy. Zeluf postanowił powielić projekt Ellswortha i zrobić kolejny logiczny krok: przejście od pojedynczych tranzystorów do układów scalonych, skok, który historycznie trwał około dekady.

„Dokonał kolejnego skoku kwantowego” — mówi Ellsworth, obecnie dyrektor generalny start-upu zajmującego się rzeczywistością rozszerzoną o nazwie Tilt Five . „Przypomnienie światu, że te branże, które wydają się tak daleko poza zasięgiem, ma wielką wartość, zaczęło się od czegoś bardziej skromnego i możesz to zrobić sam”.

Produkcja chipów komputerowych jest czasami opisywana jako najbardziej złożony i precyzyjny proces produkcyjny na świecie. Kiedy Zeluf zaczął blogować o swoich celach związanych z projektem, niektórzy eksperci branżowi wysłali mu e-maila, że ​​nie jest to możliwe. „Powodem tego była szczerość, ponieważ myślałem, że to będzie zabawne” — mówi. „Chciałem powiedzieć, że powinniśmy być bardziej ostrożni, gdy słyszymy, że coś jest niemożliwe”.

Rodzina Zelufa wspierała go, ale jednocześnie była ostrożna. Jego ojciec poprosił znajomego inżyniera półprzewodników o radę dotyczącą bezpieczeństwa. „Moją pierwszą reakcją było to, że nie możesz tego zrobić. To garaż” — mówi Mark Rothman, który spędził 40 lat na projektowaniu układów scalonych, a teraz pracuje dla firmy opracowującej technologię ekranów OLED. Początkowa reakcja Rothmana złagodniała, gdy zobaczył postępy Zelufa. „Zrobił coś, czego nigdy bym nie pomyślał, że ludzie mogą zrobić”.

Projekt Zeloof obejmuje zarówno historię, jak i inżynierię. Nowoczesna produkcja chipów odbywa się w fabrykach, których drogie systemy HVAC usuwają wszelkie ślady kurzu, które mogłyby uszkodzić sprzęt warty miliardy dolarów . Zeluf nie mógł się równać z tymi technologiami, więc czytał patenty i podręczniki z lat 60. i 70., kiedy inżynierowie z pionierskich firm, takich jak Fairchild Semiconductor, wytwarzali chipy w zwykłych miejscach pracy. „Opisują metody wykorzystujące ostrza X-Acto , taśmę i kilka szklanek, a nie „Mamy tę maszynę wielkości pokoju za 10 milionów dolarów”” – mówi Zeluf.

Zeluf musiał też wyposażyć swoje laboratorium w antyczny sprzęt. Na eBayu i innych portalach aukcyjnych znalazł gotową dostawę taniego sprzętu z lat 70. i 80., który kiedyś należał do niedawno zamkniętych kalifornijskich firm technologicznych. Większość sprzętu wymagała naprawy, ale starsze maszyny są łatwiejsze do zepsucia niż nowoczesne maszyny laboratoryjne. Jednym z najlepszych znalezisk Zelufa był zepsuty mikroskop elektronowy, który na początku lat 90. kosztował 250 000 dolarów; kupił go za 1000 $ i odnowił. Używa go do sprawdzania swoich chipów pod kątem wad, a także do nanostruktur na skrzydłach motyla .