Tämä 22-vuotias rakentaa lastuja vanhempiensa autotallissa.

Elokuussa siruvalmistaja Intel paljasti uusia yksityiskohtia suunnitelmastaan ​​rakentaa Yhdysvaltoihin ”megatehdas”, 100 miljardin dollarin tehdas, jossa 10 000 työntekijää valmistaa uuden sukupolven tehokkaita prosessoreita, jotka on nastoitettu miljardeilla transistoreilla. Samassa kuussa 22-vuotias Sam Zeluf julkisti puolijohteen virstanpylvään. Tämä tehtiin yksin hänen perheensä autotallissa New Jerseyssä, noin 50 mailin päässä siitä, missä Bell Labsissa vuonna 1947 valmistettiin ensimmäinen transistori.

Zeloof teki 1200 transistorin sirun kokoelmalla pelastettuja ja kotitekoisia laitteita. Hän viipaloi piikiekkoja, maalasi niihin mikroskooppisia kuvioita ultraviolettivalolla ja kastoi ne happoon käsin dokumentoiden prosessin YouTubessa ja blogissaan . ”Se voi olla liiallista itsevarmuutta, mutta minulla on mentaliteetti, että toinen henkilö on tajunnut sen, joten minäkin pystyn, vaikka se kestää kauemmin”, hän sanoo.

Zeloof toivoo nyt pystyvänsä vastaamaan Intelin vallankumouksellisen 1971 4004 -sirun kokoa, joka on ensimmäinen kaupallinen mikroprosessori, jossa oli 2 300 transistoria ja jota käytettiin laskimissa ja muissa yrityskoneissa. Joulukuussa hän aloitti työskentelyn ajoituspiirin parissa , joka pystyy suorittamaan yksinkertaisia ​​lisäyksiä.

Zelufin autotallin ulkopuolella pandemia on aiheuttanut maailmanlaajuisen pulan puolijohteista, mikä on hidastanut tuotteiden tarjontaa autoista videopelikonsoleihin . Tämä herätti poliitikkojen uutta kiinnostusta rakentaa uudelleen Yhdysvaltojen kyky tuottaa omia tietokonesiruja vuosikymmeniä kestäneen offshoringin jälkeen.

Autotallissa rakennetut sirut eivät auta PlayStationia, mutta Zeluf sanoo, että hänen poikkeuksellinen harrastuksensa sai hänet vakuuttuneeksi siitä, että yhteiskunta hyötyisi, jos sirutuotannosta tulisi helpommin keksijöille ilman usean miljoonan dollarin budjetteja. ”Tämä todella korkea markkinoille pääsyn este tekee sinusta erittäin riskialtista, mikä on huonoa innovaatioille”, Zeluf sanoo.

Zeluf aloitti omien sirujen valmistamisen lukiossa vuonna 2016. Hän teki vaikutuksen keksijä ja yrittäjä Jeri Ellsworthin YouTube-videoista, joissa hän teki omia peukalon kokoisia transistoreita prosessissa, johon sisältyi mallien leikkaaminen. vinyylitarroista ja ruosteenpoistoainepullosta. Zeluf päätti toistaa Ellsworthin suunnittelun ja ottaa loogiselta tuntuvan seuraavan askeleen: siirtyminen yksittäisistä transistoreista integroituihin piireihin, harppaus, joka historiallisesti kesti noin vuosikymmenen.

”Hän otti uuden suuren harppauksen”, sanoo Ellsworth, nyt Tilt Five -nimisen lisätyn todellisuuden startup-yrityksen toimitusjohtaja . ”On suuri arvo muistuttaa maailmaa siitä, että nämä niin tavoittamattomilta vaikuttavat teollisuudenalat aloittivat jostain hieman vaatimattomammalta, ja voit tehdä sen itse.”

Tietokonesirujen tuotantoa kuvataan joskus maailman monimutkaisimmaksi ja tarkimmaksi valmistusprosessiksi. Kun Zeluf alkoi kirjoittaa blogia projektin tavoitteistaan, jotkut alan asiantuntijat lähettivät hänelle sähköpostia, että se ei ollut mahdollista. ”Syynä siihen oli rehellisyys, koska ajattelin, että se olisi hauskaa”, hän sanoo. ”Halusin todeta, että meidän pitäisi olla varovaisempia, kun kuulemme, että jokin on mahdotonta.”

Zelufin perhe tuki häntä, mutta samalla he olivat varovaisia. Hänen isänsä kysyi puolijohdeinsinööriystävältä turvallisuusneuvoja. ”Ensimmäinen reaktioni oli, että et voi tehdä sitä. Se on autotalli”, sanoo Mark Rothman, joka on suunnitellut siruja 40 vuotta ja työskentelee nyt yrityksessä, joka kehittää teknologiaa OLED-näytöille. Rothmanin ensimmäinen reaktio pehmeni, kun hän näki Zelufin edistymisen. ”Hän teki jotain, mitä en olisi koskaan uskonut ihmisten tekevän.”

Zeloof-projekti sisältää sekä historiaa että suunnittelua. Nykyaikainen siruvalmistus tapahtuu tehtaissa, joiden kalliit LVI-järjestelmät poistavat kaikki pölyjäämät, jotka voivat vahingoittaa heidän miljardin dollarin arvoisia laitteita . Zeluf ei ollut vertaa näille teknologioille, joten hän luki patentteja ja oppikirjoja 1960- ja 1970-luvuilta, jolloin Fairchild Semiconductorin kaltaisten pioneeriyritysten insinöörit valmistivat siruja tavallisissa työpaikoissa. ”He kuvaavat menetelmiä käyttämällä X-Acto -teriä, teippiä ja muutamia laseja, eivät ”Meillä on tämä 10 miljoonan dollarin kone huoneen kokoinen”, Zeluf sanoo.

Zelufin täytyi myös varustaa laboratorionsa antiikkilaitteilla. eBaysta ja muilta huutokauppasivustoilta hän löysi valmiin lähetyksen halpoja 1970- ja 80-luvun laitteita, jotka kuuluivat äskettäin suljetuille Kalifornian teknologiayrityksille. Suurin osa laitteista kaipasi korjausta, mutta vanhemmat koneet ovat helpompia sotkea kuin nykyaikaiset laboratoriokoneet. Yksi Zelufin parhaista löydöistä oli rikkinäinen elektronimikroskooppi, joka maksoi 250 000 dollaria 90-luvun alussa; hän osti sen 1000 dollarilla ja kunnosti sen. Hän käyttää sitä tarkistaakseen siruissaan vikoja sekä perhosen siipien nanorakenteita .