Šis 22 gadus vecais šķeldas būvē savu vecāku garāžā.

Augustā mikroshēmu ražotājs Intel atklāja jaunu informāciju par savu plānu būvēt ASV “megarūpnīcu” — 100 miljardu dolāru rūpnīcu, kurā 10 000 strādnieku ražos jaunas paaudzes jaudīgus procesorus, kas aprīkoti ar miljardiem tranzistoru. Tajā pašā mēnesī 22 gadus vecais Sems Zelufs paziņoja par savu pusvadītāju pagrieziena punktu. Tas tika darīts vienatnē viņa ģimenes garāžā Ņūdžersijā, aptuveni 30 jūdžu attālumā no vietas, kur Bell Labs 1947. gadā tika ražots pirmais tranzistors.

Izmantojot izglābtas un paštaisītas aparatūras kolekciju, Zeloof izveidoja mikroshēmu ar 1200 tranzistoriem. Viņš sagrieza silīcija vafeles, uz tām krāsoja mikroskopiskus rakstus ar ultravioleto gaismu un ar roku iemērca tās skābē, dokumentējot procesu vietnē YouTube un savā emuārā . “Tā var būt pārmērīga pašpārliecinātība, bet man ir tāda mentalitāte, ka otrs cilvēks to ir izdomājis, tāpēc arī es varu, pat ja tas prasa ilgāku laiku,” viņš saka.

Zeloof tagad cer, ka tas atbilst Intel revolucionārajai 1971. gada 4004.  mikroshēmai — pirmajam komerciālajam mikroprocesoram, kuram bija 2300 tranzistori un ko izmantoja kalkulatoros un citās biznesa iekārtās. Decembrī viņš sāka darbu pie laika shēmas, kas spēj veikt vienkāršus papildinājumus.

Ārpus Zelufas garāžas pandēmija ir izraisījusi globālu pusvadītāju trūkumu, palēninot produktu piegādi no automašīnām uz videospēļu konsolēm . Tas izraisīja jaunu politiķu interesi par ASV spēju atjaunot savas datoru mikroshēmas pēc gadu desmitiem ilgas ārzonas.

Garāžā iebūvētās mikroshēmas nepalīdzēs jūsu PlayStation, taču Zelufs saka, ka viņa neparastais hobijs viņu pārliecināja, ka sabiedrība gūtu labumu, ja mikroshēmu ražošana kļūtu pieejamāka izgudrotājiem bez vairāku miljonu dolāru budžeta. “Šī patiešām augstā barjera iekļūšanai tirgū ļaus jums izvairīties no riska, kas kaitē jauninājumiem,” saka Zelufs.

Zelufs sāka gatavot pats savus mikroshēmas vidusskolā 2016. gadā. Viņu iespaidoja izgudrotāja un uzņēmēja Džerijas Elsvortas YouTube videoklipi, kuros viņa pati izgatavoja savus īkšķa izmēra tranzistorus , kas ietvēra veidņu izgriešanu. no vinila uzlīmēm un rūsas traipu tīrīšanas līdzekļa pudeles. Zelufs nolēma atkārtot Elsvorta dizainu un spert to, kas šķita loģisks nākamais solis: pāreja no atsevišķiem tranzistoriem uz integrālajām shēmām, kas vēsturiski prasīja apmēram desmit gadus.

“Viņš veica vēl vienu lielu lēcienu,” saka Elsvorts, tagad paplašinātās realitātes starta uzņēmuma Tilt Five izpilddirektors . “Ir liela nozīme, atgādināt pasaulei, ka šīs nozares, kas šķiet tik tālu aizsniedzamas, sākās ar kaut ko nedaudz pazemīgāku, un jūs varat to izdarīt pats.”

Datoru mikroshēmu ražošana dažkārt tiek raksturota kā sarežģītākais un precīzākais ražošanas process pasaulē. Kad Zelufs sāka veidot emuārus par saviem projekta mērķiem, daži nozares eksperti viņam nosūtīja e-pastu, ka tas nav iespējams. “Iemesls tam bija godīgums, jo es domāju, ka tas būtu smieklīgi,” viņš saka. “Es gribēju teikt, ka mums vajadzētu būt uzmanīgākiem, kad dzirdam, ka kaut kas nav iespējams.”

Zelufa ģimene viņu atbalstīja, taču tajā pašā laikā bija piesardzīgi. Viņa tēvs jautāja pusvadītāju inženiera draugam drošības padomu. “Mana pirmā reakcija bija, ka jūs to nevarat izdarīt. Tā ir garāža,” saka Marks Rotmens, kurš 40 gadus ir pavadījis mikroshēmu projektēšanā un tagad strādā uzņēmumā, kas izstrādā tehnoloģiju OLED ekrāniem. Rotmena sākotnējā reakcija kļuva maigāka, kad viņš redzēja Zelufa progresu. “Viņš izdarīja kaut ko tādu, par ko es nekad nebūtu domājis, ka cilvēki varētu darīt.”

Zeloof projekts ietver gan vēsturi, gan inženierzinātnes. Mūsdienīga mikroshēmu ražošana notiek rūpnīcās, kurās dārgās HVAC sistēmas noņem visas putekļu pēdas, kas varētu sabojāt to miljardu dolāru vērto aprīkojumu . Zelufs nebija līdzīgs šīm tehnoloģijām, tāpēc viņš lasīja patentus un mācību grāmatas no 1960. un 1970. gadiem, kad inženieri tādās novatoriskajās firmās kā Fairchild Semiconductor ražoja mikroshēmas parastās darba vietās. “Tās ir aprakstītas metodes, kurās izmanto X-Acto asmeņus, lenti un dažas glāzes, nevis “Mums ir šī 10 miljonu dolāru vērtā mašīna istabas lielumā,” saka Zelufs.

Zelufam bija arī jāaprīko sava laboratorija ar antīkām iekārtām. Vietnē eBay un citās izsoļu vietnēs viņš atrada gatavu sūtījumu ar lētu 1970. un 80. gadu aprīkojumu, kas savulaik piederēja nesen slēgtajiem Kalifornijas tehnoloģiju uzņēmumiem. Lielākajai daļai iekārtu bija nepieciešams remonts, taču ar vecākām mašīnām ir vieglāk sajaukt nekā ar modernām laboratorijas iekārtām. Viens no labākajiem Zelufa atradumiem bija salauzts elektronu mikroskops, kas 90. gadu sākumā maksāja 250 000 USD; viņš to nopirka par 1000 USD un atjaunoja. Viņš to izmanto, lai pārbaudītu, vai viņa mikroshēmās nav defektu, kā arī tauriņa spārnu nanostruktūras .