Цей 22-річний хлопець збирає мікросхеми в гаражі своїх батьків.

У серпні виробник мікросхем Intel оприлюднив нові подробиці щодо свого плану побудувати «мегафабрику» в США, фабрику вартістю 100 мільярдів доларів, де 10 000 робітників вироблятимуть нове покоління потужних процесорів, усіяних мільярдами транзисторів. Того ж місяця 22-річний Сем Зелуф оголосив про свою віху в галузі напівпровідників. Це було зроблено самотужки в гаражі його сім’ї в Нью-Джерсі, приблизно в 30 милях від місця, де в 1947 році в Bell Labs був виготовлений перший транзистор.

Маючи колекцію врятованого та саморобного обладнання, Зелоф створив мікросхему з 1200 транзисторами. Він нарізав кремнієві пластини, намалював на них мікроскопічні візерунки ультрафіолетовим світлом і вручну занурив їх у кислоту, задокументувавши процес на YouTube і у своєму блозі . «Можливо, це надмірна самовпевненість, але я вважаю, що інша людина це зрозуміла, тому я теж можу, навіть якщо це займе більше часу», — каже він.

Тепер Zeloof сподівається відповідати масштабу революційного чіпа Intel 1971 року 4004, першого комерційного мікропроцесора, який мав 2300 транзисторів і використовувався в калькуляторах та інших бізнес-машинах. У грудні він почав роботу над схемою синхронізації , здатною виконувати прості додавання.

За межами гаража Зелуфа пандемія спричинила глобальний дефіцит напівпровідників, уповільнивши постачання продукції від автомобілів до ігрових консолей . Це викликало відновлення інтересу політиків до відновлення потенціалу США виробляти власні комп’ютерні мікросхеми після десятиліть офшорів.

Гаражні мікросхеми не допоможуть вашій PlayStation, але Зелуф каже, що його незвичайне хобі переконало його, що суспільство виграє, якщо виробництво мікросхем стане доступнішим для винахідників без багатомільйонних бюджетів. «Цей справді високий бар’єр входу зробить вас надзвичайно несхильними до ризику, що погано для інновацій», — каже Зелуф.

Зелуф почав виготовляти власні мікросхеми в середній школі в 2016 році. Він був вражений відео YouTube винахідниці та підприємця Джері Елсворт, у якому вона виготовляла власні транзистори розміром з великий палець , у процесі якого було вирізання шаблонів. з вінілових наклейок і пляшки засобу для виведення плям від іржі. Зелуф вирішив повторити дизайн Елсворта та зробити наступний крок, який здавався логічним: перехід від однотранзисторів до інтегральних схем, стрибок, який історично займав близько десяти років.

«Він зробив ще один якісний стрибок», — каже Елсворт, нині генеральний директор стартапу доповненої реальності під назвою Tilt Five . «Це дуже важливо нагадувати світові, що ці галузі, які здаються настільки недосяжними, починалися з чогось скромнішого, і ви можете зробити це самі».

Виробництво комп’ютерних чіпів іноді описують як найскладніший і найточніший виробничий процес у світі. Коли Зелуф почав вести блог про свої цілі щодо проекту, деякі експерти галузі надіслали йому електронний лист, що це неможливо. «Причиною цього була чесність, тому що я думав, що це буде смішно», — каже він. «Я хотів сказати, що ми повинні бути обережнішими, коли чуємо, що щось неможливо».

Сім’я Зелуфа підтримувала його, але в той же час була обережною. Його батько попросив у друга-інженера-напівпровідника поради щодо безпеки. «Моєю першою реакцією було те, що ви не можете цього зробити. Це гараж», — каже Марк Ротман, який 40 років присвятив розробці мікросхем, а зараз працює в компанії, яка розробляє технологію для OLED-екранів. Початкова реакція Ротмана пом’якшилася, коли він побачив прогрес Зелуфа. «Він зробив те, про що я б ніколи не подумав, що люди можуть зробити».

Проект Zeloof включає як історію, так і техніку. Сучасне виробництво чіпів відбувається на заводах, чиї дорогі системи опалення, вентиляції, вентиляції та кондиціонування повітря видаляють усі сліди пилу, який може пошкодити обладнання вартістю мільярд доларів . Зелуф не міг зрівнятися з цими технологіями, тому він читав патенти та підручники 1960-х і 1970-х років, коли інженери таких піонерських компаній, як Fairchild Semiconductor, виготовляли чіпи на звичайних робочих місцях. «Вони описують методи використання лез X-Acto , стрічки та кількох склянок, а не «У нас є машина розміром з кімнату вартістю 10 мільйонів доларів», — каже Зелуф.

Зелуфу також довелося оснастити свою лабораторію антикварним обладнанням. На eBay та інших аукціонах він знайшов готову партію дешевого обладнання 1970-х і 80-х років, яке колись належало нещодавно закритим каліфорнійським технологічним компаніям. Значна частина обладнання потребувала ремонту, але зі старими машинами легше возитися, ніж із сучасними лабораторними. Однією з найкращих знахідок Зелуфа був зламаний електронний мікроскоп, який коштував 250 000 доларів на початку 90-х; він купив його за 1000 доларів і відремонтував. Він використовує його, щоб перевірити свої мікросхеми на наявність дефектів, а також наноструктури на крилах метелика .