米国政府は、いわゆる「CHIPS法」から2億8,500万ドルを割り当て、企業が半導体の「デジタル・ツイン」を開発するのを支援すると発表した。この投資は、シリコン設計とエンジニアリングのスピードアップを図るとともに、国家安全保障を強化することを目的としたもので、米国をチップ製造大国として確立させる計画の一環である。
デジタル・ツインとは、現実世界の物理システムを忠実に仮想表現したもので、継続的に更新され、実際の行動や動作を正確にモデル化するものだ。これを用いることで、時間とコストを節約し、効率を高めるのに役立つ。バーチャル・クローンによって、エンジニアは製造が始まる前に問題を予測し、それに応じて設計を調整することができる。自動車産業や宇宙軍（人工衛星のシミュレーション用）もこの技術を利用している。特に自動車産業で最も実用化に近いものとなっており、メーカー各社は組立ラインのデジタル・ツインを使って、現実世界の生産性を損なうことなく、代替の生産方式やプロセスを探る実験を行っている。
Biden政権はこのアイデアを半導体工場に活用し、代替生産スタイルを実験することで、国内工場が国際的な競合他社に対して優位に立つことを目指しているようだ。
CHIPS Manufacturing USAと名付けられたこのプロジェクトは、物理的半導体とそのデジタルツインの両方を設計・製造する企業間でリソースを共有するための地域分散型ネットワークを構築する。プレスリリースによると、このプロジェクトは「半導体製造、高度パッケージング、組立、テスト工程におけるデジタルツインの開発、検証、利用」にも焦点を当てる。
その開発は、新たに設立されるマニュファクチャリングUSA研究所で行われる。その名が示すように、これらの組織は、フォトニクスやポリマーからロボット工学やバイオファブリケーションに至るまで、重要な次世代素材や技術の国内生産を促進し、国家が海外サプライヤーに依存しないようにすることを任務としている。
この施設は、著作権侵害のリスクのない安全な環境で、デジタル・ツイン技術に関する人材育成と共同研究のために、選ばれた国内企業に開放されるとのことだ。
日曜日に行われた記者ブリーフィングで、標準技術担当商務次官兼米国標準技術研究所所長のLaurie E. Locascio氏は、デジタル・ツインはチップの開発・製造コストを削減し、またチップ設計・開発においてより協力的なプロセスを可能にすると述べた。
「現在のところ、画期的な発見をもたらすデジタル・ツイン技術の巨大な可能性を解き放つために、必要な規模の投資をしたり、業界を統合することに成功した国はありません」と、同氏は述べている。
「この新しいマニュファクチャリングUSA研究所は、米国を半導体産業におけるこの新技術開発のリーダーにするのに役立つだけでなく、チップの研究開発と生産における将来の進歩のためにデジタル・ツインを使用する次世代の米国人労働者と研究者の育成にも役立つだろう」とGina Raimonodo商務長官は述べた。
マニュファクチャリングUSA研究所は、他の17のマニュファクチャリングUSAメンバーに加わる。サイバーセキュリティ・マニュファクチャリング・イノベーション研究所や、先端半導体部品の開発に取り組むパワー・アメリカのように、明らかにハイテク産業に焦点を当てている研究所もある。
ちなみに現在、デジタル・ツイン技術でもNVIDIAが先行している。同社は2021年の時点で既にデジタル・ツインを可能にするハードウェアの能力を宣伝し、デジタル・ツイン市場が2028年までに860億ドルの価値があると述べている。
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