Morning Chronicle - Silicon Box avvia il Vulcan Project a Novara: 3,2 miliardi per la prima fabbrica europea di chiplet

È stato posato virtualmente il primo mattone del Vulcan Project, il nome scelto da Silicon Box per il suo primo stabilimento fuori dall'Asia. La multinazionale dei semiconduttori con sede a Singapore ha avviato ufficialmente la costruzione del sito ad Agognate, una località situata nelle vicinanze di Novara e confinante con uno dei moderni hub logistici di Amazon. L'iniziativa segna l'ingresso dell'azienda nel continente europeo con un investimento totale di 3,2 miliardi di euro, di cui 1,3 miliardi costituiti da contributi pubblici a fondo perduto concessi dalla Commissione europea. A regime, il progetto dovrebbe generare circa 1.600 nuovi posti di lavoro in mansioni altamente specializzate.

La cerimonia di avvio dei lavori ha visto la partecipazione del ministro delle Imprese Adolfo Urso, che ha definito l'evento "una giornata storica per Novara, per il Piemonte e per l'Italia". Secondo il ministro, il sistema industriale italiano potrà contare su un grande investitore estero che realizzerà sul territorio la prima fabbrica europea dedicata ai chiplet. Questa tecnologia di packaging per la microelettronica è destinata a collocare il territorio piemontese e il Paese stesso all'avanguardia tecnologica del continente, garantendo al contempo l'autonomia strategica europea sulle nuove frontiere della tecnologia.

Intorno a questo investimento principale, Urso prevede lo sviluppo di un vero e proprio distretto della microelettronica. Già in fase di presentazione agli investitori internazionali, secondo quanto riferito dal ministro, ci sono stati segnali concreti di interesse da parte di aziende pronte a seguire Silicon Box con la propria filiera e l'indotto correlato. L'obiettivo è creare "un'altra Silicon Valley" proprio a Novara. Il ministro ha sottolineato come la città sia un crocevia dei grandi corridoi europei, con una piattaforma logistica in grado di raggiungere tutti gli stabilimenti del continente, paragonando la situazione a se "tutte le strade della microelettronica portassero a Novara".

È fondamentale chiarire il ruolo specifico di questo nuovo impianto nel ciclo produttivo globale. Ad Agognate non si svolgerà la prima fase di produzione di un processore, nota come front-end. Questa fase, che attraverso litografia e bagni chimici trasforma un disco di silicio, chiamato wafer, nei piccoli blocchetti che diventeranno i chip, è già presente in Europa: esistono le fabbriche di STMicroelectronics ad Agrate e a Crolles, alle quali si aggiungerà dal 2027 quella della joint venture ESMC a Dresda. Silicon Box si occuperà invece della fase successiva, il back-end. In questa fase, l'azienda prende i wafer, li taglia, li collega tra loro e li racchiude nell'involucro che finirà sulla scheda elettronica, per poi sottoporli a collaudo.

Questa fase del back-end è oggi concentrata quasi interamente in Asia, una situazione che spesso costringe i produttori a spedire i wafer dall'altra parte del mondo solo per confezionarli. Byung Joon Han, cofondatore di Silicon Box, intervenuto alla conferenza stampa a Novara, ha descritto la fabbrica come un impianto che "completa in Europa l'intero ciclo di produzione dei chip". La Commissione europea, che nel dicembre 2024 ha approvato l'aiuto di Stato sotto forma di miliardi di finanziamento pubblico a fondo perduto, ha definito l'impianto "primo nel suo genere" per il packaging avanzato.

La tecnologia adottata da Silicon Box rappresenta una svolta significativa rispetto agli standard attuali. Per cinquant'anni, l'elettronica è progredita seguendo la legge di Moore, dove transistor sempre più piccoli hanno portato a processori sempre più densi e potenti. Oggi questa strada viene ancora seguita dalla maggior parte dei produttori, ma è diventata lenta e costosa: ogni nuova generazione di processo produttivo richiede investimenti enormi e non garantisce più, da sola, il salto di prestazioni a cui l'industria era abituata. Inoltre, esiste un problema fisico ed economico legato alla produzione di processori monolitici molto grandi, come quelli delle GPU NVIDIA: più aumenta la superficie del chip, maggiore è la probabilità che contenga un difetto e che l'intero componente debba essere scartato o riciclato in prodotti meno performanti.

La soluzione adottata dall'industria è l'uso dei chiplet. Invece di realizzare un unico chip enorme, si costruiscono tanti chip più piccoli e specializzati, ognuno prodotto con la tecnologia più adatta alla propria funzione, per poi unirli in un solo package che lavora come un unico processore. Questa scelta è stata adottata da Apple sui recenti M5 Pro e M5 Max, il cui packaging è stato realizzato da TSMC usando la tecnologia CoWoS (Chip on Wafer on Substrate). La tendenza dei chiplet si è diffusa soprattutto per questioni di costi: i mattoncini destinati al calcolo possono essere realizzati con processi produttivi avanzati, mentre quelli che gestiscono le comunicazioni possono utilizzare tecnologie meno costose. Intel, ad esempio, usa TSMC per la GPU e il suo nodo 18A per la CPU, affiancando il tutto a nodi meno evoluti per i controller.

Questa visione del modo di produrre processori ha radici storiche profonde. Il visionario dietro questa rivoluzione è Sehat Sutardja, ingegnere elettronico americano che nel 1995 aveva fondato Marvell Technology insieme alla moglie Weili Dai e al fratello Pantas Sutardja. Marvell è oggi uno dei principali produttori di semiconduttori fabless al mondo, ovvero aziende che progettano chip ma non possiedono le fabbriche per produrli. La storia di Marvell nasce da un'intuizione che anticipava un cambiamento importante: non era necessario realizzare internamente ogni componente di un prodotto tecnologico, ma si poteva progettare un chip innovativo e affidarne la produzione a una fonderia specializzata. È stato proprio Sehat Sutardja, insieme alla moglie Weili Dai e all'attuale CEO Byung Joon Han, a fondare nel 2021 Silicon Box per rivoluzionare il mondo dei chip una seconda volta. Purtroppo, Sehat Sutardja è morto il 18 settembre 2024, a 63 anni; alla conferenza stampa di Novara era presente la moglie.

La differenza fondamentale di Silicon Box rispetto ad altre aziende che fanno packaging risiede nel punto critico del collegamento: i diversi mattoni che compongono il chiplet devono parlarsi velocemente, con latenza minima e senza sprecare energia. In un processore monolitico le comunicazioni avvengono attraverso connessioni interne al silicio e sono velocissime. Quando i componenti vengono separati, è necessario ricostruire una rete di collegamenti altrettanto efficiente. Alcune aziende riescono a gestire interconnessioni microscopiche a larghissima banda, strati di ridistribuzione dei segnali e supporti che permettono di avvicinare fisicamente i diversi chip, rendendoli quasi un chip unico.

Silicon Box dichiara di poter realizzare interconnessioni con dimensioni inferiori ai 5 micrometri, più di dieci volte più sottili di un capello umano. Secondo l'azienda, queste interconnessioni hanno prestazioni elettriche migliori del 50% rispetto alle soluzioni classiche e riducono i consumi di oltre il 40%. Tuttavia, la vera rivoluzione non riguarda solo le connessioni, ma la forma. I chip nascono sui wafer, dischi di silicio larghi 30 centimetri. Tradizionalmente, dopo la produzione, la forma originale del disco viene mantenuta: il wafer viene tagliato per ricavare i chip, che vengono ricollocati su un supporto rotondo e inglobati in una resina, per poi essere collegati attraverso sottilissimi strati conduttivi. Questa tecnica è conosciuta come Fan-Out Wafer-Level Packaging.

Silicon Box ha cambiato la base di questa tecnica. I chip continuano a nascere sui tradizionali wafer tondi di silicio, ma cambiano i pannelli quadrati di grande formato sul quale vengono ricollocati per essere assemblati. La scelta della forma circolare non ha ragione tecnica dietro, ma è un'eredità della produzione dei wafer e delle macchine progettate per gestire dischi da 30 cm. Per Silicon Box, i die sono prevalentemente rettangolari o quadrati; disporli su un disco lascia ai bordi una corona di superficie inutilizzabile. Con un pannello quadrato, invece, si può riempire la superficie in modo molto più efficiente. Un pannello da 60 centimetri di lato ha una superficie di 360.000 millimetri quadrati, contro i circa 70.700 di un wafer da 30 centimetri: oltre cinque volte tanto.

A Novara, Silicon Box potrà lavorare un numero maggiore di componenti nello stesso ciclo produttivo. Secondo l'azienda, una sola fabbrica basata sulla sua tecnologia a pannello, come la Fab 1 che sorgerà in Italia, avrà una capacità produttiva equivalente ad almeno sei impianti tradizionali basati su wafer. Se non è stato fatto prima, c'è un motivo: lavorare su una superficie più grande significa affrontare problemi fisici e meccanici molto più complessi, in particolare la deformazione del pannello. Durante la produzione si alternano temperature elevate, deposizioni di materiali e periodi di raffreddamento. Silicio, rame e resine hanno coefficienti di dilatazione termica differenti; su un pannello di grandi dimensioni, queste dilatazioni possono portare a curvatura o deformazione. Inoltre, i componenti devono rimanere esattamente nella posizione prevista: uno spostamento di pochi micrometri può compromettere l'allineamento delle successive connessioni elettriche.

La scommessa industriale di Silicon Box è stata sviluppare un processo produttivo interamente basato su pannelli di grande formato con rese sufficienti a renderlo economicamente sostenibile. La prima fabbrica dell'azienda, quella di Tampines in Singapore, è stata aperta nel luglio 2023 con un investimento di 2 miliardi di dollari e produce già a pieno regime da fine 2023. Ha spedito 100 milioni di pezzi a ottobre 2025 e oltre un miliardo a ottobre 2026, con l'obiettivo di due miliardi entro fine anno. I clienti non sono stati resi pubblici.

Novara sarà un polo più importante rispetto a quello di Singapore perché, oltre alla capacità produttiva, ospiterà anche un centro di collaudo. Il campus sorgerà vicino al casello di Novara Ovest dell'A4, a metà strada tra Milano e Torino e tra i due Politecnici. I rendering mostrano volumi in vetro con facciate color rame, terrazze verdi, giardini pensili e corti aperte. L'azienda promette riuso dell'acqua, alta efficienza energetica ed emissioni controllate. A disegnarlo sono state Stantec, gruppo canadese di progettazione, e il gruppo tedesco Drees & Sommer per la parte tecnica.

Ai 1.600 posti diretti si aggiungeranno migliaia di occupati tra cantieri, fornitori e logistica. Come condizione per ottenere l'aiuto europeo, Silicon Box si è impegnata a dare priorità agli ordini che arriveranno dall'Europa in caso di carenza di processori a livello mondiale. La posa virtuale della prima pietra segna solo l'inizio: entro l'anno ci sarà la consegna del progetto definitivo. I cantieri sono attesi nella primavera del 2027 e dovrebbero durare circa due anni. La produzione dovrebbe partire nel 2029, forse prima. "La vera sfida comincia adesso", ha detto Alessandro Canelli, sindaco di Novara e commissario straordinario per la realizzazione dell'investimento Silicon Box.

A.Smith--MC-UK