Le professeur Paul Townsend nous parle de ses projets concernant le centre de recherche sur les semi-conducteurs qui fait partie du nouveau réseau Rinn de Research Ireland.
Au cours de l'été, sept nouveaux centres Research Ireland ont été lancés pour aborder des domaines de recherche clés jugés pertinents pour le développement scientifique, médical, économique et technologique du pays.
Les centres appartiennent à un réseau de recherche national appelé « Rinn » et devraient recevoir à eux deux 460 millions d'euros d'investissements gouvernementaux au cours des huit prochaines années, soutenant 577 postes de recherche, développant plus de 800 doctorats et collaborant avec 17 organismes de recherche.
Les sept centres de recherche Rinn – dédiés aux domaines des thérapies avancées, de l’IA, de l’énergie, des dispositifs médicaux, de la pharma et biopharmaceutique, du quantique et des semi-conducteurs – ont débuté leurs travaux en juillet, chacun étant dirigé par des directeurs experts dans leur secteur.
Rinn Semiconductors devrait recevoir près de 71 millions d'euros de financement gouvernemental au total et est dirigé par le professeur Paul Townsend, spécialiste en photonique à l'École de physique de l'University College Cork (UCC) et au Tyndall National Institute, né et a grandi au Royaume-Uni.
« J'ai étudié la physique à l'université et j'ai obtenu un doctorat de l'Université de Cambridge sur les nouvelles propriétés des polymères qui se comportent comme des semi-conducteurs unidimensionnels », explique-t-il à SiliconRepublic.com.
Ses travaux ultérieurs dans l'industrie comprenaient du temps passé chez British Telecom sur la cryptographie quantique, le concept alors émergent d'exploitation de la physique quantique pour sécuriser les informations. Ce travail, explique-t-il, était ancêtre de « la révolution de l’information quantique et de l’informatique dont nous entendons fréquemment parler » aujourd’hui.
« En 2003, j'ai eu l'opportunité de déménager en Irlande avec ma famille et mes collègues pour fonder un nouveau groupe à l'UCC et à Tyndall, travaillant sur des systèmes de communication par fibre optique avec le financement de la Science Foundation Ireland », explique Townsend.
Chargé alors de soutenir le développement de l'écosystème plus large de la recherche en photonique et l'engagement avec l'industrie en Irlande, c'est depuis devenu l'objectif de son travail avec Tyndall en tant que responsable de la recherche en photonique.
«Mon ambition est de franchir une nouvelle étape passionnante avec Rinn Semiconductors», déclare Townsend.
Vision et collaboration
Le centre se concentrera sur la recherche et l'innovation dans les systèmes semi-conducteurs intégrés de manière hétérogène et vise à diriger la réponse de l'Irlande au point où les améliorations traditionnelles des puces informatiques diminuent (la fin de la mise à l'échelle de la loi de Moore) en pionnier dans la conception et l'intégration de semi-conducteurs basés sur des circuits intégrés modulaires – ou basés sur des chipsets.
L'architecture Chiplet est une méthode consistant à utiliser plusieurs modules plus petits pour créer un seul processeur plus grand pour un résultat final plus puissant.
L'équipe de Rinn Semiconductors recherchera des avancées transformatrices dans ces technologies et les appliquera dans trois domaines principaux : l'Internet du futur, l'énergie durable et l'environnement, ainsi que les soins de santé numériques.
« Aujourd'hui, les puces semi-conductrices touchent presque tous les aspects de notre vie quotidienne : on les trouve dans les téléphones, les ordinateurs et la technologie médicale », note Townsend. « Presque tous les problèmes auxquels vous pouvez penser – sociétaux ou technologiques – nécessitent l’utilisation de semi-conducteurs pour apporter une solution.
« Il s'agit également d'une technologie dans laquelle l'Irlande joue un rôle de premier plan. Nous abritons un secteur industriel des semi-conducteurs de classe mondiale – avec une histoire d'exploitation de 50 ans – qui emploie 20 000 personnes dans plus de 100 entreprises. «
« La stratégie nationale en matière de semi-conducteurs, Silicon Island, vise à s'appuyer sur cela pour positionner l'Irlande au niveau international en tant que pôle d'excellence en matière de semi-conducteurs et à contribuer à l'objectif de la loi européenne sur les puces visant à accroître la part de l'UE dans la production mondiale de fabrication de semi-conducteurs.
Les éléments clés de la stratégie du gouvernement sur Silicon Island, note-t-il, comprennent le renforcement des capacités de recherche, le soutien aux start-ups et aux spin-outs, et la création d'un vivier de talents prêts pour l'avenir grâce à des programmes d'éducation et de compétences.
« Rinn Semiconductors est extrêmement bien placé pour apporter une contribution majeure à la réalisation de ces objectifs », déclare-t-il.
Un autre « objectif clé » du centre, selon Townsend, est de « favoriser une collaboration approfondie entre les sept universités et institutions impliquées » en tirant parti des installations et infrastructures de fabrication de semi-conducteurs « de classe mondiale » de Tyndall.
Le centre prévoit ce qu’il appelle une « collaboration radicale » avec et entre la Dublin City University, la Munster Technological University, le Trinity College de Dublin, Tyndall, l’UCC, l’Université de Galway et l’Université de Limerick.
On espère que cela conduira à « une chaîne de valeur cohérente de l'atome aux systèmes en Irlande, reliant tout, depuis la recherche fondamentale sur les matériaux jusqu'aux solutions technologiques complètes », déclare Townsend.
Le réseau Rinn, selon lui, offre la possibilité de tirer parti d’une recherche coordonnée à grande échelle, ce qui est « essentiel » au développement de technologies complexes telles que les semi-conducteurs.
« L’ampleur considérable des projets de recherche collaboratifs industriels que nous avons mis en place au cours des deux premiers mois seulement de leur fonctionnement me donne une grande confiance dans la possibilité de réaliser cette vision. »
Diriger, diriger, rechercher
En tant que directeur du centre, Townsend est chargé de veiller à ce que son programme soit « correctement priorisé, innovant, percutant, leader au niveau international dans ses domaines d'intervention et, surtout, remplisse sa mission et ses objectifs ».
Il est également responsable de la budgétisation et de la supervision du respect des subventions et du reporting.
« De plus, je dirige la gestion des parties prenantes et des relations extérieures, et j'agis en tant que défenseur du centre et de sa mission », dit-il.
Une autre partie importante de son rôle de leadership est de « veiller à ce que le centre soit un phare pour attirer et développer des talents à tous les niveaux, depuis les doctorants jusqu'aux chercheurs principaux (IP) » afin de « répondre à la demande de l'industrie en scientifiques et ingénieurs hautement qualifiés, ainsi que de soutenir l'écosystème de recherche universitaire nécessaire pour fournir ces stagiaires et maintenir l'Irlande à l'avant-garde de la recherche sur les semi-conducteurs ».
Outre le développement et la mise en œuvre de la stratégie scientifique et opérationnelle du centre, Townsend – dont l'expérience personnelle en recherche porte sur les communications et la détection par fibre optique – bénéficie également d'un temps pratique chez Rinn Semiconductors.
« Je suis également un chercheur principal actif au sein du centre, où mon groupe se concentre sur le développement de nouvelles solutions de semi-conducteurs intégrées pour deux domaines d'application principaux : les technologies d'interconnexion économes en énergie pour les clusters d'IA dans les centres de données, dans le but de limiter la consommation électrique globale de l'IA ; et la détection acoustique distribuée dans les câbles à fibres optiques, où nous visons une meilleure surveillance des câbles de communication sous-marins et des câbles électriques des parcs éoliens offshore pour garantir la résilience et la protection.
Une réflexion commune
Pour l'avenir, Townsend affirme que son centre Rinn vise des progrès dans quatre domaines principaux : les percées de la recherche dans les technologies d'intégration et de conditionnement des puces semi-conductrices ; traduction de ces idées en nouvelles technologies et produits manufacturables ; agir comme catalyseur du développement des talents ; et mener des programmes de recherche engagés avec les parties prenantes pour avoir un impact sur les politiques et la société.
Cette dernière, espère-t-il, pourrait consister à « s’attaquer aux premiers stades du problème de l’offre de talents en travaillant avec les enseignants et les décideurs politiques sur la manière d’encourager davantage d’étudiants scolaires et universitaires, en particulier les femmes, à s’orienter vers des matières de physique et d’ingénierie pouvant mener à une carrière dans l’industrie des semi-conducteurs ».
Townsend note également le potentiel du réseau global pour favoriser la collaboration et le progrès partagé dans les sept domaines fondamentaux, ainsi que la perspective de créer « une valeur et un impact plus importants que ceux qui pourraient être obtenus par un groupe de centres individuels travaillant de manière moins connectée ».
« Le plan plus large du réseau Rinn ajoute la possibilité intéressante pour les centres de travailler ensemble sur des problèmes complexes qui ne peuvent être résolus que par une approche interdisciplinaire.
«Je pense que l'ampleur et l'ambition du programme global attireront également beaucoup de talents externes et constitueront un formidable tremplin pour les chercheurs déjà en Irlande souhaitant faire progresser leur carrière.
Un objectif particulièrement important pour lui au niveau individuel, ajoute-t-il, serait « le développement de la prochaine génération de chercheurs passionnants et talentueux qui mèneront l'Irlande vers un succès encore plus grand à l'avenir ».
« Je suis très chanceux et fier d'avoir eu l'opportunité de travailler en Irlande et de contribuer au moins quelque peu au développement de l'écosystème national de recherche.
« Sur le plan personnel, ma femme, moi et nos deux filles désormais adultes vivons tous heureux à Cork et dans ses environs – et ne voudrions pas être ailleurs. »
