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美国宣布电子复兴计划进入第二阶段
2018-11-05


[DARPA官方网站2018111日报道] 2018111日,美国国防高级研究计划局(DARPA)正式宣布电子复兴计划已进入第二阶段。该计划于20176月正式启动,旨在振兴未来美国本土电子产业,预计5年内总投入将超过15亿美元。目前该计划主要通过包括最近新启动的6个“第3页”计划项目在内的众多DARPA在研项目来解决摩尔定律的困境和阻碍未来电子产业持续快速发展的挑战。在新的阶段,电子复兴计划将进一步使国防企业技术需求和能力与电子工业的商业和制造实际相结合。



电子复兴计划第二阶段的主要目标是解决今年7月份在旧金山举办的电子复兴计划首届年度峰会上所提出的3个关键问题。这3个关键问题是支持美国本土电子制造业发展并使其具备针对不同需求的差异化发展能力、解决芯片安全问题和实现电子复兴计划技术研发与国防实际应用紧密对接所必须要解决的。



通过电子复兴计划,DARPA正在寻求建立更加健康、安全和高度自主化的电子工业基础,以实现从通用硬件时代向专用系统时代的转变。自从晶体管技术发明至今,美国电子工业一直处于全球领先地位。电子复兴计划第一阶段投资的主要目的正是为了通过新型电路材料、架构和设计技术的研发来维持美国在电子技术领域的竞争力。电子复兴计划的第二个阶段将在第一个阶段的基础上推动美国本土半导体制造业向专用集成电路方向转变,并保证专用集成电路的生产具有可信的供应链和足够的安全性,进而满足国防和商业应用的实际需求。



为构建独特的和差异化的本土电子业制造能力,电子复兴计划在第二阶段将探索可对传统CMOS集成电路工艺等比例缩放技术路径进行补充和替代的技术方向。电子复兴计划为此设立的第一个研究项目就是为实现最大程度尺寸缩放的光电子学封装技术研究(PIPES项目,该项目将探索利用光电子学技术实现芯片尺寸进一步缩放的有效方法。此外,PIPES项目还致力于建设一个能为商业和国防部用户提供长期服务的本土光电子产业生态系统。通过显著减少与数字微电子技术移动数据相关的能耗和挑战,该项目有望避免为支持当前和新兴的数据密集型应用需求,如机器学习、大规模仿真和先进传感器等,而将数百个GPU集成在一起来耗费大量资源来实现大规模并行计算能力。



PIPES项目外,电子复兴计划第二阶段的其他投资项目旨在确保美国本土新型制造能力的发展,并为国防部及其商业合作伙伴持续供给差异化、高效能电子产品提供战略提支撑。这对于国防部来说是十分重要的,因为国防部对电子制造技术的需求是多样化的,且国防部系统往往需要实现特定的功能。虽然目前依靠传统CMOS集成电路工艺等比例缩放技术实现数字处理仍是一个重要的投资领域,但与国防部应用相关的许多关键电子产品将更有可能通过全新的补充和替代性技术来实现。电子复兴计划第二阶段将重点关注的潜在研究领域是将微机电系统(MEMS)与射频器件集成为先进电路的技术和相关半导体制造工艺。这一研究将建立在电子复兴计划现有材料和集成研究工作等的基础之上,并作为当前FRANC3DSoCCHIPS等项目的补充。



2018年余下的时间里,DARPA计划公布与电子复兴计划年度峰会上所提突出问题相关的电子复兴计划第二阶段的其他投资。潜在的研究领域包括电子元器件从设计到应用过程中的溯源性实现以及可增强电子元器件安全性和隐私性的防护技术开发。这些潜在的电子复兴计划第二阶段的研究项目将考虑电子产品对于安全风险的保障性需求。这些研究工作将建立在电子复兴计划设计和架构领域研究的基础上,现有的相关研究项目包括旨在解决硬件安全和验证挑战的SSITH项目等。



电子复兴计划在第二阶段还将研究加强不同电子复兴计划研究项目之间联系的方法。如基础性研究项目与技术应用项目,以及电子复兴计划研发技术在新兴领域及未来应用与所有国防专用系统应用之间的联系。这些研究项目与终端用户之间的联系,是整个电子复兴计划成功与否的关键,将推动DARPA向国防部及其合作伙伴提供差异化的服务能力。电子复兴计划的在研项目应确保其开发的先进技术能够对国家安全产生重大影响。潜在的研究领域包括大规模物理仿真、认知射频系统、下一代卫星和网络安全等。(工业和信息化部电子第一研究所  李铁成)



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