Förra året lanserade U. S. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), som finansierar en rad forskning inom militär teknik, ett femårigt program på 1,5 miljarder dollar. Programmet är mer känt som Electronics Resurrection Initiative (ERI) och är utformat för att stödja banbrytande insatser inom chipteknologi. Byrån har precis avslöjat den första listan med forskargrupper som valts ut för att utforska otestade men potentiellt lovande strategier som kan revolutionera utvecklingen och tillverkningen av chips i USA.
Under de senaste åren har hårdvaruutvecklingen minskat i bakgrunden jämfört med mjukvaruutveckling, och detta oroar den amerikanska militären av flera skäl.
Topp av listan över oro är Moore's Law, som säger att antalet transistorer installerade på ett chip fördubblas ungefär vartannat år. Just nu finns det alla tecken på att modern elektronik når sina fysiska gränser, och inom en nära framtid kommer utvecklingsprocessen att stanna.
Det finns också oro för de ökande kostnaderna för att utforma integrerade kretsar och en ökning av antalet utländska tillverkare (Kina avser att producera chips som kommer att lägga till AI-system till alla appar!).
ERI: s budget ger en fyrfaldig ökning av DARPA: s regelbundna årliga hårdvarukostnader. De inledande projekten speglar initiativets tre huvudpelare: chipdesign, arkitektur, nya material och integration.
Ett projekt syftar till att drastiskt minska tiden det tar att skapa nya chipdesign genom att minska designtiden från några år eller månader till några dagar genom att komplettera utvecklingsautomatiseringsprocessen med maskininlärning och andra verktyg så att även relativt oerfarna användare kan skapa design av hög kvalitet kort sagt villkor.
Att gå bortom Moore's Law kommer att kräva radikalt nytt material och nya sätt att integrera datorkraft och minne. Arkitekturen för typiska moderna chips innebär en ständig förflyttning av data mellan minneskomponenterna som lagrar dem och de processorer som bearbetar dem, vilket bokstavligen suger energi och skapar ett av de största hindren för att öka processorkraften.
Ett annat ERI-projekt kommer att titta på hur nya integrationssystem kan eliminera, eller åtminstone avsevärt minska, behovet av datamigrering. Det ultimata målet är att effektivt injicera datorkraft direkt i minnet, vilket kan leda till dramatiska resultatförbättringar.
Kampanjvideo:
DARPA planerar främst att skapa sådan hårdvara och mjukvara som kan konfigureras om i realtid för att hantera allmänna uppgifter eller specialiserade applikationer som specifika applikationer för artificiell intelligens. Idag krävs flera chips för att lösa sådana problem, vilket ökar komplexiteten och kostnaden för ett AI-system.
Några av DARPA: s ansträngningar griper in på områden som redan utvecklas intensivt av branschen. Ett exempel är ett projekt för att utveckla ett 3D-system på ett chip, som syftar till att förlänga Moores lag med hjälp av nya material som kolananorör och smartare sätt att placera aktiva komponenter och separata elektroniska kretsar.
Erica Fuchs, en Carnegie Mellon universitetsprofessor som är en expert på offentlig politik relaterad till ny teknik, anser att den amerikanska regeringens allmänna strategi för att stödja innovation inom elektronik är "en storleksordning lägre" än nödvändigt för att lösa problem. För att på något sätt hjälpa till att täcka luckan är det nödvändigt att åtminstone fördubbla statliga investeringar, eftersom stora företag är extremt ovilliga att spendera på forskning i lovande teknik.
Serg drake