美國將在未來四年向兩項(xiàng)研究計(jì)劃投入1 億美元,創(chuàng)造一種新的芯片開發(fā)工具,旨在大幅降低設(shè)計(jì)芯片的壁壘。
這兩項(xiàng)計(jì)劃涉及 15 家公司和 200 多名研究人員,此前一直處于秘密籌備階段,在剛剛結(jié)束的設(shè)計(jì)自動(dòng)化大會(huì)(DAC 2018)上首次得到公開討論。
不僅如此,這兩項(xiàng)計(jì)劃都只是美國國家“電子復(fù)興計(jì)劃”(Electronics Resurgence Initiative,ERI)的一部分。電子復(fù)興計(jì)劃(ERI)由 DARPA 管理,預(yù)計(jì)在未來五年投入 15 億美元,推動(dòng)美國電子行業(yè)向前發(fā)展。
美國國會(huì)最近還增加了對(duì) ERI 的投入,每年多注資 1.5 億美元。因此,整個(gè)項(xiàng)目資金將達(dá)到 22.5 億美元。
DARPA 計(jì)劃7 月底在硅谷舉辦為期 3 天的“電子復(fù)興計(jì)劃峰會(huì)”,匯聚受摩爾定律影響最大的企業(yè),包括來自商業(yè)部門、國防工業(yè)基地、學(xué)術(shù)界和政府的高級(jí)代表,就電子、人工智能、光子等五大領(lǐng)域的未來研究計(jì)劃展開頭腦風(fēng)暴,共同塑造美國半導(dǎo)體創(chuàng)新的未來方向。
就在6月27 日,美國正式開始了他們的“十年量子計(jì)劃”,確保美國不落后于推動(dòng)量子計(jì)劃的其他國家。
過去 70 年來,美國因其在電子和半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,享受到了經(jīng)濟(jì)、政治和國家安全上的優(yōu)勢(shì)。如今,在摩爾定律走向終結(jié),電子領(lǐng)域急需轉(zhuǎn)變突破的關(guān)鍵點(diǎn),在人工智能和量子等新興技術(shù)及產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)的當(dāng)下,美國正在積極計(jì)劃開創(chuàng)他們下一個(gè)十年乃至百年的領(lǐng)先。
人類歷史上最重要的技術(shù)軌跡走向停滯,技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步更加大膽的時(shí)代即將開始
電子復(fù)興計(jì)劃的源起,是美國國防部在 2018 年財(cái)政年度預(yù)算中,提出給 DARPA 補(bǔ)充撥款 7500 萬美元,聯(lián)合公共部門和私人企業(yè),提升芯片性能,方法包括但不限于:不斷縮小元件體積,全新的微系統(tǒng)材料,設(shè)計(jì)和架構(gòu)的創(chuàng)新。
之所以說“補(bǔ)充”,是因?yàn)閲啦看饲耙呀?jīng)計(jì)劃撥款 2 億美元,用于協(xié)調(diào)電子和光子相關(guān)系統(tǒng)方面的工作,此外還不算商業(yè)部門的額外投資。
目前,微系統(tǒng)技術(shù)界經(jīng)過 20 世紀(jì)高速發(fā)展后,正陷入一系列可以預(yù)期的長(zhǎng)期發(fā)展障礙。微電子革命始于第二次世界大戰(zhàn)后晶體管的發(fā)明,如今,一片小小片的芯片上已經(jīng)可以容納幾十億的晶體管。但轉(zhuǎn)折點(diǎn)已經(jīng)到來。
“近 70 年來,美國一直享受著由電子創(chuàng)新領(lǐng)先地位而帶來的經(jīng)濟(jì)和安全優(yōu)勢(shì),”DARPA 微系統(tǒng)技術(shù)辦公室(MTO)主管 Bill Chappell 說?!叭绻覀兿氡3诸I(lǐng)先地位,就需要推動(dòng)一場(chǎng)不依賴傳統(tǒng)方法取得進(jìn)展的電子革命。電子復(fù)興計(jì)劃的要點(diǎn),就是通過電路專業(yè)化(circuit specialization)來爭(zhēng)取進(jìn)步,并理清下一階段進(jìn)步的復(fù)雜性,這將對(duì)商業(yè)和國防利益產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?!?/p>
電子革命,20世紀(jì)最偉大的科技發(fā)展奇跡之一
為了理解美國電子復(fù)興計(jì)劃意在實(shí)現(xiàn)的變革的重要性,我們有必要在這里回顧一下上一次這樣的范式轉(zhuǎn)換,帶來了多么巨大的變革。
1948 年7 月1 日,《紐約時(shí)報(bào)》的D4頁(一個(gè)完全不重要的版面),悄然出現(xiàn)了一個(gè)叫做“晶體管”(transistor)的詞。
當(dāng)天的“無線電通訊”專欄,一開始是在介紹兩個(gè)新的電臺(tái)節(jié)目,但卻不知為何在收尾的時(shí)候,落腳到一個(gè)晦澀的技術(shù)新聞上面:
昨天,一種叫做晶體管的設(shè)備在貝爾實(shí)驗(yàn)室首次得到了公開展示,它在通常使用真空管的無線電設(shè)備中有幾項(xiàng)應(yīng)用。