這兩項計劃涉及 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)計自動化大會(DAC 2018)上首次得到公開討論。
不僅如此,這兩項計劃都只是美國國家“電子復(fù)興計劃”(Electronics Resurgence Initiative,ERI)的一部分。電子復(fù)興計劃(ERI)由 DARPA 管理,預(yù)計在未來五年投入 15 億美元,推動美國電子行業(yè)向前發(fā)展。
美國國會最近還增加了對 ERI 的投入,每年多注資 1.5 億美元。因此,整個項目資金將達到 22.5 億美元。
DARPA 計劃7 月底在硅谷舉辦為期 3 天的“電子復(fù)興計劃峰會”,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)界和政府的高級代表,就電子、人工智能、光子等五大領(lǐng)域的未來研究計劃展開頭腦風(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“十年量子計劃”,確保美國不落后于推動量子計劃的其他國家。
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、政治和國家安全上的優(yōu)勢。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,在人工智能和量子等新興技術(shù)及產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)的當下,美國正在積極計劃開創(chuàng)他們下一個十年乃至百年的領(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)新和進步更加大膽的時代即將開始
電子復(fù)興計劃的源起,是美國國防部在 2018 年財政年度預(yù)算中,提出給 DARPA 補充撥款 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)計和架構(gòu)的創(chuàng)新。
之所以說“補充”,是因為國防部此前已經(jīng)計劃撥款 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 世紀高速發(fā)展后,正陷入一系列可以預(yù)期的長期發(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)濟和安全優(yōu)勢,”DARPA 微系統(tǒng)技術(shù)辦公室(MTO)主管 Bill Chappell 說。“如果我們想保持領(lǐng)先地位,就需要推動一場不依賴傳統(tǒng)方法取得進展的電子革命。電子復(fù)興計劃的要點,就是通過電路專業(yè)化(circuit specialization)來爭取進步,并理清下一階段進步的復(fù)雜性,這將對商業(yè)和國防利益產(chǎn)生深遠的影響。”
電子革命,20世紀最偉大的科技發(fā)展奇跡之一
為了理解美國電子復(fù)興計劃意在實現(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,《紐約時報》的D4頁(一個完全不重要的版面),悄然出現(xiàn)了一個叫做“晶體管”(transistor)的詞。
當天的“無線電通訊”專欄,一開始是在介紹兩個新的電臺節(jié)目,但卻不知為何在收尾的時候,落腳到一個晦澀的技術(shù)新聞上面:
昨天,一種叫做晶體管的設(shè)備在貝爾實驗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)備中有幾項應(yīng)用。