W zeszłym roku Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony USA (DARPA), która finansuje szereg badań w dziedzinie technologii wojskowej, uruchomiła pięcioletni program o wartości 1,5 miliarda dolarów. Program, bardziej znany jako Inicjatywa Wskrzeszenia Elektroniki (ERI), ma na celu wspieranie przełomowych wysiłków w technologii chipów. Agencja właśnie ujawniła pierwszą listę grup badawczych wybranych do zbadania niesprawdzonych, ale potencjalnie obiecujących podejść, które mogą zrewolucjonizować projektowanie i produkcję chipów w Stanach Zjednoczonych.
W ostatnich latach rozwój sprzętu schował się w tle w porównaniu z rozwojem oprogramowania, co niepokoi wojsko USA z kilku powodów.
Na szczycie listy problemów znajduje się prawo Moore'a, które mówi, że liczba tranzystorów zainstalowanych na chipie podwaja się co około dwa lata. W tej chwili wszystko wskazuje na to, że współczesna elektronika zbliża się do swoich fizycznych granic, aw niedalekiej przyszłości proces jej rozwoju zostanie zatrzymany.
Pojawiają się również obawy o rosnące koszty projektowania układów scalonych i wzrost liczby zagranicznych producentów (Chiny zamierzają produkować chipy, które dodadzą systemy AI do każdego gadżetu!).
Budżet ERI przewiduje czterokrotny wzrost regularnych rocznych kosztów sprzętu DARPA. Wstępne projekty odzwierciedlają trzy główne filary Inicjatywy: projektowanie chipów, architekturę, nowe materiały i integrację.
Jeden projekt ma na celu radykalne skrócenie czasu potrzebnego na stworzenie nowego projektu chipa, dążąc do skrócenia czasu projektowania z kilku lat lub miesięcy do kilku dni poprzez uzupełnienie procesu automatyzacji rozwoju o uczenie maszynowe i inne narzędzia, tak aby nawet stosunkowo niedoświadczeni użytkownicy mogli w krótkim czasie tworzyć wysokiej jakości projekty warunki.
Wyjście poza prawo Moore'a będzie wymagało radykalnie nowych materiałów i nowych sposobów integracji mocy obliczeniowej i pamięci. Architektura typowych współczesnych chipów polega na ciągłym przepływie danych między składnikami pamięci, które je przechowują, a procesorami je przetwarzającymi, co dosłownie zasysa energię i stwarza jedną z największych przeszkód w zwiększaniu mocy obliczeniowej.
W innym projekcie ERI przyjrzymy się sposobom, w jakie nowe schematy integracji mogą wyeliminować lub przynajmniej znacząco zmniejszyć potrzebę migracji danych. Ostatecznym celem jest wydajne wstrzyknięcie mocy obliczeniowej bezpośrednio do pamięci, co może prowadzić do radykalnego wzrostu wydajności.
Film promocyjny:
DARPA planuje przede wszystkim stworzenie takiego sprzętu i oprogramowania, które będzie można rekonfigurować w czasie rzeczywistym w celu obsługi ogólnych zadań lub specjalistycznych aplikacji, takich jak określone aplikacje sztucznej inteligencji. Obecnie do rozwiązania takich problemów potrzeba wielu chipów, co zwiększa złożoność i koszt systemu AI.
Niektóre wysiłki DARPA wkraczają w obszary, które są już intensywnie rozwijane przez przemysł. Przykładem jest projekt opracowania systemu 3D na chipie, który ma na celu dalsze przedłużenie obowiązywania prawa Moore'a przy użyciu nowych materiałów, takich jak nanorurki węglowe, oraz inteligentniejszych sposobów umieszczania aktywnych komponentów i oddzielnych obwodów elektronicznych.
Erica Fuchs, profesor Carnegie Mellon University, która jest ekspertem w dziedzinie polityki publicznej związanej z nowymi technologiami, uważa, że ogólne podejście rządu USA do wspierania innowacji w elektronice jest „o rząd wielkości niższe” niż jest to konieczne do rozwiązania problemów. Aby w jakiś sposób pomóc zlikwidować tę lukę, konieczne jest przynajmniej podwojenie inwestycji rządowych, ponieważ duże korporacje są niezwykle niechętne do wydawania pieniędzy na badania w dziedzinie obiecujących technologii.
Latawiec Serg