ABD ordusu çip endüstrisini yeniden şekillendirmek için 1,5 milyar dolar harcıyor ve üç büyük sorun onu endişelendiriyor
ABD ordusu, Moore Yasasının sona ermesiyle yarı iletken yongalarda avantajlarını kaybedebileceklerinden endişe ediyor.
Geçen yıl, ABD ordusuyla ilgili bir dizi mavi gökyüzü araştırmasını finanse etmekten sorumlu olan Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), "Elektronik Rönesans Projesi" (ERI) adlı 1,5 milyar dolarlık beş yıllık bir plan başlattı. Çip teknolojisinin ilerlemesiyle ilgili araştırma projelerine destek sağlamak için kullanılır.
Ve kısa bir süre önce, ajans aynı zamanda ilk araştırma ekipleri grubunu da kurdu. Esas olarak, araştırma ve keşif yapmak için bu kanıtlanmamış ancak potansiyel olarak güçlü yöntemleri seçtiler ve bu yöntemlerin Amerikan çiplerinin geliştirilmesini ve üretilmesini sağlamak için kullanılabileceğini umuyorlar. Bir yenilik ve bir sıçrama.
Son yıllarda, muazzam bir ilerleme ve inovasyon geçiren yazılım teknolojisi ile karşılaştırıldığında, donanım inovasyonu bir şekilde yetersiz göründü ve donanım eksikliklerinden kaynaklanan birkaç büyük sorun da ABD ordusunu endişelendirdi.
ABD ordusunun üç büyük endişesi
ABD ordusunun endişelendiği ilk faktör Moore Yasasıdır.
Moore Yasasına göre, bir çip üzerine kurulabilen transistör sayısı yaklaşık olarak iki yılda bir iki katına çıkarılabiliyor ancak bu yıl çeşitli işaretler Moore Yasasının sınırına yaklaştığını, yani bir çip üzerine kurulabilen transistör sayısının artmaya devam edemeyeceğini gösteriyor.
ABD ordusunun hayatta kalmak için güvendiği elektronik teknoloji için, ABD zamanında yonga performansını artırmaya devam edebilecek yeni mimariler ve tasarımlar yaratmadıkça, bu, şüphesiz, devam eden gelişimine büyük bir engel getiriyor.
Moore Yasasına ek olarak, ABD ordusu, entegre devre tasarımının artan maliyeti ve yarı iletken tasarımına ve üretimine artan yabancı yatırım - özellikle "Çince'yi anlayan kişilerden" endişe duyuyor. .
E-Rönesans projesi "imkansız" a meydan okuyor
E-Rönesans (ERI) bütçesi nedeniyle, DARPAnın yıllık donanım harcamaları yaklaşık dört kat arttı. Planın başlangıç projeleri, aynı zamanda planın araştırmaya odaklandığı üç alanı, yani çip tasarımı, çip mimarisi ve çip malzemeleri ve entegrasyonu da yansıtıyor.
Örneğin, ERI'deki projelerden biri, yeni çip tasarımı için gereken süreyi kökten kısaltmaktır.
Proje, makine öğrenimi veya diğer araçlar aracılığıyla çip tasarım sürecini otomatikleştirmeyi ve bu süreç için gereken süreyi yıllar veya aylardan yalnızca bir güne indirmeyi umuyor.Proje başarılı olursa, çip tasarım deneyiminden nispeten yoksun olsa bile İnsanların çoğu, makine öğreniminin yardımıyla yüksek kaliteli tasarımlar da oluşturabilir.
"Hiç kimse yeni bir çipin tasarımını insan yardımı olmadan 24 saat içinde hatasız bir şekilde nasıl tamamlayacağını bilmiyor." Projede bir ekip lideri, San Diego, California Üniversitesi'nden Andrew Kahng, "Geliştirmekte olduğumuz yöntem tamamen yenilikçi bir yöntemdir" dedi.
Şekil William Chappell
ERI programını yönetmekten sorumlu DARPA ofisinin başkanı William Chappell, "Yaptığımız şey, elektronik tasarım endüstrisinde geçmişte gelişen devrimlere benzer bir devrim planlamaktır" dedi.
Umutları, tıpkı geçmişte bira yapım devrimi sonunda ABD'deki küçük profesyonel bira üreticilerinin bira endüstrisi devleriyle aynı avantajlara sahip olmasını sağlaması gibi, otomatik tasarım araçlarıyla küçük şirketlerin büyük çip üreticilerinin bağımlılığı olmadan bağımsız olarak cips tasarlayıp üretebilmeleridir. Yeterli yenilik yeteneği.
Yeni talaş malzemesi ve akıllı tasarım
Bununla birlikte, Moore Yasasının ötesine geçmek istiyorsak, yeni çip malzemelerine ve bilgi işlem gücü ile belleği entegre etmek için yeni yöntemlere sahip olmamız gerekir.
Verileri depolamak ve işlemek için kullanılan farklı bellek bileşenleri arasında veri aktarımı çok fazla enerji tüketir ve bu aynı zamanda işlem gücünü geliştirmedeki en büyük zorluklardan biridir.
Bu bağlamda, yukarıda bahsedilen ERI başlangıç projelerinden bir diğeri, veri dönüştürme ihtiyacını ortadan kaldırabilecek veya en azından büyük ölçüde azaltabilecek yeni devre entegrasyon çözümlerini keşfetmektir. Bu projenin nihai amacı, çipin performansını önemli ölçüde artırabilecek bilgi işlem gücünü belleğe etkili bir şekilde yerleştirmektir.
Çip mimarisi açısından DARPA, daha genel görevleri veya belirli yapay zeka uygulamaları gibi özel görevleri yerine getirebilmek için gerçek zamanlı olarak yeniden yapılandırılabilen bir tür donanım ve yazılım oluşturmayı umuyor. Mevcut durumda, farklı görevleri tamamlamak için birden fazla yonga gereklidir, bu da yongaların karmaşıklığını ve maliyetini büyük ölçüde artırır.
Bununla birlikte, DARPA'nın bazı projeleri, endüstriyel alanda halihazırda yakından yürütülen projelerle örtüşmektedir. Örneğin, karbon nanotüpler ve elektronik devrelerin daha akıllı istiflenmesi ve bölünmesi gibi yeni malzemeler kullanarak Moore Yasasını genişletmeyi amaçlayan "çip üzerinde 3B sistem" projesi.
Chappell ayrıca, DARPA'nın sektördeki projeleri ve araştırmalarının örtüştüğünü kabul ediyor, ancak DARPA'nın "bu yönde en çok çabayı gösteren kuruluş olacağına" inanıyor.
Bu yeterli mi?
Yine de, bazı insanlar DARPA ve Enerji Bakanlığı gibi ABD elektronik araştırmalarını destekleyen diğer devlet kurumlarının yeniliği teşvik etmek için daha fazla para harcaması gerektiğine inanıyor.
Örneğin, Carnegie Mellon Üniversitesi'nde profesör ve yeni teknolojiler konusunda bir kamu politikası uzmanı olan Erica Fuchs, çip geliştirmenin giderek daha spesifik uygulamalara odaklanması nedeniyle, büyük şirketlerin giderek işbirliğine dayalı araştırmalara para harcama konusundaki ilgisini kaybettiğini söyledi. Tüm yonga endüstrisinin yeniliği, Moore Yasası gibi bir darboğazla karşılaştı.
Fuchs, ERI'yi övdü, ancak ABD hükümetinin e-inovasyonu desteklemeye yönelik genel yaklaşımının, ABD'nin karşılaşacağı zorluklar için gereken desteğe kıyasla "büyük ölçüde daha düşük" olduğuna inanıyor.
