Пентагон даст IBM, Intel, Nvidia $1,5 млрд на "возрождение электроники США"

Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (U.S. Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) в рамках новой правительственной программы Electronics Resurgence Initiative (ERI), направленной на "возрождение электроники в США", планирует в ближайшие пять лет потратить $1,5 млрд на научно-исследовательские контракты в области перспективных разработок микроэлектроники.

Об этом было объявлено в рамках конференции Electronics Resurgence Initiative Summit (ERI Summit), прошедшей на этой неделе в Сан-Франциско. На конференции представители МО США огласили список команд, получивших контракты DARPA на сумму $1,5 млрд.

По данным профильного портала The EE Times, Минобороны США планирует потратить эти средства через DARPA на четыре проекта, в рамках которых в качестве основных подрядчиков будут задействованы восемь компаний, включая IBM, Intel, Nvidia, Qualcomm и Skywater.

Список ведущих подрядчиков по проектам программы ERI также включает компании Applied Materials, Ferric Inc., HRL Laboratories, Mentor Graphics и Xilinx. Ряд других компаний, включая ARM и Globalfoundries, в рамках проектов будут сотрудничать с Минобороны США в качестве субподрядчиков.

На саммите было объявлено, что четыре одобренных проекта являются лишь частью программы ERI, основные цели которой – удовлетворение нужд Минобороны США в новейшей электронике, и одновременно ускорение развития полупроводниковой индустрии во времена снижения доходности, и разработка более быстрых, недорогих и компактных чипов в рамках Закона Мура.

"53-летний экспоненциальный рост впечатляет, и когда он замедляется или изменяется, это ужасно с точки зрения разработчика, - заявил на мероприятии Вильям Чеппелл (William Chappell), глава подразделения микросистем в DARPA, курирующий программу ERI. – Наша цель – оказать влияние на индустрию в период до 2025-2030 годов такими разработками, возможности которых простираются далеко за пределы современных технологий".

Компании Intel, Nvidia и Qualcomm являются основными подрядчиками по программе разработки новых поколений программно-определяемых аппаратных решений (Software-Defined Hardware, SDH). Инженеры компаний будут работать в тесном контакте с учеными из университетов Джорджии, Мичигана, Вашингтона, Принстона и Стэнфорда, которые также являются ключевыми подрядчиками программы SDH.

В рамках программы SDH будут созданы чипы, способные перенастраиваться под обработку необходимых данных в режиме реального времени. По словам представителя Nvidia, компания будет заниматься новыми технологиями по трем направлениям: специфические языки программирования для тензорной алгебры, аналитики графов и машинного обучения; конфигурируемые вычислительные модули и подсистемы памяти; технологии динамического реконфигурирования этих модулей и подсистем под обработку тех типов данных, которые обнаружены во время исполнения процесса.

В рамках программы по созданию новых вычислительных технологий (Foundations Required for Novel Compute, FRANC) bнженеры Applied Materials, Ferric и HRL, а также ученые из Калифорнийского университета и университетов Миннесоты и Иллинойса в рамках программы FRANC будут заниматься разработкой материалов и устройств, которые позволят добиться 10-кратного прироста производительности подсистем памяти по сравнению с нынешними чипами SRAM, и при этом будут более компактными.

DARPA также намерена в рамках программы FRANC привлечь специалистов Globalfoundries для дальнейшей работы над технологией магниторезистивной памяти (MRAM) и другими перспективными типами запоминающих устройств.

Одним из наиболее обширных проектов программы является грандиозная разработка Skywater Technology Foundry по созданию монолитных 3D-чипов (3DSoC) с нормами техпроцесса, эквивалентными 7 мм, с использованием оборудования для производства с нормами 90 нм.

Над проектом 3DSoC инженеры Skywater будут работать в содружестве с учеными из МТИ и Стэнфорда. Для этих целей коллективу уже выделена старая фабрика Cypress в Миннесоте. В своих исследованиях разработчики 3DSoC намерены совместить резистивную память (resistive RAM, ReRAM) и углеродные нанотрубки с низкотемпературным техпроцессом 90 нм. В случае успеха сроки производства чипов могут ускориться в 50 раз.

Другая программа по разработке "систем на чипе" для выполнения специализированных задач (Domain-Specific System on Chip, DSSoC), включает разработчиков из IBM, лаборатории Oak Ridge National Labs, Стэнфордского и Аризонского государственного университетов. Программа, целью которой является поиск разумного баланса между специфическими и универсальными технологиями обработки данных, начнет исследования с программно-определяемого радио (software-defined radio) и далее продолжит исследования различных типов акселераторов.

Компания Cadence вместе с коллегами из Nvidia и учеными из университетма Карнеги-Меллон займутся вопросами разработки дизайна чипов и системных плат с применением технологий машинного обучения.

Ранее, в июне 2018 г., Конгресс США одобрил дополнительное финансирование программы ERI в размере $150 млн ежегодно. Помимо представленных на этой неделе четырех новых проектов, также DARPA ранее объявила о выделении $100 млн на две дополнительные исследовательские программы, в рамках которых в ближайшие четыре года будет разрабатываться эквивалент "кремниевого компилятора" для ускорения разработки новых чипов.

В этих программах задействовано 15 компаний и более 200 инженеров. Основная цель проектов – добиться снижения сложности и себестоимости разработки новых чипов. По данным DARPA, сейчас на эти цели ежегодно затрачивается до $500 млн.

Список проектов, финансирование которых было объявлено на конференции ERI Summit, планируется в будущем расширить. Так, во время проведения ERI Summit, DARPA организовало для представителей индустрии ряд "мозговых штурмов" в области искусственного интеллекта, фотоники, защиты данных и эмуляции.

Основная цель таких мероприятий, по данным The EE Times – генерация свежих идей для новых программ, которые с большой вероятностью будут представлены уже осенью 2018 г.