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DARPA與美大學(xué)與公司合作:投15億美元重塑芯片業(yè)

2018/07/25 14:20      網(wǎng)易科技 小小 [No.L001]


  7月25日消息,據(jù)TechCrunch報(bào)道,美國(guó)國(guó)防部下屬研究機(jī)構(gòu)——美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)正在舉辦“電子產(chǎn)業(yè)復(fù)興計(jì)劃”(Electronics Resurgence Initiative),旨在通過(guò)資助業(yè)內(nèi)潛力巨大但未經(jīng)證實(shí)的新想法,幫助重塑芯片技術(shù)行業(yè)。

  DARPA計(jì)劃在未來(lái)幾年中在這方面花費(fèi)高達(dá)15億美元,其中大約7500萬(wàn)美元今天被指定給幾個(gè)新的合作伙伴。“電子產(chǎn)業(yè)復(fù)興計(jì)劃”是DARPA于去年推出的,自從那時(shí)起,它已經(jīng)向全美大學(xué)和研究實(shí)驗(yàn)室中征求了建議,并最終確定了選擇資助的幾個(gè)對(duì)象。

  DARPA“電子復(fù)興計(jì)劃”的合作伙伴和參與者很多,包括麻省理工學(xué)院(MIT)、斯坦福大學(xué)(Stanford)、普林斯頓大學(xué)(Princeton)、耶魯大學(xué)(Yale)、加州大學(xué)、IBM、英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)以及多個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(National Labs)等等。每個(gè)機(jī)構(gòu)通常參與六個(gè)子程序之一,而每個(gè)子程序都有自己的首字母縮略詞:

  1)軟件定義硬件(SDH)——計(jì)算通常在通用處理器上完成,但是特殊的處理器可以更快地完成任務(wù)。問(wèn)題是,這些“應(yīng)用專(zhuān)用集成電路”(ASIC)的創(chuàng)建既昂貴又耗時(shí),而SDH是“基于正在處理的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)重新配置的硬件和軟件”;

  2)特定領(lǐng)域的芯片系統(tǒng)(DSSoC)——這與SDH有關(guān),但它主要是在自定義芯片(例如,圖像識(shí)別或消息解密)和通用芯片之間找到正確的平衡。DSSoC旨在創(chuàng)建“單一可編程框架”,讓開(kāi)發(fā)人員可以輕松地混合和匹配ASIC、CPU以及GPU等部件;

  3)電子硬件智能設(shè)計(jì)(IDEA)——在相關(guān)的說(shuō)明上,創(chuàng)建這種芯片的實(shí)際物理布線布局是個(gè)非常復(fù)雜和專(zhuān)業(yè)的過(guò)程。IDEA希望將設(shè)計(jì)芯片的時(shí)間從一年縮短到一天,“以開(kāi)創(chuàng)國(guó)防部硬件系統(tǒng)24小時(shí)設(shè)計(jì)周期的時(shí)代。”在理想情況下,這個(gè)過(guò)程甚至不需要人類(lèi)參與。但毫無(wú)疑問(wèn),專(zhuān)家們會(huì)審查最終的設(shè)計(jì);

  4)Posh開(kāi)源硬件(POSH)——POSH計(jì)劃創(chuàng)建開(kāi)源的片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)(包括技術(shù)、方法和標(biāo)準(zhǔn)),以使超復(fù)雜的SoC設(shè)計(jì)更具成本效益。使復(fù)雜SoC設(shè)計(jì)門(mén)檻降低的新工具將為特定用途的設(shè)計(jì)開(kāi)辟創(chuàng)新領(lǐng)域新紀(jì)元,主要體現(xiàn)為開(kāi)源軟件在應(yīng)用層面的創(chuàng)新;

  5)三維單片片上系統(tǒng)(3DSoC)——將處理器和芯片連接到中央存儲(chǔ)器和執(zhí)行系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模型會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的瓶頸,所以3DSoC的目標(biāo)是將所有東西合并成一個(gè)棧(即3D部分),并“集成邏輯、內(nèi)存和輸入輸出(I/O)元素,以大大縮短(超過(guò)50倍)計(jì)算時(shí)間,同時(shí)使用更少的功率。”

  6)新型計(jì)算需求基礎(chǔ)(FRANC)——處理器的“標(biāo)準(zhǔn)模型”加上短期和長(zhǎng)期記憶被稱(chēng)為馮·諾依曼架構(gòu)(Von Neumann architecture),它是以該計(jì)算技術(shù)和理論的創(chuàng)始人名字命名的,幾乎所有的計(jì)算都是這樣完成的。但DARPA認(rèn)為,現(xiàn)在是時(shí)候超越這一點(diǎn)了,用“新的材料和集成方案”創(chuàng)建“新穎的計(jì)算拓?fù)?rdquo;,以消除或減少數(shù)據(jù)移動(dòng)的方式處理數(shù)據(jù)。正如你所能看到的,這是一部科幻小說(shuō),但如果我們不試圖逃離馮·諾依曼的束縛,他將永遠(yuǎn)主宰我們。

  正如你所看到的,這些都是極具雄心的想法,但不要奢望DARPA將這些研究人員聯(lián)合起來(lái),立即就能創(chuàng)造出有用的東西。國(guó)防部是基礎(chǔ)科學(xué)的堅(jiān)定支持者,無(wú)數(shù)基礎(chǔ)研究都是由空軍、DARPA或其他準(zhǔn)軍事機(jī)構(gòu)資助的。因此,可以把這個(gè)項(xiàng)目看作是美國(guó)試圖在某些重要領(lǐng)域刺激創(chuàng)新的舉動(dòng),而這些領(lǐng)域也恰好具有軍事意義。

  DARPA的一位代表解釋說(shuō),在這些項(xiàng)目下,有7500萬(wàn)美元用于資助各種項(xiàng)目,不過(guò)具體情況直到最后才會(huì)確認(rèn)。這是2018財(cái)年的資助金額,根據(jù)不同項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)和要求,可能會(huì)增加更多款項(xiàng)。這一切都來(lái)自于對(duì)整個(gè)ERI的15億美元預(yù)算。ERI峰會(huì)正在進(jìn)行中,參與者和DARPA代表分享信息,交換意見(jiàn)和設(shè)定期望。毫無(wú)疑問(wèn),明年峰會(huì)將再次召開(kāi),屆時(shí)將有更多項(xiàng)目入選。

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