DARPA启动“联合大学微电子计划2.0”联盟，旨在实现微电子革命

 

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来源：从心推送的防务菌 

作者：防务君

来自30多所美国大学的学术研究人员组成的六个“联合大学微电子计划”（JUMP）研究中心：其中四个属于“垂直”应用中心类别，两个属于“水平”学科中心类别（图片来源：DARPA）

为应对微电子技术领域即将面临的来自工程技术和经济成本方面的挑战，美国防高级研究计划局（DARPA）在2017年6月1日宣布推出为期五年、耗资15亿美元的“电子复兴计划”（ERI）。作为ERI下一阶段工作ERI 2.0的关键工作之一，DARPA在2021年12月22日宣布参加与半导体研究公司（SRC）以及商业半导体行业和国防工业基地的公司组成的新长期大学研究合作工作——称为“联合大学微电子计划2.0”（JUMP 2.0）。JUMP 2.0将支持高风险、高回报的研究，以解决信息和通信技术中现有和新出现的挑战。JUMP 2.0建立在SRC领导的合作的早期迭代之上，该合作于2018年形成，以支持大学研究中心专注于保持美国在微电子创新领域的领先地位。

DARPA“联合大学微电子计划2.0”（JUMP 2.0）题图（图片来源：DARPA）

在提出JUMP 2.0之初，DARPA微系统技术办公室（MTO）副主任、JUMP 2.0的负责人戴夫·帕尔默（Dev Palmer）就表示：“DARPA在通过公私伙伴关系支持长期、探路的大学研究方面有着悠久的历史，推动了微电子领域的颠覆。从1998年的'聚焦中心研究计划’（FCRP）联盟开始，DARPA一直与学术界、国防工业基地和商业半导体行业保持着强有力的合作，以加快创新的步伐，为推进微电子技术的发展规划出一条道路。JUMP 2.0将建立在这一传统的基础上，并作为MTO为ERI的下一阶段计划的一个关键组成部分。”

“联合大学微电子计划”（JUMP）的前身——“聚焦中心研究项目”（FCRP）联盟组织架构（图片来源：SRC）

随着当今微电子领域发生的快速变化，JUMP 2.0的目标是解决《半导体十年计划》（SRC组织撰写，中英文完整报告可在公众号对话框输入“半导体十年计划”获取）中确定的日益紧密相连的世界所面临的新的和正在出现的技术大挑战，包括：模拟硬件的创新需求，对更多内存和数据存储的需求增加，数据生成和通信能力之间的不平衡，高度互联的人工智能系统中出现的安全漏洞，以及计算的能源需求不可持续的增长。JUMP 2.0旨在建立七个合作的、多学科的、多大学的研究中心，专注于克服这些挑战和加速应用创新，支持探索性研究，在8至12年的时间范围内转化为国防和商业机会。为了突出研究重点，每个中心将确定一个总体挑战和一套具体的技术目标，并据此对中心进行评估。

在美国国会努力将美国的研究生态系统重新聚焦于维持半导体的创新和竞争力时，SRC组织撰写的《半导体十年计划》概述了此间震荡转变中的半导体研究重点，并建议在这些领域每年增加34亿美元的联邦投资（信息来源：SRC，中英文完整报告可在公众号对话框输入“半导体十年计划”获取）

随着JUMP 2.0工作的逐步推进，DARPA在2023年1月4日宣布启动与SRC以及行业、学术界利益相关者一起创建的JUMP 2.0联盟。在JUMP 2.0下创建的联盟将进行高风险、高回报的研究，涵盖七个主题结构中心。每个多学科中心将专注于一个被认为是应对新兴技术挑战的关键的总体研究主题。这些明确的兴趣，在一个日益紧密的世界和快速变化的微电子领域的刺激下，将集中于长期的、探索性的研究，旨在实现适用于整个国防和学术界的突破。

对于JUMP 2.0联盟的启动，戴夫·帕尔默表示：“JUMP 2.0建立在DARPA、SRC和工业界之间25年的合作历史之上，投资于专注于颠覆性微电子的大学研究。这种公私合作使DARPA能够纳入不同的观点，以推动研究重点和跨越式发展，帮助美国保持在微电子领域的领先地位。”

如上所述，作为DARPA“电子复兴计划2.0”（ERI 2.0）的一个重要组成部分，JUMP 2.0寻求在一系列电子系统中大幅提高性能、效率和能力。新材料、设备、架构、算法、设计、集成技术和其他创新是解决下一代信息和通信挑战问题的核心。为此，这些中心将专注于JUMP 2.0的七个互补的研究主题，并由以下大学运营的中心领导。

一、认知：下一代人工智能系统与架构（乔治亚理工学院认知系统共同设计中心）；

二、通信和连接：用于ICT系统的高效通信技术（哥伦比亚大学的泛在连接中心）；

三、智能传感到行动：传感能力和嵌入式智能，以实现快速有效的行动生成（佐治亚理工学院认知多频谱传感器中心）；

四、分布式计算系统与架构：高能效计算和加速器结构中的分布式计算系统与架构（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校下一代分布式计算机系统的可演化计算）；

五、智能内存和存储：用于智能存储系统的新兴存储设备和存储阵列（加州大学圣地亚哥分校智能存储和内存处理中心）；

六、先进的单片和异构集成：新的电气和光子互连结构和先进的封装（宾夕法尼亚州立大学微电子系统异构集成中心）；

七、高性能节能设备：新型材料、器件和互连技术，以实现下一代数字和模拟应用（康奈尔大学SUPeRior节能材料和器件）。