با توجه به "علم" وب سایت رسمی مجله ایالات متحده گزارش 24 ژوئیه، دارپا اعلام کرد در مجموع برنامه 75 میلیون $ طراحی شده برای افزایش پژوهش های بنیادی از طریق مواد جدید و طرح های جدید عبارتند از نانولوله های کربنی، از جمله احیای صنعت تراشه در طول پنج سال آینده، پروژه دارپا در سال جاری خواهد به $ 300 میلیون دلار رشد، بالغ بر 1.5 میلیارد $، کمک های مالی برای محافل دانشگاهی و صنعتی است.
در این راستا، اریکا فوز، کارشناس سیاست علم کامپیوتر در دانشگاه کارنگی ملون در ایالات متحده، با شادی گفت: "این یک لحظه بسیار مهم برای انجام این مرحله است."
تراشه های سیلیکون در حال نزدیک شدن به محدودیت های فیزیکی هستند
در سال 1965، گوردون مور، یکی از بنیانگذاران اینتل، پیشنهاد کرد که تعداد ترانزیستورهایی که هر 18 ماه یکبار می توانند بر روی تراشه دو برابر شوند، این چیزی است که ما در مورد قانون مور می دانیم.
در 30 سال بعد، توسعه تراشه از طریق کاهش اندازه اجزای تراشه از قانون مور پیروی کرده است. با این حال، در قرن بیست و یکم، سادگی کاهش اندازه به پایان رسیده است.
اگر تراشه به 2 نانومتر کاهش یابد، یک ترانزیستور تنها 10 اتم اندازه خواهد داشت. قابلیت اطمینان این ترانزیستور کوچک به احتمال زیاد مشکل ساز خواهد بود. با اتصال ترانزیستور ها نزدیک تر می شود، مشکل دیگری نیز برجسته می شود. مصرف برق بزرگتر خواهد شد.
Max Surak، یک مهندس برق در موسسه فناوری ماساچوست (MIT)، گفت که علاوه بر این، سرعت تراشه راکد بوده است و بهره وری انرژی تراشه نسل بعدی تنها 30 درصد افزایش می یابد.
نوکیا آزمایشگاههای بل متخصص ارتباطات بی سیم گرگوری رایت اشاره کرد که تولید کنندگان در حال نزدیک شدن به محدودیت های فیزیکی از سیلیکون است. الکترون ها به تنها 100 اتم های سیلیکون گسترده ای محدود، دانشمندان مجبور نیاز به استفاده از پیچیده طراحی شده برای جلوگیری از نشت الکترون که منجر به خطا، 'ما در حال حاضر اتاق زیادی برای بهبود، نیاز به راه های دیگر نگاه ندارد.
دانشگاه میشیگان دانشمند کامپیوتر والریا تاکو بل گفت که تنها چند شرکت می تواند هزینه های میلیارد دلار در کارخانه تولید تراشه استطاعت، که قتل این را یک بار توسط کوچک درست راه اندازی شرکت تحت سلطه نوآوری
روباه گفت که برخی از شرکت های بزرگ شروع به طراحی یک تراشه اختصاصی برای یک کار خاص، که تا حد زیادی کاهش می دهد انگیزه خود برای تحقیقات پایه است که می تواند به اشتراک گذاشته شود پرداخت. مطالعه فاکس و همکارانش اشاره کرد که در سال 1996، 80 شرکت پیوست جامعه تحقیقات نیمه هادی کارولینای شمالی، به سال 2013، این رقم به کمتر از نصف کاهش یافته بود.
مواد جدید، معماری جدید به دنبال دارد
DARPA در تلاش است تا این شکاف را پر، ارائه بودجه برای پژوهش، از جمله پرسنل، از جمله سو دریاچه. تراشه سو دریاچه 3D با استفاده از ترانزیستور ساخته شده از نانولولههای کربنی ساخته شده است، در مقایسه با ترانزیستورهای سیلیکونی، ترانزیستورها نانولوله می تواند به سرعت و کارآمد سوئیچ
در حال حاضر، بسیاری از شرکت ها از تراشه های سیلیکون برای ساخت تراشه های سه بعدی استفاده می کنند تا توابع منطق و ذخیره سازی بتوانند برای سرعت بخشیدن به پردازش بیشتر ترکیب شوند. با این حال، به دلیل اینکه خطوط انتقال اطلاعات بین لایه های تراشه بیش از حد بزرگ و پراکنده هستند، سرعت چیپ آهستهتر است. از آنجاییکه لایه هسته دو بعدی سیلیکونی باید به صورت جداگانه در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد ساخته شود، ساخت تراشه 3D براساس طرح تولید مجتمع موجود بدون پرداختن لایه سوم امکان پذیر نیست.
سوارک توضیح می دهد که ترانزیستورهای نانولوله های کربنی را می توان در دمای اتاق تولید کرد، و یک راه بهتر برای ترکیب تراشه های سهبعدی سه بعدی است. با وجود اینکه تراشه های 3D تیم خود 10 برابر بزرگتر از دستگاه های پیشرفته سیلیکون هستند، تراشه ها انتظار می رود که سرعت و بهره وری انرژی 50 بار افزایش یابد. این یک مزیت برای مراکز داده با مصرف برق بزرگ است.
علاوه بر این، پروژه DARPA از تحقیق در مورد معماری های تراشه انعطاف پذیر پشتیبانی می کند.
کارشناس ارتباطات بی سیم در دانشگاه ایالتی آریزونا دانیل سعادت و همکارانش امیدوارند به استفاده از اثر سریع به پیکربندی مجدد تراشه برای انجام وظایف خاص به منظور بهبود ارتباطات بی سیم است. سعادت متعهد به توسعه استفاده از نرم افزار به جای سخت افزار را به مخلوط است و تراشه فیلتر سیگنال های رادیویی، این پیشرفت دستگاه های بیشتر را قادر به ارسال و دریافت سیگنال بدون تداخل. او گفت که این می تواند از ارتباطات تلفن همراه و ماهواره ای، بهبود و سرعت بخشیدن به دستگاه های بسیاری است که با یکدیگر رشد چیزهایی ارتباط برقرار کنید.
بودجه دارپا خواهد محققان کمک مالی دیگر در دانشگاه استنفورد تراشه های کامپیوتری ابزار بهبود تولید استفاده می شود برای این ابزار به منظور بررسی طراحی تراشه جدید ارائه شده است توسط هوش مصنوعی به نام یادگیری ماشین است. آنها کمک خواهد کرد برای تشخیص تراشه متشکل از میلیاردها ترانزیستور در معایب طراحی، این روند عمدتا انجام دستی قبل، ابزار جدید سرعت بخشیدن به اتوماسیون از این کار کمک خواهد کرد، افزایش توانایی شرکت برای تولید و تست معماری تراشه های جدید است.
دانشگاه استنفورد مهندسین برق و کامپیوتر، نانو لوله های کربنی 3D و تایید مدار محقق پروژه 瑟巴哈斯希 میترا گفت که حتی اگر تنها بخش کوچکی از پروژه جدید موفقیت آمیز باشد، شدن طرح بودجه، دارپا به طور کامل راه ما الکترونیک طراحی تغییر خواهد کرد راه. او گفت: آن را نیز به مهندسان را قادر به فراتر از در حال حاضر تثبیت شده برای دهه در زمینه تراشه سیلیکون، 'اکنون روشن است که سیلیکون خواهد در امتداد یک مسیر شناخته شده پیشبرد به نظر می رسد، اما ما به خوبی آگاه است که این است که آینده ای نه نگاه.