ตามที่สหรัฐอเมริกา "วิทยาศาสตร์" เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของนิตยสารรายงานวันที่ 24 กรกฎาคม DARPA ประกาศรวมของ $ 75 ล้านโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มการวิจัยขั้นพื้นฐานผ่านวัสดุใหม่และการออกแบบใหม่รวมถึงท่อนาโนคาร์บอนรวมทั้งการฟื้นฟูอุตสาหกรรมชิป กว่าห้าปีข้างหน้าโครงการ DARPA ในปีนี้จะเติบโตได้ถึง $ 300 ล้านบาทมีจำนวนทั้งสิ้น $ 1.5 พันล้าน, ให้เงินทุนสำหรับวงการวิชาการและอุตสาหกรรม
ในเรื่องนี้ Erica Foss ผู้เชี่ยวชาญด้านนโยบายวิทยาการคอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัย Carnegie Mellon ประเทศสหรัฐอเมริกากล่าวด้วยความชื่นชมยินดีว่า "นี่เป็นช่วงเวลาสำคัญที่จะทำให้ขั้นตอนนี้"
ชิปซิลิคอนกำลังใกล้ขีด จำกัด ทางกายภาพ
ในปีพ. ศ. 2508 ผู้ร่วมก่อตั้งของกอร์ดอนมัวร์ได้ชี้ให้เห็นว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถใช้ชิพได้เป็นสองเท่าทุก 18 เดือนนี่เป็นสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับกฎหมายของมัวร์
ในช่วง 30 ปีข้างหน้าการพัฒนาชิปได้ดำเนินการตามกฎหมายของมัวร์โดยการลดขนาดชิ้นส่วนบนชิปอย่างไรก็ตามในศตวรรษที่ 21 การลดขนาดทำได้หมดลงแล้ว
ถ้าชิปหดตัวเป็น 2 nanometers แล้วทรานซิสเตอร์ตัวเดียวจะมีขนาดเพียง 10 อะตอมความน่าเชื่อถือของทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กดังกล่าวอาจเป็นปัญหาได้เนื่องจากการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์เข้าใกล้ปัญหาอื่น ๆ จะถูกเน้น การใช้พลังงานจะยิ่งใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ
แม็กซ์ซูรัควิศวกรไฟฟ้าของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology - MIT) กล่าวว่านอกจากนี้ความเร็วของชิพยังคงนิ่งและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของชิปยุคหน้าจะเพิ่มขึ้นเพียง 30% เท่านั้น
เกรกอรี่ไรท์ผู้เชี่ยวชาญด้านการสื่อสารแบบไร้สายของ Nokia Bell Labs ชี้ว่าผู้ผลิตกำลังใกล้ขีด จำกัด ทางกายภาพของซิลิคอนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูก จำกัด ด้วยซิลิคอนเวเฟอร์ที่มีอะตอมเพียง 100 อะตอมทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้การออกแบบที่ซับซ้อนเพื่อป้องกันการรั่วไหลของอิเล็กตรอน และมันก็นำไปสู่ความผิดพลาด "เราไม่มีที่ว่างสำหรับการปรับปรุงตอนนี้เราจำเป็นต้องหาทางอื่นอีก"
Valeria Beataco นักวิทยาศาสตร์ด้านคอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนแอนอาร์เบอร์กล่าวว่ามีเพียงไม่กี่ บริษัท เท่านั้นที่สามารถซื้อโรงงานผลิตชิ้นส่วนหลายพันล้านดอลลาร์ที่จะฆ่าพื้นที่ขนาดเล็กที่เริ่มต้นธุรกิจได้ นวัตกรรม
ฟ็อกซ์กล่าวว่าบาง บริษัท ขนาดใหญ่เริ่มต้นในการออกแบบชิปเฉพาะสำหรับงานที่เฉพาะเจาะจงซึ่งช่วยลดแรงจูงใจในการจ่ายเงินสำหรับการวิจัยพื้นฐานที่สามารถใช้ร่วมกัน. การศึกษาฟ็อกซ์และเพื่อนร่วมงานของเขาชี้ให้เห็นว่าในปี 1996 80 บริษัท เข้าร่วม ชุมชนการวิจัยเซมิคอนดักเตอร์อร์ทแคโรไลนาถึง 2013 ตัวเลขนี้ลดลงเหลือน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง
วัสดุใหม่, สถาปัตยกรรมใหม่ขอ
DARPA พยายามที่จะเติมช่องว่างนี้ให้การสนับสนุนเงินทุนสำหรับการวิจัยรวมทั้งบุคลากรรวมทั้งซูทะเลสาบ. ชิปซูเลค 3D จะผลิตโดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากท่อนาโนคาร์บอนเมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์ซิลิคอนทรานซิสเตอร์นาโนสามารถมากขึ้นรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ สวิตซ์
ปัจจุบัน บริษัท หลายแห่งใช้ชิปซิลิคอนเพื่อสร้างชิป 3D เพื่อให้ตรรกะและฟังก์ชันการจัดเก็บข้อมูลสามารถรวมเข้าด้วยกันได้อย่างใกล้ชิดเพื่อเร่งกระบวนการอย่างไรก็ตามเนื่องจากเส้นสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างชั้นชิพมีขนาดใหญ่และกระจายอยู่ ความเร็วของชิปจะช้ากว่านอกจากนี้เนื่องจากแกนซิลิคอนชั้นสองแบบต้องมีการประดิษฐ์แยกกันที่อุณหภูมิสูงกว่า 1000 องศาเซลเซียสจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างชิป 3D ขึ้นอยู่กับแผนการผลิตแบบรวมที่มีอยู่โดยไม่ต้องหลอมชั้นที่สาม
ซูทะเลสาบอธิบายทรานซิสเตอร์ท่อนาโนคาร์บอนสามารถผลิตได้ที่อุณหภูมิห้องเกือบจะมีวิธีที่ดีกว่าที่จะบูรณาการ 3 มิติชิปหนาแน่น. แม้จะมีทีมงานชิปซิลิกอน 3 มิติกว่าอุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุด 10 ครั้ง แต่ชิป ความเร็วและประสิทธิภาพที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 50 เท่าในการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่นี้เป็นอะไรน้อยกว่ามาจากสวรรค์
นอกจากนี้โครงการ DARPA นอกจากนี้ยังสนับสนุนการวิจัยเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมชิปที่มีความยืดหยุ่น
Daniel Bliss ผู้เชี่ยวชาญด้านการสื่อสารแบบไร้สายที่ Arizona State University และเพื่อนร่วมงานของเขาหวังว่าจะปรับปรุงประสิทธิภาพของการสื่อสารแบบไร้สายด้วยชิพที่สามารถกำหนดค่าได้ทันทีเพื่อดำเนินการเฉพาะเจาะจง Bliss กำลังทำงานเพื่อพัฒนาซอฟต์แวร์และไม่ใช่ฮาร์ดแวร์ที่จะผสมผสานและ ชิปวิทยุที่กรองสัญญาณความก้าวหน้านี้จะช่วยให้อุปกรณ์ต่างๆสามารถส่งและรับสัญญาณโดยไม่มีการแทรกแซงเขากล่าวว่านี้สามารถปรับปรุงการสื่อสารเคลื่อนที่และดาวเทียมและเร่งการเจริญเติบโตของอินเทอร์เน็ตของสิ่งที่ช่วยให้อุปกรณ์มากมายในการสื่อสารกับแต่ละอื่น ๆ
DARPA จะมอบให้กับนักวิจัยจาก Stanford University เพื่อปรับปรุงเครื่องมือคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการผลิตชิปเครื่องมือเหล่านี้จะตรวจสอบการออกแบบชิปใหม่โดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ที่เรียกว่า machine learning ซึ่งจะช่วยตรวจจับ ออกแบบข้อบกพร่องในชิปที่สร้างขึ้นจากพันล้านทรานซิสเตอร์ซึ่งส่วนใหญ่ทำด้วยมือแล้วและเครื่องมือใหม่ ๆ จะช่วยเพิ่มความเร็วในการทำงานและเพิ่มความสามารถในการทดสอบและสร้างสถาปัตยกรรมชิปใหม่ ๆ ของ บริษัท
มหาวิทยาลัยสแตนฟอวิศวกรไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์, ท่อนาโนคาร์บอน 3D และการตรวจสอบวงจรวิจัยโครงการ瑟巴哈斯希มิตรากล่าวว่าแม้ว่าจะมีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของโครงการใหม่จะประสบความสำเร็จ DARPA ล่าสุดของรูปแบบการระดมทุนสมบูรณ์จะเปลี่ยนวิธีที่เราออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ วิธี 'เขาบอกว่ามันยังจะช่วยให้วิศวกรที่จะไปไกลกว่าที่ยึดที่มั่นแล้วสำหรับทศวรรษที่ผ่านมาในเขตของชิปซิลิกอน' ตอนนี้ก็เห็นได้ชัดว่าซิลิกอนจะเลื่อนไปตามเส้นทางที่รู้จักกัน แต่เราตระหนักดีว่านี้ไม่ได้ในอนาคต ดู'