DARPA启动模块化计算框架CHIPS项目

电子网综合报道，为了保持微电子技术在过去半个世纪内的创新和发展速度，需要大量创新者的参与。近日，来自军方、商业领域和学术界的大约100名创新人士，因召开“芯片”（全称为“通用异构集成和知识产权重用策略”，CHIPS）项目的启动会议而共聚于DARPA（美国国防部高级研究计划局）总部。

CHIPS项目的项目经理丹·格林表示：“现在我们不需要用漂亮的图片和简单的文字（来介绍我们的设想了-译者注），现在我们需要挽起袖子努力工作，一起改变我们思考、设计和构建微电子系统的方式。”该项目的关键在于，开发一种新的技术框架，让数据存储、计算、信号处理、数据表单和数据流的管理等不同功能和知识产权的模块，能够被分别置入微型管芯当中。然后，类似于在拼图游戏中拼接碎片化的图形，在插入器上对微型管芯进行混合、匹配和组合。利用这种方式，含有各种全尺寸芯片的整块传统电路板，有望用大量更小的微型管芯而将尺寸变得更小。

设计该项目的意旨，是创造一个新的研究人员和技术人员圈子，促进思想、技巧、核心技术和商业利益的混合匹配。这就是为什么该公司）、大型微电子公司（英特尔公司、美光公司、铿腾设计系统公司）、半导体设计公司（Sy项目选取的12家主要合同商包含大型防务公司（洛克希德马丁公司、诺斯罗普格鲁曼公司、波音nopsys公司、Intrinsix公司、Jariet技术公司）和大学研究团队（密歇根大学、佐治亚理工学院、北卡罗莱纳州立大学）的缘故。另外，许多主合同商还将和更多合作伙伴一道，共同进行“芯片”项目的研究。

格林指出：“如果CHIPS项目成功，我们将获得更多种类的专用模块，集成电路的研制将更加方便，集成电路的成本也将变得更低。这对于商业领域和国防领域将是双赢的局面。”

这种新型研究圈子可能研究出的专用技术，将被用于实现对整块电路板、超宽带射频系统的小尺寸化替代。上述系统需要高速数据转换和强大处理功能的紧密集成，而且，微型管芯的结合，能够提供不同类型的加速器和处理器，以及能够从海量数据中筛选出有趣和可操作数据的快速学习系统。DARPA微系统技术办公室主任比尔·夏贝尔表示：“通过引入最佳设计能力、可重配置电路构造、商业加速器，我们只要添加更小的专用微型管芯，就能研制出军用电子系统。”

简单来说，整个项目是想减少若干功能，并将芯片尺寸和形状标准化，从而开发一个能让这些芯片组织成更大功能块的系统。比如，如果要在卫星和无人机上装载一块拥有强大图像处理能力和海量存储的主板，只要将各个芯片块堆在一起就行。再想要一个能低延迟处理信号，并集成多个传感器输入的板子时，可以直接取下图像处理模块，换上其它模块。

整个计划想开发一系列设计工具、集成标准和IP块，从而让模块化的电子系统充分利用商业化设计和技术的能力。说不定以后芯片上想要几核，就可以直接加上去。

现在这个项目仍处于早期阶段，尚不清楚芯片的尺寸或形式有什么要求。它可能会有一些更宏观的标准，就像直接插入RAM芯片一样，也可能是制造层次的标准，要求比现有的定制芯片系统更灵活。

最终的理想情况是，与目前的解决方案相比，所产生的电子器件将会更小、更通用、更便宜，也更容易替换。

DARPA也强调，不需要从头开始改造任何东西，只是将现有的重新组合，开发一个更加灵活的基础设施。它认为，现在完全集成的PC模式不是很好的选择，需要建立新的接口或标准。

夏贝尔表示：“CHIPS项目是DARPA‘电子复兴计划’的一部分，在该项目下，我们正在为国防目的而努力构建一个能够融合商业和国防能力的电子圈子。‘电子复兴计划’将在未来四年内每年投资2亿美元，用于培育材料、器件设计、电路和系统架构方面的研究。下一轮投资将在9月进行，并将成为内容涵盖更加广泛的该计划的一部分。”